DE19821249B4

DE19821249B4 - Verfahren, Einrichtung und Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers aus verschlungenen Blechlagen, sowie danach hergestellter Wabenkörper

Info

Publication number: DE19821249B4
Application number: DE19821249A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wieres
Original assignee: Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Current assignee: Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2018-05-13
Also published as: FR2763526A1; FR2763526B1; GB2325424B; IT1299221B1; JPH115265A; GB9805201D0; DE19821249A1; US6145195A; GB2325424A; ITMI981025A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (1) mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen (2) bilden, bei dem eine plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche (3, 4) im Bereich eines Dornkanals (9), dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, erfolgt, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals (9) zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Fluids verschlossen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, eine Einrichtung und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden, sowie auf einen nach dem Verfahren hergestellten Wabenkörper.

Zur Reduktion des Ausstoßes von Schadstoffen einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere von Ottomotoren, ist es bekannt sogenannte Katalysatoren zu verwenden. Der Katalysator weist eine katalytisch wirkende Substanz auf, die auf einem Träger angeordnet ist. Um eine möglichst große Oberfläche für die katalytisch wirkende Substanz zu erreichen ist es bekannt den Trägerkörper wabenförmig auszubilden. Ein solcher Wabenkörper ist durch mindestens einen Stapel aus einer Vielzahl von wenigstens teilweise strukturierten Blechen gebildet. Durch das Patent US 4,923,109 ist eine Ausführungsform eines Wabenkörpers bekannt, bei der Stapel gegensinnig um sich selbst und um einen Zentralbereich verschlungen ist.

Die WO 90/03220 A1 beschreibt einen metallischen Katalysator-Trägerkörper. Dieser Trägerkörper ist aus zumindest teilweise strukturierten Blechen aufgebaut. Er umfaßt mindestens drei Stapel von Blechen, wobei mindestens drei der Stapel um je eine zugehörige Knicklinie im Zentralbereich des Wabenkörpers gefaltet und im gefalteten Zustand gegensinnig umeinander und um den Zentralbereich mit den Knicklinien verschlungen sind.

Weitere Ausgestaltungen eines Katalysator-Trägerkörpers sind durch die WO 94/01661 A1 bekannt.

Die Herstellung derartiger Katalysator-Trägerkörper erfolgt mittels Vorrichtungen, die eine um eine zentrale Achse verdrehbare, an jedem Stapel angreifende gabelförmige Umschlingungseinrichtung und eine Form umfaßt, deren Innenkontur im wesentlichen der Außenkontur des Wabenkörpers im gewickelten Zustand entspricht.

Durch die DE 195 22 327 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden, bekannt. Die Vorrichtung umfaßt eine um eine zentrale Achse verdrehbare, an jedem Stapel angreifende, gabelartige Umschlingungseinrichtung und eine der Außenkontur des herzustellenden Wabenkörpers entsprechende Innenkontur aufweisende Form. Die Form umgibt die Umschlingungseinrichtung. In der Wandung der Form ist wenigstens ein im wesentlichen parallel zur zentralen Achse verlaufender Durchgang für die Stapelenden vorhanden. Während der Herstellung eines Wabenkörpers wird wenigstens ein Stapel, der durch eine Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen gebildet ist, in die Form eingelegt, wobei die Enden jedes Stapels durch Durchgänge aus der Form herausragen. Jeder Stapel wird von der um eine zentrale Achse verdrehbaren Umschlingungseinrichtung in einem zentralen Bereich gehalten. Durch Drehen der Umschlingungseinrichtung werden die Stapel zu einem Wabenkörper verschlungen, der die ganze Form ausfüllt.

Durch die DE 195 21 685 A1 ist auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Wabenkörpers bekannt. Die Vorrichtung umfaßt eine um eine Achse verdrehbare, an jedem Stapel angreifende gabelförmige Umschlingungseinrichtung und sich zu einer Form schließende Formsegmente. Die Form ist aus mindestens zwei Formsegmenten gebildet. Jedes Formsegment ist jeweils um eine Schwenkachse, die jeweils parallel zur Achse der Umschlingungseinrichtung verläuft, gegen den Drehsinn der Umschlingungseinrichtung verschwenkbar. Die Formsegmente werden gegen den Drehsinn der Umschlingungseinrichtung geschlossen, wenn der Stapel einen vorgegebenen Umschlingungsgrad erreicht hat.

