DE2856030A1 - Patrone fuer abgasreinigung - Google Patents

Patrone fuer abgasreinigung

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DE2856030A1 DE19782856030 DE2856030A DE2856030A1 DE 2856030 A1 DE2856030 A1 DE 2856030A1 DE 19782856030 DE19782856030 DE 19782856030 DE 2856030 A DE2856030 A DE 2856030A DE 2856030 A1 DE2856030 A1 DE 2856030A1
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Description

Blatt 6 ' 22.12.1978
78-B-31 EZDP/Heu/BÜ.
Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstr. 3, 7 Stuttgart 30
Patrone für Abgasreinigung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Patrone für Abgasreinigung, die aus einer aus Metallfolien gewickelten Trägermatrix und einem die Trägermatrix aufnehmenden metallischen Mantel besteht.
Gemäss dieser zuvor genannten Gattung geht die Erfindung aus von der deutschen Offenlegungsschrift 23 02 746, in der eine Trägermatrix mit glatten und gewellten, spiralförmig aufgewickelten Metallfolien aus hochtemperaturfestern Stahl beschrieben ist. Danach ist es auch bekannt, die aus Metallfolien aufgewickelte Trägermatrix unter Vorspannung in einen Mantel einzubringen, um sie hinreichend axial zu fixieren. Diese Befestigungsmethode hat sich jedoch im Hinblick auf die auftretenden mechanischen Beanspruchungen (starke Vibrationen) als unzureichend erwiesen. In der deutschen Offenlegungsschrift 27 20 322 wird eine andere Befestigungsmöglichkeit zwischen Trägermatrix und Mantel, nämlich durch Elektronenstrahlverschweissung, vorgeschlagen.
Blatt 7
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Blatt 7 '1 22.12.1978
T 78-B-31
EZDP/Heu/BÜ.
Die als Schraubenlinie um den Umfang des Mantels verlaufende Schweissnaht bringt jedoch unter Umständen eine Schwächung der Festigkeit des Mantel und ein Durchschneiden der Trägermatrix in Richtung des Elektronenstrahles mit sich, und ferner bietet diese bekannte Konstruktion keine Möglichkeit, die Trägermatrix gegenüber der äusseren Umgebung thermisch zu isolieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, zunächst eine feste, möglichst spaltfreie Verbindung zwischen Trägermatrix und Mantel zu schaffen, die ein einwandfreies Verschweissen oder Verlöten beider Teile erlaubt und somit eine axiale Fixierung der 'Trägermatrix im Mantel gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine dermassen axial fixierte Trägermatrix auch thermisch nach aussen zu isolieren. Schliesslich ist es Aufgabe der Erfindung, diese axiale Fixierung beider Teile mit einem möglichst einfachen und wirtschaftlichen Herstellungsverfahren zu erzielen.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt erfindungsgemäss darin, dass zwischen der Aussenflache der Trägermatrix und der Innenfläche des Mantels ein Pressitz besteht und dass beide Teile im Bereich des Presssitzes verschweisst oder verlötet sind. Dieser Presssitz ist eine wesentliche und entscheidende Voraussetzung für die anschliessende einwandfreie Verschweissung oder Verlötung beider Teile.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 1 erstreckt sich dieser Pressitz über die gesamte Länge der Trägermatrix. Durch die Vielzahl von kurzen Schweissnahtabschnitten
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Blatt 8
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78-B-31
EZDP/Heu/BÜ.
