DE10358504B4

DE10358504B4 - Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses

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Publication number: DE10358504B4
Application number: DE2003158504
Authority: DE
Inventors: Pierre Dipl.-Ing. Bonny; Markus Dipl.-Ing. Brown; Thomas Dipl.-Ing. Hülsberg; Norbert Dipl.-Ing. Kreutzig; Holger Dipl.-Ing. Nuhn; Thorsten Dipl.-Ing. Sternal
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-13
Filing date: 2003-12-13
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2023-12-14
Also published as: DE10358504A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) aus einem Blechmantel, bei dem während eines Vorrollens des Blechmantels an mindestens einer Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) ein Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) angeformt wird und wobei an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) eine Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) angeformt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses, einen Einzelkonverter mit einem Katalysatorgehäuse, ein Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters sowie einen Abgaskonverter.
Abgaskonverter sind Bestandteile von Abgasanlagen in Fahrzeugen und dienen der Reinigung von Abgasen, die bei Verbrennung innerhalb von Fahrzeugmotoren entstehen. Eine Aufgabe der Abgaskonverter besteht darin, einen Schadstoffausstoß an die Umwelt zu minimieren oder idealerweise zu verhindern. Hierzu ist innerhalb eines Katalysatorgehäuses eines derartigen Abgaskonverters ein sogenannter Monolith angeordnet. Dieser Monolith dient einer Filterung von Schadstoffen, die sich innerhalb der Abgase befinden. Monolithen können hierzu aus geeigneten keramischen Materialien gefertigt sein.
Katalysatorsysteme mit derartigen Abgaskonvertern für moderne Abgasanlagen müssen aufgrund der ständig steigenden Auflagen bei den Abgasgrenzwerten einen immer besseren Wirkungsgrad erzielen. Dies ist bspw. durch Verringerung der Wärmekapazität eines sogenannten Startmonolithen erreichbar. Die Lebensdauer von Katalysatorsystemen kann unter anderem dadurch erhöht werden, daß der gesamte Querschnitt des Monolithen durch die Abgase möglichst gleichmäßig beaufschlagt wird. Katalysatorsysteme besitzen aufgrund einer entsprechend hohen Leistungsausbeute sehr geringe Gegendruckwerte. Je nach Konzeption ist in einer derartigen Anlage innerhalb eines Abgaskon verters nach einer kurzen Monolithenlänge eine Sonde untergebracht.

In den Druckschriften EP 425 983 A1 sowie EP 263 893 A1 werden Abgaskonverter mit mehrteiligen Monolithen vorgestellt. Hierbei ist jeweils ein einteiliges Gehäuse vorgesehen, in das die Monolithen eingeschoben werden. Abgesehen von den hohen Herstellungskosten bei diesen aufwendigen Konzepten besitzen diese Ausführungsformen den Nachteil, daß aufgrund eines einteiligen Außenmantels erhebliche Qualitätsprobleme auftreten können. Monolithe aus keramischem Material weisen stark streuende Formtoleranzen auf. Bei einer Klemmung von Außenmantel, einer Quellmatte und dem Monolithen, z. B. bei einem Wickeln oder alternativ bei einem Zusammenpressen von Halbschalen, ergibt sich, daß ein größerer der beiden Monolithe eine Klemmkraft vorgibt und demnach ein Monolith mit kleinerem Durchmesser nicht mit der vorgeschriebenen Klemmkraft gehalten werden kann.

Aus der Druckschrift DE 43 23 791 C1 ist ein Abgaskonverter mit mehreren voneinander körperlich getrennten Einzelmonolithen innerhalb eines Aufnahmegehäuses bekannt. Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, zwischen den Monolithen ein verhältnismäßig teures Quellmattensystem mit Zwischenring einzusetzen.

In der Druckschrift DE 40 24 015 A1 wird eine Vorrichtung zur katalytischen Reinigung bzw. Zerlegung von heißen Abgasen vorgestellt. Ein Gehäuse diese Vorrichtung besteht aus zumindest zwei axial ineinander gesteckten rohrähnlichen Gehäuseabschnitten, in die sich die Katalysatorkörper zusammen mit einer durch Blähmatten ausgebildeten Ummantelung axial einschieben lassen. Auch diese Vorrichtung ist in der Herstellung sehr teuer und weist zudem in der Serienfertigung Qualitätsnachteile auf.

Die Druckschrift GB 1 474 904 beschreibt ein Verfahren zum Formen eines Gehäuses eines Katalysatorblocks für eine Verbrennungsmaschine. In einem derartigen Gehäuse befindet sich ein monolithischer Keramikblock. Das Gehäuse besteht aus einem ersten Abschnitt mit elliptischem Querschnitt und einem zweiten Abschnitt mit einem elliptischen, sich verjüngenden Querschnitt. Diese beiden Abschnitt sind durch eine umfängliche Schulter getrennt, durch die ein Umfang dieses Gehäuses verringert ist. Der monolithischer Keramikblock liegt innen an dieser Schulter an. Das Gehäuse wird hergestellt, indem gezogene oder gepreßte Stahlteile um den monolithischen Keramikblock herum zusammengesetzt werden.

In der Druckschrift DE 37 27 217 A1 wird ein Herstellungsverfahren für einen katalytischen Wandler eines Abgassystems beschrieben. Ein Körper für diesen Wandler besitzt anfangs vorzugsweise eine Form eines einfachen Metallrohrs mit gleichmäßigem Durchmesser, das an beiden Enden offen ist. Ein Katalysatorkörper wird in dieses Metallrohr eingesetzt oder eingestopft, so daß dieser in Längs- und Radialrichtung innerhalb des Metallrohrs zentriert ist. Während diese zentrierte Lage aufrecht erhalten wird, wird die Wand des Metallrohrs in Radialrichtung zu einem Ringabschnitt mit reduziertem Durchmesser zusammengepreßt, wodurch der Katalysator weitgehend fixiert wird. Hier wird das bereits fertiggestellte Metallrohr in einem zusätzlichen Schritt verformt.