Es ist bekannt, daß die gewickelten Wabenkörper in ein Mantelrohr eingebracht werden. Die Einbringung der Wabenkörper in ein Mantelrohr erfolgt im wesentlichen unmittelbar im Anschluß an die Wicklung der Wabenkörper. Hierbei wird der Wabenkörper in axialer Richtung des Mantelrohres in dieses hineingepreßt.

Der so hergestellte Trägerkörper wird weiteren Herstellungsschritten, bei denen es sich beispielsweise um Löten, Sintern oder Schweißen handelt, unterzogen. Die metallischen Wabenkörper werden in ein Abgassystem integriert. Hierzu werden die beiden Enden des Trägerkörpers mit jeweils einem Rohr eines Abgassystems verbunden. Für eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Mantelrohr des Trägerkörpers sowie den Bauteilen des Abgassystems ist es notwendig, daß die Abmessungen des Mantelrohres sowie dessen Kontur innerhalb bestimmter Toleranzen liegt. Um die geforderten Toleranzen einzuhalten, ist es bekannt das Mantelrohr des Trägerkörpers vor und/oder nach dem Einsetzen des Wabenkörpers zu kalibrieren. Die Kalibrierung erfolgt im allgemeinen in der An und Weise, das ein Werkzeug, welches mehrere Segmente aufweist, in das Mantelrohr eingeführt und die einzelnen Segmente radial nach außen gespreizt werden. Die Spreizung der Segmente erfolgt über die Fließgrenze des Mantelwerkstoffes hinaus, so daß in diesem Bereich das Mantelrohr spannungsfrei ist. Durch die WO 96/14500 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, mittels derer ein Wabenkörper mit einem Mantelrohr kalibriert werden kann.

Desweiteren ist durch die WO 96/12876 A1 ein Katalysator-Trägerkörper bekannt, bei dem in einem äußeren ringförmigen Bereich der freie Strömungsquerschnitt der Kanäle zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung des Abgases betrachtet verschlossen ist. Der Verschluß der Kanäle erfolgt durch plastische Verformung der Kanalwände. Die verschlossenen Kanäle dienen zur thermischen Isolierung.

Bei Wabenkörpern, insbesondere Katalysator-Trägerkörpern, entsteht durch die Umschlingungseinrichtung, die wenigstens einen Haltedorn aufweist, ein Kanal, dessen Querschnitt im wesentlichen durch den Querschnitt des Dorns bestimmt ist. Bei einer Verwendung einer Umschlingungseinrichtung, die mehrere Dorne aufweist, entsteht eine entsprechende Anzahl von Dornkanälen innerhalb des Wabenkörpers. Üblicherweise ist der freie Strömungsquerschnitt des Dornkanals größer als der Querschnitt der übrigen Kanäle des Wabenkörpers. Durch das Vorhandensein wenigstens eines Dornkanals wird das Strömungsprofil beeinflußt. Sind mehrere Dornkanäle vorhanden, so beeinflussen diese stärker die katalytische Wirkung des als Katalysator-Trägerkörper einsetzbaren Wabenkörpers.