ergibt sich keine durchgehende einschneidende Schweissnaht, die den Mantel in seiner Festigkeit schwächen oder die gesamte Matrix unter Umständen durchschneiden würde. Dennoch ist eine wirkungsvolle axiale Fixierung der Trägermatrix im Mantel erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Pressitz nur auf zwei schmale Flächenstreifen auf der Trägermatrix ausgedehnt ist und dass sich zwischen diesen Flächenstreifen ein Ringspalt befindet, der vorzugsweise mit Luft angefüllt ist. Durch diesen Zwischenraum zwischen Mantelinnenfläche und Trägermatrix-Aussenflache ergibt sich ein Isolationspolster, das die schnelle Wärmeabfuhr aus dem Inneren der Trägermatrix nach aussen verhindert. Durch diese Isolation der heissen Trägermatrix kann einer evtl. Brandgefahr infolge, eines zu heissen mit der erfindungsgemässen Patrone ausgerüsteten Abgas-Katalysators vorgebeugt werden, der sich unterhalb, des Bodens eines Kraftfahrzeuges in relativ geringer Entfernung vom Boden befindet, der unter Umständen leicht entflammbar sein kann. Im Bereich des Pressitzes, der sich vorzugsweise unmittelbar an die Stirnseiten der Trägermatrix an-
schliesst, kann der Mantel mit der Trägermatrix verschweisst oder verlötet sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 4 ist der "Innendurchmesser des Mantels unmittelbar vor den Stirnseiten der Trägermatrix dermassen stark eingezogen, dass sich Anlageflächen am Mantel zur axialen Fixierung der Träger-
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matrix im Mantel bilden. Durch diese Ausbildung des Mantels, der zusätzlich im Bereich des ebenfalls vorgesehenen Pressitzes noch verschweisst werden kann, ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Trägermatrix und Mantel.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht gemäss Anspruch 5 einen ovalen oder elliptischen Querschnitt der Patrone vor. Dies kann besonders dann vorteilhaft sein, wenn diese Patronen als Abgaskatalysatoren unter dem Karosserieboden von Kraftfahrzeugen angebracht werden und aus Gründen der katalytischen Reaktion oder anderen Anforderungen heraus einen grösseren Querschnitt haben müssen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 6 sieht eine stirnseitige Verschweissung oder Verlötung der Trägermatrix vor. Hierdurch wird eine weitere axiale Fixierung der gesamten Trägermatrix, also insbesondere auch ihrer weiter innen liegenden Lagen,gewährleistet, da sich durch die Verschweissung bzw. Verlötung der einzelnen Metallfolien gegeneinander eine quasi feste Stirnseite ergibt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Patrone, d.h. ein Verfahren, das den erforderlichen Pressitz zwischen Trägermatrix und Mantel herzustellen erlaubt.
Blatt 10
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Ab
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Durch dieses erfindungsgemässe Verfahren nach Anspruch kann die Trägermatrix ohne Schwierigkeiten in den Mantel eingeführt werden und anschliessend durch das Einziehen mit einem Ziehwerkzeug auf einen beliebig starken Presssitz mit dem Mantel gebracht werden. Durch dieses Einziehverfahren lassen sich auch mehrere unterschiedliche Durchmesser und Durchmesserübergänge herstellen, wofür lediglich ein entsprechend geformtes Ziehwerkzeug erforderlich ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 8 stellt den Pressitz zwischen Trägermatrix und Mantel durch Ringnuten her, die mit Hilfe von Rollen, die mehrfach um den Umfang des Mantels angeordnet sein können, in den vorher zylindrischen Mantel eingerollt werden. Anschliessend wird die Trägermatrix noch mit Spiel in den Mantel eingebracht, und der endgültige Pressitz wird durch axiales Stauchen des Mantels dadurch erzielt, dass sich der Innendurchmesser der Ringnut hierbei verringert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 9 sieht eine Herstellung der Patrone nicht aus einem bereits fertigen Rohr, sondern aus einem ebenen Blechstück vor, das zunächst gerollt und dann nach Aufnahme der Trägermatrix längs einer Mantellinie verschweisst wird. Dieses Verfahren bietet wirtschaftliche Vorteile und gewährleistet ebenfalls den erforderlichen Pressitz.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäss Anspruch 10 sieht die Herstellung einer Patrone mit ovalem oder elliptischem Querschnitt vor. Dazu wird zunächst die Trägermatrix zu einem spiralförmigen kreiszylindrischen Körper aufgewickelt, und anschliessend durch zwei Werkzeuge mit schalenartigen, ovalen bzw. elliptischen Formen in die ovale oder elliptische Querschnittsform gedrückt, d.h. abgeflacht. Der Umfang der kreiszylindrischen Trägermatrix ist dabei so bemessen, dass er die geschlossene Form beider Werkzeuge im zusammengefahrenen Zustand vollständig ausfüllt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung gemäss Anspruch 11 betrifft ein Herstellungsverfahren für die erfindungsgemässe Patrone mit ovalem Querschnitt, wobei der Mantel aus zwei miteinander zu verschweissenden Halbschalen gebildet wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die fertige Patrone, d.h. die mit dem Mantel verbundene Trägermatrix, an einem Werkzeug bzw. an einer Arbeitsstelle hergestellt werden kann.
Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 12 wird zunächst nur die Trägermatrix mit ovalem Querschnitt in einer Presse ver formt und danach der Presse für den weiteren Arbeits gang des.Verschweissens bzw. Verlötens entnommen, wo bei die Spannbügel die Trägermatrix in ihrer ovalen Querschnittsform halten, bis diese durch das stirnseitige Schweissen oder Verlöten verfestigt ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung obiger Verfahren. Danach ist der Aussendurchmesser der kreiszylindrischen Trägermatrix so bemessen, dass der Umfang der oval-zylindrischen Trägermatrix mit dem Umfang der Werkzeugformen bzw. der Mantelhalbschalen übereinstimmt, d.h. allseitig anliegt. Ferner weist die kreiszylindrische Trägermatrix einen innenliegenden kreiszylindrischen Hohlraum auf, dessen halber Umfang gleich dem geraden Abschnitt der Ovalform ist. Dieses Verfahren hat den grossen Vorteil, dass die Trägermatrix für eine ovale Patrone zunächst zu einem kreiszylindrischen Körper spiralförmig aufgewickelt werden kann, was fertigungstechnisch erheblich einfacher ist, als einen oval-zylindrischen Körper zu wickeln. Die an den Wickelvorgang anschliessende Verformung des kreiszylindrischen Körpers in einen oval-zylindrischen ergibt infolge der erwähnten Abstimmung der Abmessungen von Trägermatrix einerseits und Werkzeugform andererseits keinerlei Beeinträchtigungen der Wabenstruktur der Trägermatrix.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Halbansicht und einen Halbschnitt der erfindungsgemässen Patrone,
Figur la eine Stirnansicht der erfindungsgemässen Patrone,
Figur Ib eine weitere Stirnansicht der erfindungsgemässen Patrone mit abgewandeltem Querschnitt,
Figur 1 c einen Ausschnitt aus der Stirnfläche der erfindungsgemässen Patrone,
Figur 2 eine Halbansicht und einen Halbschnitt der erfindungsgemässen Patrone mit Ringspalt,
Figur 3 einen Halbschnitt und eine Halbansicht
der erfindungsgemässen Patrone mit Ringspalt und stirnseitig eingezogenem Mantel,
Figur 4 einen Halbschnitt und eine Halbansicht der erfindungsgemässen Patrone mit eingerollten Ringnuten,
Figur 5 eine Darstellung des Einziehverfahrens,
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Figur 6 eine Darstellung eines weiteren Ummantelungsverfahrens,
Figur 7 eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemässen Patrone mit ovalem Querschnitt,
Figur 8 eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung einer Trägermatrix mit ovalem Querschnitt.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemässe Patrone 10, die im wesentlichen aus der Trägermatrix 12 und dem diese umgebenden Mantel 11 besteht. Zur axialen Fixierung ist der Mantel 11 mit der Trägermatrix 12 durch eine Vielzahl von Schweissnahtabschnitten 15 verbunden, die vorzugsweise durch Elektronenstrahl-Verschweissung hergestellt werden können. Die Trägermatrix 12 besteht vorzugsweise aus spiralförmig aufgewickelten abwechselnd angeordneten glatten und gewellten Blechen. Bei dieser Ausführung liegt der Mantel 11 mit seiner Innenfläche 16 mit Pressitz auf der gesamten Aussenfläche 17 der Trägermatrix auf. Wie weiter unten ausführlich beschrieben, wird dieser Pressitz durch Einziehen des Mantels 11 von seinem ursprünglichen Durchmesser D auf den Durchmesser d hergestellt.
Figur la zeigt eine Ansicht auf die Stirnseite 14 der Patrone 10, wobei der Mantel 11 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Figur Ib zeigt eine Abwandlung der Patrone 10 in eine Patrone 10' mit einem elliptischen Querschnitt des Mantels II1 und der Trägermatrix 12".