In der Druckschrift DE 195 28 947 A1 wird eine Vorrichtung zur katalytischen Reinigung bzw. Zerlegung von heißen Abgasen eines Verbrennungsmotors, mit einem im Abgasstrom angeordneten bzw. anbringbaren rohrartigen Gehäuse, das wenigstens zwei in diesem Gehäuse axial aufeinanderfolgend angeordnete und durch ein Distanzelement voneinander beabstandete Katalysatorkörper aufweist, beschrieben. Das Gehäuse ist aus einem ersten Gehäuseteil zur Aufnahme des ersten Katalysatorkörpers und einem zweiten Gehäuseteil zur Aufnahme des zweiten Katalysatorkörpers ausgebildet, wobei diese beiden Gehäuseteile an ihren einander zugewandten Stirnseiten formschlüssig ineinander greifen. Hierbei kann eines der Gehäuseteile an einem Ende einen Absatz mit einem verringerten Durchmesser aufweisen.

In der WO 90/04087 A1 ist ein Katalysator mit Doppelmantelsystem beschrieben. Hier sind zwei metallische Wabenkörper mit ihren inneren Mantelrohren innerhalb eines äußeren Mantelrohrs angeordnet, wobei die inneren Mantelrohre jeweils nur in einem Endbereich an dem äußeren Mantelrohr befestigt sind, während sie im Inneren axial beweglich sind und mit Schiebesitz ineinander gleiten.

Derartige Probleme sollen mit verbesserten Einrichtungen zur Reinigung von Abgasen sowie mit optimierten Herstellungsverfahren für derartige Einrichtungen behoben werden.

Hierzu wird ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Einzelkonverter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, ein Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 sowie ein Abgaskonverter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 vorgeschlagen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses aus einem Blechmantel ist vorgesehen, daß während eines Vorrollens des Blechmantels an mindestens einer Gasöffnung ein Einzug angeformt wird, wobei an dem Einzug eine Quellmattenschutzkante angeformt wird. Die Herstellung des Katalysatorgehäuses ist somit aus kostengünstigem Ausgangsmaterial in einfacher Weise realisierbar. Je nach erforderlicher konkreter Ausgestaltung des Katalysatorgehäuses kann dieses einen ovalen oder runden Querschnitt und somit ein zylindrische Form aufweisen. Der Einzug an der mindestens einen Gasöffnung kann während der Herstellung ohne größeren Mehraufwand mit angeformt werden.

Hierzu kann bspw. vorgesehen sein, daß der Einzug während des Vorrollens mit einer Formwalze angeformt wird. Die Formwalze weist eine hierzu geeignete Kontur auf.

Nach dem Vorrollen ist in das Katalysatorgehäuse ein Monolith und eine Quellmatte einzulegen. Nachfolgend wird das Katalysatorgehäuse bedarfsweise radial kraftschlüssig gespannt und/oder geheftet. Das aus dem Blechmantel gefertigte Katalysatorgehäuse wird nach einer Formgebung verschweißt. Somit kann ein stabiles, gasdichtes Katalysatorgehäuse bereitgestellt werden.

Des Weiteren ist bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren vorgesehen, daß nach dem Verschweißen an dem Einzug des Katalysatorgehäuses durch einen Rouliervorgang die Quellmattenschutzkante angeformt wird. Diese Quellmattenschutzkante kann an dem erfindungsgemäß hergestellten Einzug durch geeignete Werkzeuge auf einfache Weise hergestellt werden.

Je nach Bedarf kann während eines zusätzlichen Schritts des Verfahrens vorgesehen sein, daß nach dem Vorrollen an dem Blechmantel eine planare Sicke eingeprägt wird, an der anschließend ein Durchzug mit einem rolierten Gewindegang eingebracht wird. Somit wird eine integrierte Herstellung eines kostengünstigen Sonden-Anschlußgewindes mit geringem Aufwand realisiert.

Der erfindungsgemäße Einzelkonverter weist ein Katalysatorgehäuse auf, daß aus einem Blechmantel hergestellt ist und mindestens eine Gasöffnung mit einem Einzug aufweist, wobei der Einzug durch Anformen während eines Vorrollens des Blechmantels hergestellt ist, wobei an dem Einzug eine Quellmattenschutzkante integriert ist. Dieser Einzelkonverter kann als ein Bestandteil einer Abgasanlage ausgebildet sein. Da das Katalysatorgehäuse dieses Einzelkonverters an einer Gasöffnung oder an beiden Gasöffnungen jeweils einen Einzug aufweist, ist es einfach möglich, an den Gasöffnungen des Einzelkonverters einen weiteren Einzelkonverter oder eine Hutze aufzustecken.

Das Katalysatorgehäuse des Einzelkonverters ist zur Aufnahme einer Quellmatte und eines Monolithen ausgebildet. Es ist vorgesehen, daß der Monolith innerhalb des Katalysatorgehäuses derartig angeordnet ist, daß dieser zu der mindestens einen Gasöffnung einen Abstand aufweist. Ist vorgesehen, daß an der mindestens einen Gasöffnung des erfindungsgemäßen Einzelkonverters ein weiterer Einzelkonverter mit einem Monolithen angeordnet ist, so ist stets gewährleistet, daß die Monolithe dieser beiden benachbarten Einzelkonverter voneinander körperlich getrennt sind.

Ein Überlappstoß ist vorzugsweise an dem Katalysatorgehäuse des Einzelkonverters derart ausgebildet, daß entlang des Überlappstoßes an einer Seite des Katalysatorgehäuses eine glatte Fläche vorhanden ist. Je nach weiterer Verwendung des Einzelkonverters kann diese glatte Fläche außenwandig oder innenwandig angeordnet sein. Somit ist es möglich, einen weiteren Einzelkonverter oder eine Hutze unter geringem Aufwand sowie bei hervorragender Paßförmigkeit auf den Einzug an der mindestens einen Gasöffnung des Einzelkonverters aufzustecken. Eine bspw. zylindrische Außenwandung des Katalysatorgehäuses ist nach einem durch Verschweißen abgeschlossenen Fügevorgang derart ausgebildet, daß das Katalysatorgehäuse an einer Fügenaht zumindest innenwandig oder außenwandig eine flache, insbesondere kreisrunde Fläche aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters, bei dem mindestens zwei Einzelkonverter an Gasöffnungen von Katalysatorgehäusen zusammengesetzt werden, ist vorgesehen, daß mindestens eines der Katalysatorgehäuse aus einem Blechmantel hergestellt wird, an dem während eines Vorrollens des Blechmantels an mindestens einer Gasöffnung ein Einzug angeformt wird, wobei an dem Einzug eine Quellmattenschutzkante angeformt wird. An dem derart vorteilhaft ausgestalteten Einzug an dem Katalysatorgehäuse ist es möglich, einen benachbarten Einzelkonverter oder evtl. ein weiteres Katalysatormodul, wie bspw. eine Hutze, problemlos aufzustecken. Somit kann ein aus mehreren derartigen Einzelkonvertern bestehender Abgaskonverter kostengünstig modular zusammengebaut werden.