Aus der US 4,969,265 geht hervor, daß es bei der Herstellung von metallischen Wabenkörpern mit ovalem Gestalt vorteilhaft sein kann, diese Gestalt durch Zusammenpressen des gesamten gewickelten Körpers zu erzeugen. Dazu wird vorgeschlagen, zunächst sehr große Dornkanäle während des Wickelns zu generieren, die infolge des Zusammendrückens verkleinert werden und so die Verformbarkeit des gewickelten Körpers ermöglichen. Generelle Hinweise zur Gestaltung der Dornkanäle bei metallischen Wabenkörpern beliebiger Gestalt können jedoch nicht entnommen werden.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers anzugeben, durch welches der Einfluß der Dornkanäle auf das Betriebsverhalten eines Wabenkörpers verringert wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es einen solchen Wabenkörper bereitzustellen sowie eine Einrichtung und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer mit einfachen Mitteln der Einfluß wenigstens eines Dornkanals auf das Betriebsverhalten des Wabenkörpers verringert wird.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Wabenkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 6, einer Einrichtung nach den Merkmalen des Anspruch 7 sowie einer Vorrichtungen mit den Merkmalen des Anspruch 12 oder 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängig formulierten Ansprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines Wabenkörpers wird davon ausgegangen, daß ein Wabenkörper mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden, wobei wenigstens ein Kanal ein Dornkanal ist, dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, bereitgestellt ist. Die Bereitstellung eines solchen Wabenkörpers kann beispielsweise durch die aus der DE 195 21 685 A1 , DE 195 22 327 A1 oder DE 195 28 963 A1 bekannten Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers erfolgt sein. Der Inhalt dieser Druckschriften ist sogleich Inhalt dieser Anmeldung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorgeschlagen, daß eine plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich des Dornkanals, dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, erfolgt, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Abgases betrachtet verschlossen wird. Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens kann ein nachträgliches Verschließen der Dornkanäle erfolgen, wodurch die Dornkanäle keinen oder nur einen sehr geringen Einfluß auf das Betriebsverhalten des Wabenkörpers haben.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers innerhalb der bereits bekannten Herstellungsmethoden eines Wabenkörpers integriert. Hierzu wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens vorgeschlagen, daß die plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich des Dornkanals vor einer Ausbringung des Wabenkörpers aus einer Form erfolgt. Die Form dient zur Bildung eines Wabenkörpers, wobei wenigstens ein geschichteter Stapel aus einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Ble chen zur Bildung eines Wabenkörpers in die Form eingebracht und in dieser von einer Umschlingungseinrichtung in einem Zentralbereich gehalten und umschlungen wird. Der Vorzug dieser Ausbildung des Verfahrens ist darin zu sehen, daß sich die plastische Deformation unmittelbar an die Bildung des Wabenkörpers in der Form anschließt. Diese Verfahrensvariante kann innerhalb eines Herstellungsprozesses des Wabenkörpers integriert werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die plastische Deformation während einer Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form erfolgt. Bei einer solchen Verfahrensführung werden zwei Verfahrensschritte nämlich die Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form und die plastische Deformation zu einem gemeinsamen Verfahrensschritt integriert. Durch diese Integration der plastischen Verformung innerhalb des Ausbringungsvorgangs des Wabenkörpers aus der Form entsteht kein zusätzlicher Zeitbedarf für die Durchführung der plastischen Deformation, da diese in situ mit der Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form erfolgt.

Die Durchführung einer plastischen Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich eines Dornkanals vor einer Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form bzw. während einer Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form hat auch den Vorteil, daß der Wabenkörper hinsichtlich eines Dornstempels, der zur plastischen Deformation wenigstens eines Teils der Bleche verwendet wird, eine in Relation zu den Dornkanälen definierte Lage einnehmen kann. Es ist nicht notwendig den Wabenkörper zur Durchführung der plastischen Deformation zu Positionieren.

Obwohl es unter Umständen notwendig ist einen Wabenkörper, der in ein Mantelrohr eingebracht ist, um eine plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich des Dornkanals durchführen zu können, zu positionieren, kann es zweckmäßig sein die Deformation an dem Wabenkörper in einem Mantelrohr durchzuführen. Ein Wabenkörper, der in ein Mantelrohr eingebracht ist, und der gegebenenfalls einem Lötvorgang unterzogen wurde, hat im wesentlichen seine Endlage im Mantelrohr erreicht. Nach dem Einbringen des Wabenkörpers in ein Mantelrohr entspannt sich dieser, so daß der freie Querschnitt des Dornkanals größer sein kann, als der Querschnitt des Dornkanals bei einem Wabenkörper, der sich noch in einer Form befindet. Es ist daher bei beiden Verfahrensvarianten zu beachten, daß die plastische Deformation hinreichend stark ist, daß der Querschnitt des Dornkanals verschlossen wird.