Figur Ic zeigt eine vergrösserte Darstellung der Stirnseite 14 aus Figur la, wobei die dunklen Punkte 15' an den Verbindungsstellen der Metallfolien Schweisspunkte darstellen, die die gewellten und glatten Metallfolien der Trägermatrix fest miteinander verbinden und somit ein axiales Verschieben der Folien verhindern. Diese stirnseitige Verschweissung gilt in gleicher Weise für die andere Stirnseite 13 und ebenso für einen ovalen oder elliptischen Querschnitt. Das stirnseitige Verschweissen mittels eines Elektronenstrahles kann auch ersetzt werden durch ein stirnseitiges Verlöten, womit eine gleichwertige Verfestigung der Stirnseite erzielt wird.
Figur 2 zeigt eine anders ausgebildete Patrone 20, die ebenfalls aus einem Mantel 21 und. einer Trägermatrix 22 besteht. Der Mantel 21 ist von seinem grössten Durchmesser D im Bereich der Längen L„ auf einen kleineren Durchmesser d.. eingezogen, so dass sich im Bereich der Flächenstreifen 29 ein Press-
i sitz zwischen Mantel 21 und Aussenfläche 27 der Trägermatrix 22 ergibt. Im Bereich dieser Flächenstreifen 29 der Breite 1„ ist der Mantel 21 mittels einer umlaufenden, durchgehenden oder unterbrochenen Schweissnaht 25 mit den äusseren Lagen der Trägermatrix 22 verbunden.
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Zwischen den Flächenstreifen 29 befindet sich zwischen Aussenfläche 27 der Trägermatrix 22 und Innenfläche des Mantels 21 ein Ringspalt 28, der infolge seiner Anfüllung mit Luft als Isolation der Trägermatrix dient. Es besteht nämlich einerseits die Forderung, dass bei der Trägermatrix 22 zur Beibehaltung oder Erhöhung ihrer katalytischen Wirksamkeit eine bestimmte Betriebstemperatur bei dem stark wechselnden Betriebsverhalten eines Kraftfahrzeuges nicht unterschritten werden soll. Andererseits besteht in bestimmten Ländern die Vorschrift, dass unter dem Fahrzeug angebrachte Teile wie auch ein mit einer solchen Patrone ausgerüsteter Abgaskatalysator bestimmte Temperaturen nicht überschreiten dürfen, um eine Brandgefahr des Bodens auszuschliessen. Diesen Forderungen wird mit .der Ausbildung des Ringspaltes 28 entsprochen.
Figur 3 zeigt eine Weiterbildung in Form einer Patrone 30, deren Mantel 31 drei verschiedene Durchmesser, nämlich D, d1 und d_ aufweist. Der Durchmesser D des Rohres für den Mantel 31 ist bei dieser Ausführung im Bereich der Längen 1 auf den Durchmesser d.. zur Erzielung eines Pressitzes für die Flächenstreifen eingezogen und im weiteren Bereich bis zur Länge L3 auf den noch geringeren Durchmesser dj eingezogen, so dass sich vor den Stirnseiten 33 und 34 der Trägermatrix 32 Anlageflächen 3 und 4 bilden, die eine axiale Fixierung der Trägermatrix 32 im Mantel 31 bewirken. Zwischen den Flächenstreifen 39 befindet
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sich wieder zwischen Mantelinnenfläche 36 und Trägermatrix-Aussenf lache 37 ein Ringspalt 38 zur thermischen Isolation. Im Bereich der Flächenstreifen 39 besteht zwischen Mantel 31 und Trägermatrix 32 ein Pressitz, so dass auch hier eine gute Schweissverbindung mittels einer umlaufenden Schweissnaht 35 vorzugsweise durch Elektronenstrahlschweissen hergestellt werden kann.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Gestalt der Patrone 4O7 bei der der Mantel 41 umlaufende Ringnuten 9 zur Erzielung des erforderlichen Presssitzes im Bereich der Flächenstreifen 49 aufweist. Diese Ringnuten 9 können vorzugsweise mittels Rollen 8, die mehrfach am Umfang des glatten Rohres angeordnet sind, in das glatte Rohr eingerollt oder eingewalzt werden. Die Trägermatrix 42 wird dann zunächst unter radialem Spiel in den Mantel 41 eingeschoben und bezüglich ihrer Stirnseiten 43 und 44 positioniert, worauf der Mantel 41 in axialer Richtung durch zwei Werkzeuge 1 und 2 derart gestaucht wird, dass sich der Innendurchmesser der Ringnuten 9 verringert und zu einem Pressitz im Bereich der Flächenstreifen 49 führt. Im Bereich der Ringnut 9 kann dann eine umlaufende Schweissnaht 45 zur Fixierung der Trägermatrix 42 im Mantel 41 angebracht werden.