Bei dem Verfahren kann des Weiteren vorgesehen sein, daß Katalysatorgehäuse benachbarter Einzelkonverter entlang einer Rundnaht aneinander geschweißt werden. Somit kann ein stabiler und gasdichter Abgaskonverter aus einer beliebigen Anzahl von Einzelkonvertern, in deren Katalysatorgehäusen einzelne Monolithen aufgenommen sind, hergestellt werden.

Der erfindungsgemäße Abgaskonverter weist mindestens zwei an Gasöffnungen von Katalysatorgehäusen zusammengesetzte Einzelkonverter auf, wobei mindestens eines der Katalysatorgehäuse aus einem Blechmantel hergestellt ist, wobei die Gasöffnung des mindestens einen Katalysatorgehäuses einen Einzug aufweist, der durch Anformen während eines Vorrollens des Blechmantels hergestellt ist, wobei an dem Einzug eine Quellmattenschutzkante integriert ist.

Diese mindestens zwei Katalysatorgehäuse sind jeweils zur Aufnahme einer Quellmatte und eines Monolithen ausgebildet. Des Weiteren sind die mindestens zwei Katalysatorgehäuse derart zusammengesetzt, daß Monolithe benachbarter Katalysatorgehäuse voneinander räumlich bzw. körperlich getrennt sind. In einer hierzu alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, in eines der Katalysatorgehäuse einen Startkatalysator einzusetzen, wobei dieser Startkatalysator von einem benachbarten Monolithen getrennt ist. Hierdurch weist der erfindungsgemäße Abgaskonverter einen hohen Wirkungsgrad auf. Zudem wird eine verhältnismäßig lange Lebensdauer des erfindungsgemäßen Abgaskonverters erreicht. Folglich ist es möglich, einen Abgaskonverter mit einer beliebigen Anzahl voneinander getrennter Monolithe modular herzustellen, der je nach Ausgestaltung unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird.