Vorzugsweise wird die Deformation während eines Einbringens des Wabenkörpers in ein Mantelrohr durchgeführt. Durch diese Verfahrensvariante werden zwei Herstellungsschritte zu einem Verfahrensschritt vereinigt, wodurch der Zeitbedarf für die Herstellung des Wabenkörpers nicht vergrößert wird.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Wabenkörper, insbesondere ein Katalysator-Trägerkörper, mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden, wobei wenigstens ein Kanal ein Dornkanal ist, dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, vorgeschlagen, bei dem in einem Bereich des Dornkanals der freie Strömungsquerschnitt mindestens des Dornkanals wenigstens in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Abgases durch plastische Deformation mindestens eines Teils der Bleche im Bereich des Dornkanals verschlossen ist. Die Bleche des Wabenkörpers bilden selbst Verschlußmittel des Dornkanals, so daß auf zusätzliche Verschlußmittel verzichtet werden kann. Durch diese Ausgestaltung des Wabenkörpers wird auch erreicht, daß der Querschnitt des Dornkanals auf das Betriebsverhalten des Wabenkörpers keinen prägenden Einfluß mehr hat.

Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Einrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, vorgeschlagen, die wenigstens einen Deformationsstempel zur plastischen Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich eines Dornkanals sowie wenigstens einen Gegenhalter aufweist. Der Deformationsstempel und der Gegenhalter sind relativ zueinander bewegbar.

Bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Einrichtung, bei der der Deformationsstempel einen im wesentlichen v-förmigen Endabschnitt aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Deformationsstempels werden die Bleche zueinander gebogen, so daß der Dornkanal verschlossen wird. Vorzugsweise ist der Deformationsstempel so ausgestaltet, daß dieser einen im wesentlichen hohlen Endabschnitt aufweist, insbesondere ist der Endabschnitt so ausgebildet, daß dieser eine zu einem freien Ende sich erweitende Hohlkonusform, vorzugsweise Hohlkegel, aufweist.

Zur Erleichterung der plastischen Deformation der Bleche wird vorgeschlagen, daß der Endabschnitt des Deformationsstempels einen im wesentlichen scharfkantigen Rand aufweist, wodurch beim Einführen des Deformationsstempels in den Wabenkörper die Bleche durch den scharfkantigen Rand eingeschnitten und durch die Vförmige Ausgestaltung des Endabschnittes die eingeschnittenen Abschnitte gebogen und gegebenenfalls zusammengedrückt werden. Durch das Einschneiden der Bleche wird der Deformationsvorgang erleichtert, wobei durch die Deformation benachbarte Bleche nicht oder nur unwesentlich beeinflußt werden.

Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wabenkörpers aus wenigstens einem Stapel aus einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden, vorgeschlagen, die eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 aufweist.