Figur 5 zeigt eine Darstellung des Verfahrens zum Einziehen des Trägermantels 51 zur Herstellung der erfindungsgemässen Patrone 50. j
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Hierbei wird zunächst die spiralförmig aufgewickelte Trägermatrix 52 unter radialem Spiel in den Mantel mit dem Durchmesser D eingeführt und in der gewünschten Lage positioniert. Sodann werden beide Teile 51 und 52 von einem Aufnahmestempel 6 aufgenommen, der mit seinem Bund 7 einerseits die Stirnseite 53 der Trägermatrix 52 und mit seinem im Durchmesser etwas grösseren Bund 8 die Stirnseite des Mantels 51 abstützt. Dann wird ein Ziehring 5 mit dem gewünschten Innendurchmesser d1, d.h. dem Fertigaussendurchiüesser des Mantels 51 über den Mantel 51 gezogen, so dass sich die gewünschte Durchmesserverkleinerung und damit der erforderliche Pressitz ergibt. Dieser Ziehvorgang kann mit verschiedenen Ziehringen unterschiedlichen Durchmessers wiederholt werden oder auch mit einem Ziehring mit mehreren gestuften Durchmessern ausgeführt werden, so dass sich für den Mantel 51 ebenfalls eine gestufte Durchmesseranordnung, wie zum Beispiel in Figur 3 dargestellt, ergibt.
Figur 6 zeigt ein anderes Verfahren zur Herstellung der fertigen erfindungsgemässen Patrone 60. Der zwischen den beiden Presswerkzeugen 63 und 64 eingespannte Mantel 61 stellt einen offenen [Hohlzylinder dar, der aus einem ebenen zugeschnittenen Blechstück durch Aufrollen hergestellt wird. In diesem geschlitzten Hohlzylinder wird dann die Trägermatrix 62 unter Spiel eingeführt und dann zwischen die beiden Werkzeuge 63 und 64 gelegt und zusammengedrückt, so dass
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sich im Bereich des Schlitzes eine Überlappung oder je nach Bemessung und Ausbildung des Mantels 61 ein Stumpfstoss ergibt. Noch im eingespannten Zustand zwischen den Werkzeugen 63 und 64 wird dann der Mantel an der Überlappungsstelle bzw. am Stumpfstoss 65 verschweisst und kann dann fertig den auseinandergefahrenen Werkzeugen 63 und 64 entnommen werden. Dieser Mantel 61 kann eben sein, so dass sich die Pressung über die gesamte Länge der Trägermatrix 62 erstreckt oder aber auch Ringnuten 69, wie auch in Figur 4 dargestellt, aufweisen, die bereits beim Aufrollen des ebenen Mantelbleches mit eingerollt werden. Durch dieses Verfahren wird ebenfalls ein hinreichender Pressitz zwischen Mantel 61 und Trägermatrix erzielt. Im übrigen ist dieses Verfahren besonders wirtschaftlich, weil es kein nahtloses Rohr, sondern ebene, billige Blechstücke als Ausgangsmaterial verwendet .