Zudem ist an dem Einzug des mindestens einen Katalysatorgehäuses die Quellmattenschutzkante integriert. Diese Bauweise hat zum Vorteil, daß Abgase aus dem mindestens einen Katalysatorgehäuse nahezu verlustfrei in das benachbarte Katalysatorgehäuse, also ohne Stolperkante, strömen können.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt eine Abgasanlage mit einem erfindungsgemäßen Abgaskonverter in schematischer Darstellung.
2 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung aus 2.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
5 zeigt eine Einzelheit aus 4.
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der 4.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der 7.
9 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
10 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
11 zeigt eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters in schematischer Darstellung.
12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der 11.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Abgasanlage für eine Fahrzeug mit einer exemplarischen Ausführung des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 10 in schematischer Darstellung. Innerhalb eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors des Fahrzeugs entstehende Abgase werden über einen rohrartig verzweigt ausgebildeten Auspuffkrümmer 62 in Richtung des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 10 geleitet. Gasauslässe 71, 72, 73, 74 münden hierbei in einen Flansch 60, der an dem Verbrennungsmotor derart befestigt ist, daß Abgase aus insgesamt vier Zylindern des Verbrennungsmotors direkt in die Auslässe 71, 72, 73, 74 münden.
Sämtliche Gasauslässe 71, 72, 73, 74 des Auspuffkrümmers 62 münden in Einlässe 76, 78 einer Eintrittshutze 6. Diese Eintrittshutze 6 ist mit einem Katalysatorgehäuse 2 eines ersten erfindungsgemäßen Einzelkonverters 1 des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 10 verbunden. Dieses Katalysatorgehäuse 2 des ersten erfindungsgemäßen Einzelkonverters 1 ist wiederum mit einem Katalysatorgehäuse 4 eines zweiten erfindungsgemäßen Einzelkonverters 3 des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 10 verbunden. Demnach umfaßt der erfindungsgemäße Abgaskonverter 10 gemäß dieser Ausgestaltung zwei Einzelkonverter 1, 3, die jeweils ein Katalysatorgehäuse 2, 4 aufweisen. An dem Katalysatorgehäuse 4 des zweiten Einzelkonverters 3 ist eine Au strittshutze 8 befestigt. Diese Austrittshutze 8 weist einen Auslaß 80 auf, in den ein Abgasrohr 64 mündet.
Eine Aufgabe des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 10 besteht darin, die innerhalb der Zylinder des Verbrennungsmotors entstandenen Abgase zu reinigen, so daß die gereinigten Abgase, die über das Abgasrohr 64 ausgeleitet werden, einen geringeren Schadstoffgehalt als jene Abgase aufweisen, die unmittelbar aus den Zylindern des Verbrennungsmotors strömen.
Wie aus den nachfolgenden Figuren hervorgeht, weisen sämtliche Ausführungsformen erfindungsgemäßer Abgaskonverter 10 zwei Einzelkonverter 1, 3 auf, in denen jeweils ein sogenannter Monolith aus keramischem Material zur Abgasreinigung angeordnet ist. Dabei ist jeweils vorgesehen, daß ein Monolith eines jeweils ersten Einzelkonverters 1 von einem Monolith eines jeweils zweiten Einzelkonverters 3 getrennt ist.
Hierzu zeigt 2 eine erste Ausführungsform eines ersten Abgaskonverters 100 in schematischer Darstellung. Dieser Abgaskonverter 100 besteht aus einem ersten Einzelkonverter 101 und einem zweiten Einzelkonverter 103 mit einem Katalysatorgehäuse 104. Die Katalysatorgehäuse 102, 104 weisen jeweils eine Gaseintrittsöffnung 120, 126, eine Gasaustrittsöffnung 124, 130, einen Monolithen 110, 114 sowie einer Quellmatte 112, 116 auf. Die Katalysatorgehäuse 102, 104 der beiden Einzelkonverter 101, 103 weisen einen weitgehend runden Querschnitt auf. Die Katalysatorgehäuse 102, 104 werden bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren aus jeweils einem Blechmantel gefertigt. Dabei ist vorgesehen, daß während eines Vorrollens der Blechmäntel an der Gaseintrittsöffnung 120 des Katalysatorgehäuses 102 des ersten Einzelkonverters 101 ein Einzug 122 mit angeformt wird. Entsprechend wird während eines Vorrollens des Katalysatorgehäuses 104 des zweiten Einzelkonverters 103 an der Gaseintrittsöffnung 126 ein Einzug 128 und an der Gasaustrittsöffnung 130 ein Einzug 132 mit angeformt.
Bei Betrieb des Verbrennungsmotors strömen Abgase in Richtung des Pfeils von links nach rechts, wobei diese Abgase zunächst den Monolithen 110 des ersten Einzelkonverters 101 und nachfolgend den Monolithen 114 des zweiten Einzelkonverters 103 passieren. Während dieses Vorgangs werden in den Abgasen befindliche Schadstoffe aus den Abgasen herausgefiltert. Aufgrund der Ausbildung der Einzüge 122, 128, 132 mit den integrierten Quellmattenschutzkanten 134, 136, 138 an den Gaseintrittsöffnungen 120, 126 der beiden Einzelkonverter 101, 103 werden die Quellmatten 112, 116 von den einströmenden Abgasen nur geringfügig beaufschlagt. Der größte Anteil der Abgase strömt direkt zu den Monolithen 110, 114.
Da zwei Monolithe 110, 114 in jeweils einem Einzelkonverter 101, 103 innerhalb des Abgaskonverters 100 getrennt voneinander angeordnet sind, wird erreicht, daß die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 100 verbessert und dessen Lebensdauer verlängert wird.
Die bei Herstellung der Katalysatorgehäuse 102, 104 mit angeformten Einzüge 122, 128, 132 an den Gasöffnungen 120, 126, 130 bewirken den zusätzlichen Vorteil, daß der Abgaskonverter 100 auf einfache Weise aus seinen einzelnen Komponenten, nämlich den beiden Einzelkonvertern 101, 103, zusammengesetzt werden kann.
Die Gasaustrittsöffnung 130 an dem Katalysatorgehäuse 102 des ersten Einzelkonverters 101 weist einen Innenradius auf, der größer als ein Außenradius des Katalysatorgehäuses 104 des zweiten Einzelkonverters 103 an der Stelle des Einzugs 128 ist. Somit kann das Katalysatorgehäuse 102 des ersten Einzelkonverters 101 unter geringem Aufwand und stets passförmig an dem Einzug 128 des Katalysatorgehäuses 104 des zweiten Einzelkonverters 103 aufgesteckt werden.
Entsprechend ist die Eintrittshutze 106 an dem an der Gaseintrittsöffnung 120 mit angeformten Einzug 122 des Katalysatorgehäuses 102 des ersten Einzelkonverters 101 aufzustecken. Ebenso ist die Austrittshutze 108 auf den an der Gasaustrittsöffnung 130 befindlichen Einzug 132 des Katalysatorgehäuses 104 des zweiten Einzelkonverters 103 aufzustecken.