In Konkreten wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung eine Form, die einen, vorzugsweise umlaufenden, Außenflansch aufweist, der mit einer Grundplatte, die wenigstens eine im wesentlichen quer zur Grundplatte verlaufende Durchgangsöffnung aufweist, lösbar verbunden ist sowie eine Umschlingungseinrichtung hat. Der Deformationsstempel ist durch die Durchgangsöffnung in die Form einbringbar, so daß die Deformation vor einer Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form erfolgen kann, indem der Deformationsstempel durch die Öffnung in die Form eingebracht wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung eine Form mit einem Auswurfstempel aufweist, der durch eine Öffnung in eine Grundplatte hindurchführbar ist. Der Auswurfstempel ist mit wenigstens einem Deformationsstempel ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung wird erreicht, daß die Deformation während einer Ausbringung des Wabenkörpers aus der Form erfolgt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß diese einen Mantelrohrstempel aufweist, durch den ein Mantelrohr auf den Wabenkörper aufgeschoben werden kann. Der Mantelrohrstempel weist wenigstens einen Deformationsstempel auf. Während des Aufschiebevorgangs des Mantelrohres auf den Wabenkörper werden die Dornkanäle durch den Deformationsstempel verschlossen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1 schematisch einen Wabenkörper mit einem Mantelrohr und einem Deformationsstempel,
2 eine Momentaufnahme eines Deformationsstempels, der in einen Wabenkörper eingedrungen ist,
3 schematisch einen Ausschnitt aus einem Wabenkörper,
4 schematisch einen Wabenkörper mit einem Mantelrohrstempel,
5 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers und
6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers.
1 zeigt schematisch einen metallischen Wabenkörper 1 mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen, die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen bilden. Der Wabenkörper 1 ist in einem Mantelrohr 10 angeordnet. Der Querschnitt des Wabenkörpers ist im wesentlichen kreisförmig. Gegenüber einer Stirnseite 5 und in axialer Richtung des Wabenkörpers ist ein Deformationsstempel 6 dargestellt. Der Deformationsstempel 6 ist vorzugsweise in Längsrichtung hin- und herverschieblich. Der Verschiebeweg des Deformationsstempels 6 ist so bemessen, daß dieser mit seinem Endabschnitt 7, der Stirnseite 5 des Wabenkörpers 1 benachbart ist, in den Wabenkörper 1 hineinstoßen kann.
Der Wabenkörper 1 besteht aus einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen. In der 3 ist beispielhaft ein Ausschnitt aus einem metallischen Wabenkörper 1 dargestellt. Der Wabenkörper ist durch glatte Bleche 3 und gewellte Bleche 4 gebildet. Die glatten Bleche 3 und die gewellten Bleche 4 begrenzen eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanäle 2. Aus der Darstellung nach 3 ist auch ersichtlich, daß der Wabenkörper einen Dornkanal 9 aufweist. Der Dornkanal 9 ist durch ein glattes Blech 4 begrenzt. Dies ist nicht zwingend der Fall. Der freie Strömungsquerschnitt des Dornkanals 9 ist im Vergleich zu dem freien Querschnitt eines Kanals 2 größer.
Zum Verschließen des Dornkanals 9 wird der Deformationsstempel 6 teilweise in den Wabenkörper 1 hineingetrieben. Eine Momentaufnahme der Lage des Deformationsstempels 6 innerhalb des Wabenkörpers 1 zeigt die 2. Aus der 2 ist ersichtlich, daß der Deformationsstempel 6 einen im wesentlichen V-förmigen Endabschnitt 7 aufweist. Alternativ zu der V-förmigen Ausbildung des Endabschnittes 7 kann der Deformationsstempel auch in Form eines sich zum freien Ende erweiternden Hohlkonus ausgebildet sein. Insbesondere wird der Endabschnitt hohlkegelförmig ausgebildet.
Der Endabschnitt 7 weist einen im wesentlichen scharfkantigen Rand 8 auf. Beim Eindringen des Deformationsstempels 6 in den Wabenkörper 1 trennt der scharfkantige Rand 8 die Bleche 3, 4 teilweise durch. Die innerhalb einer durch den Rand 8 gedachten Grenzlinie liegenden Bleche 3, 4 werden plastisch deformiert, so daß diese durch die plastische Deformation den Querschnitt des Dornkanals 9 verschließt, wie dies aus der 2 ersichtlich ist.
Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wabenkörper 1 bereits in einem Mantelrohr 10 angeordnet. Das Mantelrohr 10 wird mittels eines Mantelrohrstempels 11 auf den Wabenkörper 1 geschoben, wie dies die 4 zeigt. An der der Stirnfläche 5 des Wabenkörpers 1 benachbarten Stirnfläche 12 des Mantelrohrstempels 11 sind im Abstand zueinander zwei Deformationsstempel 6 angeordnet. Während des Aufschiebevorgangs des Mantelrohres 10 auf den Wabenkörper 1 werden die Dornkanäle des Wabenkörpers 1 durch plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche im Bereich eines jeden Dornkanals verschlossen, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Abgases verschlossen wird.
Statt das Mantelrohr auf den Wabenkörper zu schieben, kann der Wabenkörper in das Mantelrohr eingeschoben werden. Hierbei kann wenigstens ein Deformationsstempel an einem nicht dargestellten Stempel angeordnet werden, durch den der Wabenkörper in das Mantelrohr eingeschoben wird. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Deformationsstempel an einem Gegenhalter angeordnet sein, der einen Anschlag für das Mantelrohr bildet. Der prinzipielle Aufbau einer solchen Vorrichtung stimmt im wesentlichen mit der in der 4 dargestellten Vorrichtung überein, wobei der Mantelrohrstempel 11 einen ortsfesten Gegenhalter bildet.
5 und 6 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers. Die Ausgestaltung der Vorrichtungen entspricht im wesentlichen der Ausgestaltung der durch die Druckschrift DE 195 22 327 A1 bekannten Vorrichtung. Der Inhalt dieser Druckschrift ist zugleich Inhalt dieser Anmeldung. 5 zeigt eine Form 13, die durch eine Wandung 14 begrenzt ist. Die Wandung 14 weist mehrere Durchbrüche 15 auf, durch die ein Stapel aus geschichteten glatten und gewellten Blechen in den Innenraum der Form 13 einführbar ist. Die Wandung 14 ist über einen Flansch 16 mit einer Grundplatte 17 verbunden. Nicht dargestellt ist eine Umschlingungseinrichtung mit Dornen, die in den Innenraum der Form 13 hineinragen.
In der Grundplatte 17 ist eine Öffnung 18 ausgebildet, durch die ein Auswurfsstempel 19, der mit einer Betätigungsstange 20 verbunden ist, in den Innenraum der Form 13 einführbar ist. Der Stempel 19 weist an seiner dem Innenraum der Form 13 zugewandten Stirnfläche 22 Deformationsstempel 6 auf. Durch Betätigung des Stempels 19 in Richtung der Längsachse 21 der Form 13, wird ein in der Form 13 sich befindender Wabenkörper aus dem Innenraum der Form 13 herausgedrückt. Während dieses Vorgang werden gleichzeitig die Dornkanäle des Wabenkörpers durch die Deformationsstempel verschlossen.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wabenkörpers. Der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung nach 6 stimmt mit dem Aufbau der in der 5 dargestellten Vorrichtung überein. Gleiche Bauteile der Vorrichtung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu der nach 5 dargestellten Vorrichtung weist das in der 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einen Auswurfstempel 19 auf, der Durchgangsöffnungen 23 aufweist, durch die jeweils ein Deformationsstempe 16 hindurchführbar ist. Die Deformationsstempel 6 sind auf einem gemeinsamen Träger 24 angeordnet. Der Träger 24 mit den Deformationsstempeln 6 ist so hin- und herverschieblich angeordnet, daß die Deformationsstempel 6 durch die Durchgangsöffnungen 23 hindurchführbar sind, so daß die Deformationsstempel 6 wenigstens teilweise in einen in der Form angeordneten Wabenkörper einbringbar sind, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Abgases verschlossen wird. Nachdem die Dornkanäle verschlossen worden sind, kann der Träger in seine Ausgangsposition zurückverfahren werden. Der Auswurfstempel 19 fördert dann den Wabenkörper aus dem Innenraum der Form 13 hinaus.