Figur 7 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemässen Patrone 70 mit ovalem Querschnitt. Dabei wird zunächst die Trägermatrix 72' als kreiszylindrischer Körper um einen Kern mit dem Durchmesser D„ aufgewickelt, bis sie den Durchmesser D. erreicht hat. In die auseinandergefahrenen Werkzeuge 73 und 74 werden Halbschalen 71' und 71'' eingelegt und befestigt, und auf die untere Halbschale 71'' wird dann die kreiszylindrische Trägermatrix 72' aufgelegt, wobei ihr im Inneren befindlicher Kern zuvor herausgezogen würde, so dass sich ein hohlzylindrischer Raum mit dem Durchmesser D„
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ergibt. Die Form der Halbschalen ist durch die in der Zeichnung mit R bemassten Viertelkreisbögen und den geraden Abschnitt von der Länge s als oval gekennzeichnet. Die Werkzeuge 73 und 74, die in ihren analogen Gegenformen 76 und 77 die Halbschalen 71' und 71If aufnehmen, werden dann soweit zusammengefahren, dass die beiden Halbschalen 71* und 71'' stumpf aufeinander stossen und dann sofort verschweisst oder zumindest schweissgepunktet werden können, damit die Trägermatrix nicht wieder, in ihre Kreisform zurückfedert. Die Durchmesser D und D_ der Trägermatrix 72' sind so bemessen, dass der oval verformte Umfang der Trägermatrix 72 allseitig an der Innenfläche des ovalen Mantels 71 anliegt. Dies wird durch das Einhalten folgender Beziehung gewährleistet:
^i)1 = 22'R+2s. PUrden Wickelkern bzw. den entsprechenden Hohlraum mit dem Durchmesser D2 und dem entsprechenden Ovalabschnitt der .Länge s muss folgende Beziehung gelten: If. D„ = 2 s. Die fertige Patrone 70 weist an ihren Mantelnahtstellen durchgehende Schweissnähte 75 auf.
Figur 8 zeigt schliesslich ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Trägermatrix mit ovalem Querschnitt bzw. entsprechende Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Danach wird die zunächst wieder spiralförmig zu einem Kreiszylinder aufgewiakelte Trägermatrix 82 in entsprechenden Werkzeugen 36,37 zu einem ovalen Querschnitt gedrückt. In den beiden Werkzeugen sind Spann- oder Haltebügel 83 und 84 eingelegt, deren Innenseite mit den Innenflächen der Werkzeugformen abschliessen, so dass sich eine glatt verformte Oberfläche für die Trägermatrix 82 ergibt. Wenn beide Werkzeuge' und 87 zusammengefahren worden sind, werden die Halte-Blatt 21
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bügel 83 und 84 mittels eines Schnellverschlusses 85 oder einer anderen geeigneten Verbindung gesichert, so dass die Trägermatrix 82 den auseinandergefahrenen Werkzeugen 86 und 87 entnommen werden kann. Somit wird die Trägermatrix 82 infolge der Bügel 83 und 84 am Zurückfedern in ihre alte Form gehindert und kann nunmehr stirnseitig verschweisst oder verlötet werden, womit dann die ovale Querschnittsform verfestigt ist. Der in dieser Figur nicht dargestellte Mantel kann dann anschliessend über die Trägermatrix 82 geschoben werden.
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Claims (14)

22.12.1978 78-B-31 EZDP/Heu/Bü. Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstr. 3, 7 Stuttgart 30 Ansprüche
1. Patrone für Abgasreinigung, bestehend aus einer aus Metallfolien gewickelten Trägermatrix und einem die Trägermatrix aufnehmendem metallischen Mantel, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aussenfläche (17,27,37,47,57,67) der Trägermatrix (12,22,32,42,52,62) und der Innenfläche (16,26,36,46,56,66) des Mantels (11,21,31,41,51,61) ein Pressitz besteht und dass beide Teile im Bereich des Pressitzes (17,29,39,49) miteinander verschweisst oder verlötet sind.
2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet , dass der Pressitz sich über die gesamte Länge I1 der Trägermatrix (12) erstreckt und dass der Mantel (11) ^und die Trägermatrix (12) im Bereich des Pressitzes mittels einer Vielzahl von Schweissnahtabschnitten (15) verbunden sind.
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3. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , dass sich der Pressitz nur auf zwei an die Stirnseiten (23 ,24 ; 33 ,34;43 ,44 ;) der Trägermatrix (22,32,42) anschliessende Flächen-Streifen (29,39,49) erstreckt und dass zwischen den Flächenstreifen (29,39,49) ein Ringspalt (28,38,48) zwischen Mantelinnenfläche (26,36,46) und Trägermatrix-Aussenflache (27,37,47) vorgesehen ist.