3 zeigt einen Querschnitt durch den ersten Einzelkonverter 103 aus der 2 entlang einer Schnittlinie III-III. Hier ist eine Ausbildung eines Überlappstoßes 140 des Katalysatorgehäuses 102 erkennbar. Das Katalysatorgehäuse 102 wird aus einem Blechmantel gerollt, so daß das Katalysatorgehäuse 102 einen kreisförmigen Bereich umschließt. An dem Überlappstoß 140 treffen ein erstes Ende 141 und ein zweites Ende 143 des Blechmantels aufeinander. Es ist vorgesehen, einen Bereich des ersten Endes 141 des Blechmantels mit einem Knick 142 auszustatten. Somit ergibt sich, daß die beiden Enden 141, 143 im Bereich des Überlappstoßes 140 einander berühren. Eine Innenwandung des Katalysatorgehäuses 102 ist demnach vorteilhafterweise kreisrund ausgebildet, d.h. ein Innenradius des Katalysatorgehäuses 102 ist bis auf eine vernachlässigbar kleine Stelle im Bereich des Überlappstoßes 140 konstant. Der Monolith 110 sowie die Quellmatte 112 sind daher in das Katalysatorgehäuse 102 koaxial einsetzbar. Nach einem Vorrollen des Blechmantels, sowie einem Einlegen des Monolithen 110 mit der Quellmatte 112 kann dieser radial kraftschlüssig gespannt, geheftet und anschließend verschweißt werden. Der Einzug 122 gemäß der 2 ist unter geringfügigem Mehraufwand während des sowieso durchzuführenden Vorrollens des Blechmantels zur Bereitstellung des Katalysatorgehäuse 102 mit anformbar.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgaskonverters 200, der aus zwei Einzelkonvertern 201, 203 zusammengesetzt ist. Der erste Einzelkonverter 201 weist bei dieser Ausführung ein herkömmliches, mit zylindrischer Wandung ausgebildetes Katalysatorgehäuse 202 auf. Innerhalb dieses Katalysatorgehäuses 202 sind ein Monolith 210 sowie eine Quellmatte 212 angeordnet. Eine Gaseintrittsöffnung 220 sowie eine Gasaustrittsöffnung des Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 weisen keine Einzüge auf.
Ein Katalysatorgehäuse 204 des zweiten Einzelkonverters 203 weist hingegen weitgehend die gleichen Merkmale wie bspw. das Katalysatorgehäuse 102 des ersten Einzelkonverters 101 aus 2 auf. Eine Gasaustrittsöffnung 230 dieses Katalysatorgehäuses 204 weist eine herkömmliche Form auf. An einer Gaseintrittsöffnung 226 des Katalysatorgehäuses 204 ist jedoch gemäß der Erfindung ein Einzug 228 mit integrierter Quellmattenschutzkante 236 ausgebildet. Auch dieser Einzug 228 wurde während des Vorrollens bei der Herstellung des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 mit angeformt. Eine Eintrittshutze 206 sowie eine Austrittshutze 208 sind auf herkömmliche Weise an der Gaseintrittsöffnung 220 sowie an der Gasaustrittsöffnung 230 des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 200 angeordnet.
5 zeigt hierzu ein in der 4 markiertes Detail V. Hier ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäß hergestellten Einzug 228 mit integrierter Quellmattenschutzkante 236 deutlich zu erkennen. Selbstverständlich kann eine konkrete Ausführungsform des Einzugs 228 mit integrierter Quellmattenschutzkante 236 von den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen abweichen, allerdings ist der Einzug 228 während des Vorrollens bei der Herstellung des Katalysatorgehäuses 204 derart mit anzuformen, daß das Katalysatorgehäuse 204 in einem Bereich des Einzugs 228 einen Außenradius aufweist, der geringer als ein Innenradius des benachbarten Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 ist. Hierdurch ist es möglich, das Katalysatorgehäuse 202 des ersten Einzelkonverters 201 mit geringem Aufwand auf den Einzug 228 des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 aufzusetzen. Dies ist trotz der Tatsache, daß das Katalysatorgehäuse 202 des ersten Einzelkonverters 201 auf herkömmliche Weise ausgebildet ist, möglich. Demnach bietet sich mit der Erfindung die Möglichkeit, beliebige Abgaskonverter mit erfindungsgemäßen Einzelkonvertern 203 modular zu ergänzen und somit eine Leistungssteigerung aufgrund verbesserter Abgasreinigung durch getrennte Anordnung von Monolithen 210, 214 zu erzielen.
Eigenschaften des Abgaskonverters 200 werden zudem, da die beiden Monolithe 210, 214 in eine Richtung strömender Abgase voneinander beabstandet sind, begünstigt. Der Monolith 214 des zweiten Einzelkonverters 203 weist zu der Gaseintrittsöffnung 226 einen Abstand b und der Monolith 210 des ersten Einzelkonverters 201 zu der Gaseintrittsöffnung 226 des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 einen Abstand a und zu der Gasaustrittsöffnung 228 des Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 einen Abstand größer a auf. Innerhalb des Abgaskonverters 200 beträgt ein Abstand zwischen den beiden Monolithen 210, 214 demnach a + b.
Ein Anformen des Einzugs 228 während des Vorrollens bei der Herstellung des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 kann mit geeigneten Formwalzen erfolgen. Anschließend ist das Katalysatorgehäuse 204 mit dem Monolithen 214 und der Quellmatte 216 zu bestücken. Das derart aus einem Blechmantel hergestellte Katalysatorgehäuse 204 wird nachfolgend kraftschlüssig gespannt und verschweißt. Nach dem Verschweißen kann die Quellmattenschutzkante 236 durch einen Rolliervorgang noch in derselben Fertigungszelle wie die zuvor durchgeführten Fertigungsschritte angeformt werden.
6 zeigt einen Schnitt VI-VI durch den Abgaskonverter 200 aus der 4 an einer Position im Bereich des Einzugs 228, an der die Katalysatorgehäuse 202, 204 der beiden Einzelkonverter 201, 203 aneinander stoßen. Das Katalysatorgehäuse 204 des zweiten Einzelkonverters 203 ist innerhalb des Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 angeordnet, beide Katalysatorgehäuse 202, 204 sind zueinander koaxial angeordnet. Innerhalb des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 sind der Monolith 214 sowie die Quellmatte 216 angeordnet.
Ein Überlappstoß 240 des Katalysatorgehäuses 204 des zweiten Einzelkonverters 203 und ein Überlappstoß 244 des Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 ist anders als der in 3 dargestellte Überlappstoß 140 ausgebildet. Ein erstes Ende 241 und ein zweites Ende 242 eines Blechmantels, aus dem das Katalysatorgehäuse 204 durch Vorrollen hergestellt ist, weisen in einem Bereich des Überlappstoßes 240 keinen Knick oder Falz, wie in dem in 3 gezeigten Beispiel, auf. Entsprechend weisen ein erstes Ende 243 sowie ein zweites Ende 245 eines Blechmantels, aus dem das Katalysatorgehäuse 202 durch Vorrollen hergestellt ist, keinen Knick oder Falz auf. Demnach besitzen die Radien der beiden Katalysatorgehäuse 202, 204 an den Überlappstößen 240, 244 jeweils eine Unstetigkeit. Im Rahmen einer Herstellung des Abgaskonverters 200 vor einem Fügevorgang ist daher zu beachten, daß die beiden Katalysatorgehäuse 202, 204 in die in der 6 gezeigten Position gedreht werden, um ein Aufschieben des Katalysatorgehäuses 202 des ersten Einzelkonverters 201 auf das Katalysatorgehäuse 204 des zweiten Einzelkonverters 203 zu erleichtern.