1: Wabenkörper
2: Kanal
3: glattes Blech
4: gewelltes Blech
5: Stirnseite
6: Deformationsstempel
7: Endabschnitt
8: Rand
9: Dornkanal
10: Mantelrohr
11: Mantelrohrstempel
12: Stirnfläche
13: Form
14: Wandung
15: Durchbruch
16: Flansch
17: Grundplatte
18: Öffnung
19: Auswurfstempel
20: Betätigungsstange
21: Längsachse
22: Stirnfläche
23: Durchgangsöffnung
24: Träger

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (1) mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen (2) bilden, bei dem eine plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche (3, 4) im Bereich eines Dornkanals (9), dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, erfolgt, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals (9) zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Fluids verschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens ein geschichteter Stapel aus einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4) zur Bildung eines Wabenkörpers (1) in eine Form (13) eingebracht und in dieser von einer Umschlingungseinrichtung in einem Zentralbereich gehalten und umschlungen wird, und die Deformation vor einer Ausbringung des Wabenkörpers (1) aus der Form (13) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens ein geschichteter Stapel aus einer Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4) zur Bildung eines Wabenkörpers (1) in eine Form (13) eingebracht und in dieser von einer Umschlingungseinrichtung in einem Zentralbereich gehalten und umschlungen wird, und die Deformation während einer Ausbringung des Wabenkörpers (1) aus der Form (13) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Wabenkörper (1) in ein Mantelrohr (10) eingebracht wird und danach die Deformation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Deformation während einer Einbringung des Wabenkörpers (1) in ein Mantelrohr (10) erfolgt.
Wabenkörper, hergestellt mit einem Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, insbesondere ein Katalysator-Trägerkörper, mit einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen (2) bilden, wobei wenigstens ein Kanal ein Dornkanal (9) ist, dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bereich des Dornkanals (9) der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals (9) zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Abgases durch plastische Deformation wenigstens eines Teils der Bleche (3, 4) im Bereich eines Dornkanals (9) verschlossen ist.
Einrichtung zum wenigstens teilweise Verschließen eines freien Querschnittes mindestens eines Kanals (2, 9) aus einer Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen eines Wabenkörpers (1) aus einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), wobei die Einrichtung wenigstens einen Deformationsstempel (6) zur plastischen Deformation wenigstens eines Teils der Bleche (3, 4) im Bereich eines Dornkanals (9), dessen Querschnitt im wesentlichen durch einen Dorn einer Umschlingungseinrichtung bestimmt ist, aufweist, so daß der freie Strömungsquerschnitt wenigstens des Dornkanals (9) zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung eines Fluids verschlossen wird, und wenigstens einen Gegenhalter aufweist, und der Deformationsstempel (6) und der Gegenhalter relativ zueinander bewegbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationsstempel (6) einen im wesentlichen V-förmigen Endabschnitt (7) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationsstempel (6) einen im wesentlichen hohlen Endabschnitt (7) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (7) sich zu seinem freien Ende hohlkonusförmig erweitert.
Einrichtung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (7) einen im wesentlichen scharfkantigen Rand (8) aufweist.
Vorrichtung zum Herstellen eines Wabenkörpers (1) aus wenigstens einem Stapel aus einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen (2, 9) bilden, wobei diese eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 aufweist und mit einer Form (13) ausgeführt ist, die einen, vorzugsweise umlaufenden, Außenflansch (16) aufweist, der mit einer Grundplatte (17), die wenigstens eine im wesentlichen quer zur Grundplatte (17) verlaufende Durchgangsöffnung (18) aufweist, durch die ein Auswurfstempel (19) hindurchführbar ist, verbunden ist, und mit einer Umschlingungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Deformationsstempel (6) durch die Durchgangsöffnung (18) in die Form (13) einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationsstempel (6) auf dem Auswurfstempel (19) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswurfstempel (19) mindestens eine Durchgangsöffnung (23) aufweist, durch die wenigstens ein Deformationsstempel (6) wenigstens teilweise in einen Innenraum der Form (13) einbringbar ist.
Vorrichtung zum Herstellen eines Wabenkörpers (1) aus wenigstens einem Stapel aus einer Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Blechen (3, 4), die eine Vielzahl von für ein Fluid durchlässigen Kanälen (2, 9) bilden, wobei diese eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 aufweist und mit ei nem Mantelrohrstempel (11) ausgeführt ist, der mit wenigstens einem Deformationsstempel (6) ausgebildet ist.