4. Patrone nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Innendurchmesser des Mantels (31) unmittelbar vor den Stirnseiten (33,34) der Trägermatrix (32) kleiner als der Aussendurchmesser der Trägermatrix (32) ist und dass der Mantel (31) somit je eine Anlagefläche (3,4) für die Stirnseiten (33,34) bildet.
5. Patrone nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Patrone (I1,70 ) oval oder elliptisch ist.
6. Patrone nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (13 ,14 ;23 ,24 ,*33 ,34 ; 43,44) der Trägermatrix (12,22,32,42) durch Elektronenstrahl-Schweisspunkte (15') oder Lötstellen
verfestigt sind.
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7. Verfahren zur Herstellung der Patrone nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Trägermatrix (52) zunächst unter radialem Spiel in den Mantel (51) mit dem Durchmesser D geschoben und positioniert wird und dass anschliessend der Mantel (51) mittels eines Ziehwerkzeuges (5) auf den und/oder die verminderten Durchmesser d.. und/oder d„ eingezogen wird.
8. Verfahren zur Herstellung der Patrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Mantel (41) im Bereich zwischen den Stirnwänden (43,44) der Trägermatrix (42) Ringnuten (9) mittels Rollen (8) eingerollt werden und dass der Pressitz (49) zwischen Mantel (41) und Trägermatrix (42) im Bereich der Ringnuten (9) durch ein axiales Stauchen des Mantels (41) mit der Folge der Innendurchmesserverringerung der Ringnut (9) erzielt wird.
9. Verfahren zur Herstellung der Patrone nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (61) zunächst aus einem, ebenen zugeschnittenen Blechstück zu einem offenen Hohlzylinder gerollt wird, in den die Trägermatrix (62) unter radialem Spiel geschoben wird, dass dann der offene Hohlzylinder mittels zweier schalenförmiger Werkzeuge (63,64) in seinem Umfang zur Erzielung des Pressitzes derart verkleinert wirdj dass sich eine Überlappung oder ein Stumpfstoss
Blatt 4
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Blatt 4 - (' 22.12.1978
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längs einer Mantellinie des Hohlzylinders ergibt und dass der Mantel (61) im Bereich dieser Mantellinie (65) verschweisst wird.
10. Verfahren zur Herstellung der Patrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermatrix zunächst spiralförmig zu einem kreiszylindrischen Körper (72') aufgewickelt und anschliessend durch zwei mit entsprechender Gegenform (76,77) versehene Werkzeuge (73,74) in eine ovale oder elliptische Querschnittsform .(72) gedruckt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass in die Gegenformen "(76,77) je eine Halbschale (71',7I11) des ovalen oder elliptischen Mantels (71) gelegt, dass beide Halbschalen (71',7I11) mit eingelegter kreiszylindrischer Trägermatrix (72') auf Stumpfstoss gefahren und dann mit einer Stumpfnaht (75) verschweisst werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass in die Gegenformen (76,77) ein oder mehrere geteilte Spannbügel (83,84), die beim gegenseitigen Anschlagen eine lösbare Verbindung (85) eingehen, eingelegt werden, und dass die Trägermatrix (82) nach ihrer Verformung zu ovalem oder elliptischem
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Querschnitt stirnseitig verschweisst oder verlötet wird. ■
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , dass der Umfang 27D1 der kreiszylindrischen Trägermatrix (721) mit dem Durchmesser D, gleich der Summe der Umfange der beiden Gegenformen (76 und 77) bzw. der beiden Halbschalen (71' und 7111JiSt, so dass bei zusammengefahrenen Werkzeugen (73,74) die Trägermatrix (72) allseitig an den Gegenformen (76 und 77) bzw. den Halbschalen (71*, 71'') anliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass die kreiszylindrische Trägermatrix (72') einen inneren kreiszylindrischen Hohlraum (78') mit dem Durchmesser D„ aufweist, und dass die Gegenformen (76,77) bzw. die Halbschalen (71',7I11) oval mit den geraden Verbindungsstücken der Länge s ausgebildet sind, wobei die BeZiehung^"D_ gleich 2s gilt.
Blatt 6
030026/0611
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