Des Weiteren sind eine Schweißnaht 246 an dem Überlappstoß 240 des Katalysatorgehäuses 204 sowie eine Schweißnaht 248 an dem Überlappstoß 244 des Katalysatorgehäuses 202 dargestellt. Diese dienen einer Stabilisierung der beiden Katalysatorgehäuse 202, 204 und ermöglichen zusätzlich eine leckagefreie Ableitung der Abgase, die durch die beiden Einzelkonverter 201, 203 des Abgaskonverters 200 strömen. Ein Fügebereich zwischen den beiden Katalysatorgehäusen 202, 204 ist annähernd kreisrund ausgebildet. Der Überlappstoß 240 an dem Katalysatorgehäuse 204 ist genauso wie der Überlappstoß 244 des Katalysatorgehäuses 202 nach innen bzw. außen gebogen. Die beiden Katalysatorgehäuse 202, 204 sind in beliebiger Stellung zueinander, bezogen auf eine Verdrehung, ineinanderschiebbar.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgaskonverters 300 in schematischer Darstellung. Auch dieser Abgaskonverter 300 ist modular aus zwei Einzelkonvertern 301, 303 zusammengesetzt.
In dieser dritten Ausführungsform der Erfindung weist der zweite, rechts angeordneter Einzelkonverter 303 ein Katalysatorgehäuse 304 mit einem darin angeordneten Monolithen 314 und einer darin angeordneten Quellmatte 316 auf. Dieses Katalysatorgehäuse 304 ist ebenfalls durch Vorrollen aus einem Blechmantel hergestellt. Dabei wurde während des Vorrollens an einem Rand des Blechmantels ein Einzug 332 mit angeformt, so daß eine Gasaustrittsöffnung 330 des zweiten Einzelkonverters 303 mit diesem Einzug 332 ausgestattet ist. Eine Gaseintrittsöffnung des Katalysatorgehäuses 304 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet. Außerdem ist an dem Einzug 332 eine Quellmattenschutzkante 338 integriert, die bspw. durch einen Rolliervorgang hergestellt sein kann.
Ein Katalysatorgehäuse 302 des ersten Einzelkonverters 301 weist eine Gaseintrittsöffnung 320 sowie eine Gasaustrittsöffnung 328 auf. Innerhalb dieses Katalysatorgehäuses 302 sind ein Monolith 310 sowie eine Quellmatte 312 angeordnet. Ein Einzug 322 mit integrierter Quellmattenschutzkante 324 an der Gaseintrittsöffnung 320 des Katalysatorgehäuses 302 ist ebenfalls durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt, also während eines Vorrollens des Blechmantels mit angeformt. Entsprechend ist der Einzug 329 an der Gasaustrittsöffnung 328 des Katalysatorgehäuses 302 des ersten Einzelkonverters 301 erfindungsgemäß hergestellt. Eine in diesen Einzug 329 integrierte Quellmattenschutzkante 336 weicht bezüglich ihrer Ausgestaltung von den bisher gezeigten Quellmattenschutzkanten ab. Allerdings ist auch diese Quellmattenschutzkante 336 durch geeignete Werkzeuge bspw. während eines Rolliervorgangs herzustellen.
Die Quellmattenschutzkante 336, die in den Einzug 329 integriert ist, besitzt funktionelle Vorteile. Aufgrund der kugelstumpfförmigen Ausgestaltung, ein Radius der Quellmattenschutzkante 336 ist nämlich in Richtung strömender Abgase (Pfeil) verjüngt, werden die Abgase unmittelbar zu dem Monolithen 314 des zweiten Einzelkonverters 303 geleitet. Die Quellmatte 316 des zweiten Einzelkonverters 303 wird somit von den Abgasen verschont. Durch diese Bauweise der Quellmattenschutzkante 336 können in Richtung des Pfeils strömende Abgase aus dem Katalysatorgehäuse 302 des ersten Einzelkonverters 301 verlustfrei in das Katalysatorgehäuse 304 des zweiten Einzelkonverters 303 strömen.
Durch den Einzug 322 an der Gaseintrittsöffnung 320 des Abgaskonverters 300 ist es möglich, eine Eintrittshutze 306 in einfacher Weise auf den Abgaskonverter 300 aufzustecken. Ebenso ist eine Austrittshutze 308 in einem Bereich des Einzugs 332 an der Gasaustrittsöffnung 330 des Abgaskonverters 300 aufsteckbar.
8 zeigt einen Querschnitt entlang einer Linie VIII-VIII durch den in der 7 gezeigten Abgaskonverter 300. Das Katalysatorgehäuse 302 des ersten Einzelkonverters 301 innerhalb des Katalysatorgehäuses 304 des zweiten Einzelkonverters 303 angeordnet, beide Katalysatorgehäuse 302, 304 sind koaxial zueinander angeordnet. Des Weiteren sind der Monolith 310 sowie die Quellmatte 312 innerhalb des Katalysatorgehäuses 302 dargestellt.
Das aus einem Blechmantel durch Vorrollen hergestellte Katalysatorgehäuse 304 ist an einem Überlappstoß 340 vergleichbar dem in 3 gezeigten Katalysatorgehäuse 102 mit dem Überlappstoß 140 ausgebildet. Dieses Katalysatorgehäuse 304 des zweiten Einzelkonverters 303 wird bei der Herstellung aus ei nem Blechmantel vorgerollt, so daß das Katalysatorgehäuse 304 letztendlich einen kreisförmigen Bereich umschließt.
An einem Überlappstoß 340 stoßen ein erstes Ende 341 sowie ein zweites Ende 343 des Blechmantels aneinander. Bei der Herstellung ist vorgesehen, einen Bereich des ersten Endes 341 des Blechmantels mit einem nach außen gefalzten Knick 342 auszustatten. Die beiden Enden 341, 343 berühren sich im Bereich des Überlappstoßes 340. Eine Innenwandung des Katalysatorgehäuses 304 des zweiten Einzelkonverters 303 ist demnach weitgehend kreisrund ausgebildet, ein Innenradius des Katalysatorgehäuses 304 ist bis auf eine vernachlässigbare Stelle im Bereich des Überlappstoßes 140 konstant.
Entsprechend ist das Katalysatorgehäuse 302 des ersten Einzelkonverters 301 in einem Bereich eines Überlappstoßes 344, an dem ein erstes Ende 345 sowie ein zweites Ende 347 eines Blechmantels aneinanderstoßen, in einem Bereich des ersten Endes 345 ein nach innen gefalzter Knick 346 vorgesehen. Somit ergibt sich, daß die beiden Enden 345, 347 im Bereich des Überlappstoßes 344 einander berühren. Eine Außenwandung des Katalysatorgehäuses 302 des ersten Einzelkonverters 301 ist daher kreisrund ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung bzw. Anordnung der beiden Überlappstöße 340, 344 ist es möglich, das Katalysatorgehäuse 302 des ersten Einzelkonverters 301 paßgenau in das Katalysatorgehäuse 304 des zweiten Einzelkonverters 303 einzuschieben.
9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskonverters 400 in schematischer Darstellung. Dieser Abgaskonverter 400 ist aus einem ersten Einzelkonverter 401 mit einem Katalysatorgehäuse 402, in dem ein Monolith 410 und eine Quellmatte 412 angeordnet sind, und einem zweiten Einzelkonverter 403 mit einem Katalysatorgehäuse 404, in dem ein Monolith 414 und eine Quellmatte 416 angeordnet sind, zusammengesteckt. Der Abgaskonverter 400 ist derart in eine Abgasanlage einzusetzen, daß innerhalb der Abgasanla ge strömende Abgase den Abgaskonverter 400 in Richtung des Pfeils und somit zunächst den Monolithen 410 und nachfolgend den Monolithen 414 durchströmen.
Beide Katalysatorgehäuse 402, 404 sind aus Blechmänteln hergestellt, wobei während eines Vorrollens der Blechmäntel, bspw. durch geeignetes Vorwalzen an den Gasaustrittsöffnungen 420, 430 beider Katalysatorgehäuse 402, 404, Einzüge 422, 432 mit angeformt worden sind. Die in den Einzügen 422, 432 integrierten Quellmattenschutzkanten 436, 438 wurden entweder während des Formrollens mit angeformt oder evtl. während eines Rolliervorgangs nach erfolgtem Verschweißen der Katalysatorgehäuse 402, 404 angeformt.
Beide Quellmattenschutzkanten 436, 438 sind kegelstumpfförmig oder trichterförmig ausgebildet, so daß in Richtung des Pfeiles strömende Abgase nach Passieren des Monolithen 410 innerhalb des ersten Einzelkonverters 401 derart in den zweiten Einzelkonverter 403 einströmen, daß die Quellmatte 416 durch diese Abgase nicht beaufschlagt wird. Aufgrund einer Ausbildung der Quellmattenschutzkante 436 des ersten Einzelkonverters 401 werden diese Abgase direkt auf den Monolithen 414 des zweiten Einzelkonverters 403 gelenkt. Diese strömungsgünstige Ausgestaltung der Quellmattenschutzkante 436 ermöglicht, den Monolithen 414 weitgehend gleichmäßig bzw. homogen mit Abgasen zu beaufschlagen. Eine Gaseintrittsöffnung 440 an dem Katalysatorgehäuse 402 des ersten Einzelkonverters 401 sowie eine Gaseintrittsöffnung 442 an dem Katalysatorgehäuse 404 des zweiten Einzelkonverters 403 weisen einen herkömmlich ausgebildeten, zylindrischen Rand auf.
In entsprechender Weise ist die Quellmattenschutzkante 438 an der Gasauntrittsöffnung 430 des Katalysators 404 des zweiten Einzelkonverters 403 ausgebildet. Somit bietet sich an, in Strömungsrichtung der Abgase nach dem zweiten Einzelkonverter 403 einen weiteren Einzelkonverter anzuordnen. Der zusätzliche Einzelkonverter ist mit einer Gaseintrittsöffnung eines Katalysatorgehäuses in einem Bereich des Einzugs 432 an der Gasaustrittsöffnung 430 auf das Katalysatorgehäuse 404 des zweiten Einzelkonverters 403 aufzustecken, und zwar so, wie das Katalysatorgehäuse 404 mit einer Gaseintrittsöffnung 442 in einem Bereich des Einzugs 422 an der Gasaustrittsöffnung 420 des Katalysatorgehäuses 402 des ersten Einzelkonverters 401 aufgesteckt ist. Somit bietet sich die Möglichkeit, den Abgaskonverter 400 mit einer beliebigen Anzahl ineinander- bzw. zusammengesteckter Einzelkonverter 401, 403 auszubilden. Der derart bereitgestellte Abgaskonverter 400 kann daher entsprechend jeweiligen Anforderungen, bspw. hinsichtlich des Umweltschutzes, modular zusammengestellt werden. Auch in dieser Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Monolithe 410, 414 sowie evtl. zusätzliche Monolithe innerhalb des Abgaskonverters 400 voneinander räumlich oder körperlich getrennt sind.
Aufgrund der gleichen Ausgestaltung der beiden Katalysatorgehäuse 402, 404 bzw. der beiden Einzelkonverter 401, 403 wird im Rahmen der in 9 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskonverters 400 ein Beitrag zur Reduzierung von Vielfaltskosten geleistet. Durch diese Bauweise der Quellmattenschutzkante 436 können in Richtung des Pfeils strömende Abgase aus dem Katalysatorgehäuse 402 des ersten Einzelkonverters 401 verlustfrei in das Katalysatorgehäuse 404 des zweiten Einzelkonverters 403 strömen.
Ein in der 10 gezeigter Abgaskonverter 500 weist weitgehend dieselben Merkmale wie der in 2 gezeigte Abgaskonverter 100 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Dieser Abgaskonverter 500 ist aus zwei Einzelkonvertern 501, 503 mit Katalysatorgehäusen 502, 504, in denen jeweils ein Monolith 510, 514 sowie jeweils eine Quellmatte 512, 516 eingefügt sind, zusammengesetzt. Gaseintrittsöffnungen 520, 526 beider Einzelkonverter 501, 503 weisen jeweils erfindungsgemäß hergestellte Einzüge 522, 524 mit integrierten Quellmattenschutzkanten 534, 536 auf. Eine Gasaustrittsöffnung 530 des Katalysatorgehäuse 504 des zweiten Einzelkonverters 503 bzw. des Abgaskonverters 500 weist ebenfalls einen Einzug 532 mit integrierter Quellmattenschutzkante 538 auf, der bei erfindungsgemäßer Herstellung des Einzelkonverters 503 bzw. des Abgaskonverters 500 bei einem Vorrollen des Katalysatorgehäuses 504 mit angeformt ist.
Abweichend von dem in 2 gezeigten Abgaskonverter 100 wurde hierbei nach dem Vorrollen des Katalysatorgehäuses 502 des ersten Einzelkonverters 501 aus einem Blechmantel an diesem eine planare Sicke 550 angeprägt. Anschließend wurde an dieser Sicke 550 ein Durchzug 552 mit rolliertem Gewindegang 553 eingebracht. Bei dieser Ausführung wird eine integrierte Herstellung eines kostengünstigen Sonden-Anschlußgewindes erreicht.
11 zeigt eine sechste Ausführungsform eines Abgaskonverters 600, der aus einem teilweise dargestellten ersten Einzelkonverter 601 sowie einem zweiten Einzelkonverter 603 modular zusammengebaut ist. Der zweite Einzelkonverter 603 weist weitgehend dieselben Merkmale wie die in den 2 bzw. 10 gezeigten Einzelkonverter 103, 503 auf: Ein Katalysatorgehäuse 604 mit darin angeordnetem Monolithen 614 sowie darin angeordneter Quellmatte 616, mit einer Gaseintrittsöffnung 626, an der ein Einzug 624 mit integrierter Quellmattenschutzkante 636 angeformt ist, und eine Gasaustrittsöffnung 630, an der ein Einzug 632 mit integrierter Quellmattenschutzkante 638 angeformt ist.
Bei dieser Ausführungsform des Abgaskonverters 600 ist innerhalb eines Katalysatorgehäuses 602 des ersten Einzelkonverters 601 ein im Vergleich zu dem Monolithen 614 aus keramischen Material sehr kurzer Metall-Startkatalysator 610 angeordnet. Hierbei ist vorgesehen, daß der Startkatalysator 610 von dem Monolithen 614 räumlich getrennt ist.
12 zeigt den in 11 dargestellten Abgaskonverter 600 entlang der Schnittlinie XII-XII. Das Katalysatorgehäuse 602 des ersten Einzelkonverters 601 ist aus einem Blechmantel gerollt und umschließt einen kreisförmigen Bereich. An einem Überlappstoß 640 stoßen ein erstes Ende 641 sowie ein zweites Ende 643 des Blechmantels aneinander. In einem Bereich des ersten Endes 641 des Blechmantels ist dieser mit einem Knick 642 ausgestattet. Die beiden Enden 641, 643 berühren sich im Bereich des Überlappstoßes 640. Somit ist ein Innenradius des Katalysatorgehäuses 602 bis auf eine vernachlässigbar kleine Stelle im Bereich des Überlappstoßes 640 konstant und es ist möglich, das Katalysatorgehäuse 604 des zweiten Einzelkonverters 603 formgenau in das Katalysatorgehäuse 602 des ersten Einzelkonverters 601 koaxial zu diesem einzuschieben. Innerhalb dieses kreisrunden, nahtlosen Katalysatorgehäuses 604 sind der Monolith 614 und die Quellmatte 616 angeordnet.
Bei allen gezeigten Ausführungsformen erfindungsgemäßer Abgaskonverter 100, 200, 300, 400, 500, 600 werden die einzelnen Katalysatorgehäuse 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604 ineinandergeschoben oder ineinandergepreßt. Da an den Katalysatorgehäusen 102, 104, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 604 Einzüge 122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632 mit angeformt sind, ist es möglich, stets eine exakte axiale Länge eines Verbundes aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen vorhandenen Steckverbindungen zu realisieren. Außerdem ist über eine zylindrische Führung der Katalysatorgehäuse 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604 stets ein formgenauer Sitz der Einzelkonverter 101, 103, 201, 203, 301, 303, 401, 403, 401, 403, 501, 503, 601, 603 zueinander gewährleistet. Zur Stabilisierung erfolgt ein Verschweißen der Katalysatorgehäuse 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604 über eine Rundnaht.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorgehäuses (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) aus einem Blechmantel, bei dem während eines Vorrollens des Blechmantels an mindestens einer Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) ein Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) angeformt wird und wobei an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) eine Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) während des Vorrollens mit einer Formwalze angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) während des Vorrollens zum Anformen des Einzugs (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) mit angeformt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem in das Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) nach dem Vorrollen ein Monolith (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) und eine Quellmatte (112, 116, 212, 216, 312, 316, 412, 416, 512, 516, 616) eingelegt werden, und das Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) nachfolgend verschweißt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4, bei dem nach dem Verschweißen an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) durch einen Rolliervorgang die Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) angeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nach dem Vorrollen an dem Blechmantel eine planare Sicke (550) eingeprägt wird, an der anschließend ein Durchzug (552) mit einem rollierten Gewindegang (553) eingebracht wird.
Einzelkonverter mit einem Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604), der aus einem Blechmantel hergestellt ist und mindestens eine Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) mit einem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) aufweist, wobei der Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) durch Anformen während eines Vorrollens des Blechmantels hergestellt ist und wobei an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) eine Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) integriert ist.
Einzelkonverter nach Anspruch 7, bei dem das Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zur Aufnahme einer Quellmatte (112, 116, 212, 216, 312, 316, 412, 416, 512, 516, 616) und eines Monolithen (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) ausgebildet ist, wobei der Monolith (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) zu der mindestens einen Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) einen Abstand aufweist.
Einzelkonverter nach Anspruch 7 oder 8, bei dem bei mindestens einen Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) ein Überlappstoß (140, 340, 344, 640) derart ausgebildet ist, daß entlang des Überlappstoßes (140, 340, 344, 640) an einer Seite des Katalysatorgehäuses (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) eine glatte Fläche vorhanden ist.
Einzelkonverter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zylindrisch ausgebildet ist.
Einzelkonverter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) ein Sonden-Anschlußgewinde (553) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters, bei dem mindestens zwei Einzelkonverter an Gasöffnungen von Katalysatorgehäusen (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zusammengesetzt werden, wobei mindestens eines der Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) aus einem Blechmantel hergestellt wird, an dem während eines Vorrollens des Blechmantels an mindestens einer Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) ein Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) angeformt wird und wobei an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) eine Quell mattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) ein Katalysatormodul (102, 106, 108, 202, 304, 306, 308, 404, 502, 508, 602, 608) aufgesteckt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) benachbarter Einzelkonverter (1, 3, 101, 103, 201, 203, 301, 303, 401, 403, 501, 503, 601, 603) entlang einer Rundnaht aneinandergeschweißt werden.
Abgaskonverter, der mindestens zwei an Gasöffnungen von Katalysatorgehäusen (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zusammengesetzte Einzelkonverter (1, 3, 101, 103, 201, 203, 301, 303, 401, 403, 501, 503, 601, 603) aufweist, wobei mindestens eines der Katalysatorgehäuse aus einem Blechmantel hergestellt ist, wobei die Gasöffnung (120, 126, 130, 226, 320, 328, 330, 420, 430, 520, 526, 530, 626, 630) des mindestens einen Katalysatorgehäuses (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) einen Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) aufweist, der durch Anformen während eines Vorrollens des Blechmantels hergestellt ist und wobei an dem Einzug (122, 128, 132, 228, 322, 329, 332, 422, 432, 522, 524, 532, 624, 632) eine Quellmattenschutzkante (134, 136, 138, 236, 324, 336, 338, 436, 438, 534, 536, 538, 636, 638) integriert ist.
Abgaskonverter nach Anspruch 15, bei dem mindestens eines der zwei Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zur Aufnahme einer Quellmatte (112, 116, 212, 216, 312, 316, 412, 416, 512, 516, 616) und eines Monolithen (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) ausgebildet ist und die mindestens zwei Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) derart zusammengesetzt sind, daß Monolithe (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) benachbarter Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) voneinander getrennt sind.
Abgaskonverter nach einem der Ansprüche 15 oder 16, bei dem eines der Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) zur Aufnahme eines Startkatalysators (610) ausgebildet ist, wobei die mindestens zwei Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) derart zusammengesetzt sind, daß der Startkatalysator (610) von einem in einem benachbarten Katalysatorgehäuse (2, 4, 102, 104, 202, 204, 302, 304, 402, 404, 502, 504, 602, 604) aufgenommenen Monolithen (110, 114, 210, 214, 310, 314, 410, 414, 510, 514, 614) getrennt ist.