DE3941919A1 - Abgasreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung mit: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgeleg­ ten Wabenkernkörpern, die jeweils aus einem flachen Band aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils das flache Band und das gewellte Band übereinander­ gelegt sind, so daß sie sich an den Kontaktstellen berühren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe entlang ihrer Mit­ telachse besitzen; und einem rohrförmigen, an den gegen­ überliegenden Enden offenen Metallgehäuse.

Die Erfindung betrifft also eine Abgasreinigungsvorrich­ tung, die üblicherweise in einem Abgassystem eines Kraft­ fahrzeugs angeordnet ist und einen metallischen, zur Bela­ dung mit Abgaskatalysator ausgelegten Wabenkörper aufweist, der in ein rohrförmiges Metallgehäuse eingepaßt ist.

Die Erfindung betrifft also insbesondere eine Abgasreini­ gungsvorrichtung, bei der die Bauteile so fest miteinander verbunden sind, daß diese trotz der Temperaturspannungen einer Auflösung, Riß- oder sonstigen Bruchbildung wider­ stehen.

Derartige konventionelle Abgasreinigungsvorrichtungen werden wie folgt hergestellt: Ein flaches Band aus dünnem hitzebeständigem Metallblech und ein gewelltes Band aus einem weiteren, gleichartigen Metallblech werden übereinan­ dergelegt, so daß sie sich an den Kontaktstellen berühren. Die Bänder werden dann spiralförmig zu einer Wabenstruktur zusammengerollt, die in Richtung ihrer Mittelachse viele netzwerkartige Gasdurchlässe besitzt, durch die die Abgase strömen können. Diese Struktur wird nachstehend als Waben­ körper oder Wabenkernkörper bezeichnet. Der Wabenkernkörper wird dann in ein rohrförmiges, aus einer Schicht bestehen­ des, an beiden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt. Der Wabenkörper und das rohrförmige Metallgehäuse werden dann, beispielsweise durch Verlöten, miteinander fest verbunden, so daß sie dem Streß aufgrund der Temperaturspannungen und den starken Vibrationen bei Fahrzeugbetrieb gewachsen sind; die Temperaturspannungen werden von den hohen Abgastempera­ turen und der exothermen Reaktion der Abgase am Abgasreini­ gungskatalysator hervorgerufen. Die Bauteile des Wabenkör­ pers, d.h. die flachen und gewellten Bänder, werden dann an den Kontaktstellen in bekannter Weise miteinander verbun­ den.

Eine solche konventionelle Anordnung ist jedoch nicht oder haltbar. Sie neigt beispielsweise dazu, daß sich die äußere Schicht des Wabenkernkörpers, "Wabenkörperaußenwand", von der Innenfläche des Metallgehäuses, "Metallgehäuseinnen­ wand", in Richtung der Wabenkörperachse, d.h. in Abgas­ flußrichtung, wegen des aufgrund der Temperaturspannungen bedingten Stresses bei den obengenannten extremen Tempera­ turbedingungen voneinander lösen. Der Außenabschnitt des Wabenkörpers (d.h., die Außenwand und die unmittelbar darunterliegenden Schichten) sowie die Bauteile des Waben­ körpers, d.h. die flachen und gewellten Bänder, neigen ferner leicht zur Auflösung, Riß- oder anderer Bruch­ bildung.

Es wurden zahlreiche Versuche vorgenommen, das vorgenannte Problem zu lösen. Dabei stellte sich heraus, daß es nicht reicht, einfach den Wabenkörper und das Metallgehäuse fest miteinander zu verbinden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abgasreinigungsvorrich­ tung zur Verfügung zu stellen, bei der sich die Außen­ wand(wände) des/der Wabenkörper(s) von der Innenwand des rohrförmigen Metallgehäuses über einen langen Zeitraum nicht voneinander trennen, Risse bilden oder brechen, ohne daß dabei die Außenwand des Wabenkörpers und die Innenwand des Metallgehäuses vollständig miteinander verbunden sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abgasreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die auf­ weist: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegte Wabenkörper, die jeweils aus einem flachen Band aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei das flache und das gewellte Band jeweils so übereinandergelegt sind, daß sie sich an Kontaktstellen berühren und zahl­ reiche netzwerkartige Gasdurchlässe in Richtung der Mittel­ achse besitzen; und einem rohrförmigen, an den gegenüber­ liegenden Enden offenen, in einem Abschnitt im Durchmesser erweiterten Metallgehäuse, worin zwei Wabenkörper unter axialem Zwischenabstand angeordnet und mit dem Metallge­ häuse verbunden sind, wobei jeweils die Außenwände der Wabenkernkörper in der Nähe des entsprechenden offenen Endes an der Innenwand des Metallgehäuses befestigt sind und wobei die Außenwände der jeweiligen Wabenkörper im Bereich des axialen Zwischenabstands die Innenwand des Metallgehäuses nicht berühren.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abgasreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die auf­ weist: mindestens zwei, zur Beladung mit Abgasreinigungs­ katalysator ausgelegte Wabenkernkörper, die jeweils aus einem flachen, dünnen Metallblechband und einem anderen, gewellten, dünnen Metallblechband zusammengesetzt sind, wobei das flache und das gewellte Band so übereinander­ gelegt sind, daß sie sich an Kontaktstellen berühren und viele netzartige Gasdurchlässe in Richtung der Mittel­ achse bilden; und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse mit mindestens zwei im Durchmesser verminderten Abschnitten, der an den gegenüberliegenden Enden die Außenwände der jeweiligen Wabenkörper berührt und mindestens einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt auf­ weist, der sich zwischen den im Durchmesser verminderten Abschnitten erstreckt, wobei einer der im Durchmesser ver­ minderten Abschnitte des Metallgehäuses an der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers befestigt ist, während der andere im Durchmesser verminderte Abschnitt des Metallge­ häuses unfixiert gegen die Außenwand des jeweiligen Waben­ körpers angeordnet ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Streß aufgrund der Temperaturspannungen gut absorbiert und vermindert wird. Dies erfolgt dadurch, daß die - zumindest zweimal vorhandenen - Wabenkörper unter beliebig großem axialen Abstand/Abständen im Metallgehäuse angeordnet sind, und auch, weil ein Teil der Außenwand des jeweiligen Wabenkör­ per unfixiert gegen die Innenwand des Metallgehäuse ange­ ordnet ist, so daß diese sich axial ausdehnen und kontra­ hieren können. Ferner wird die Abgasreinigungseffizienz verbessert, weil der Zwischenraum zwischen den Wabenkörpern einen turbulenten Abgasfluß verursacht. Es wird auch eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Vorrichtung erreicht, weil der im Durchmesser erweiterte Abschnitt des Metallgehäuses zusammen mit der Wabenkörperaußenwand einen wärmeisolierenden Hohlraum bildet, so daß ein einseitiger Streß aufgrund der Temperaturspannungen verhindert wird.

Die vorgenannten und weitere Ziele, Merkmale und zusätz­ liche Vorteile der Erfindung sind dem Fachmann aus der anschließenden Beschreibung ersichtlich, wobei auf die Zeichnungen bezug genommen wird. Dabei werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft gezeigt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer teil­ weise aufgeschnittenen Abgasreinigungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2 einer dritten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Frontansicht einer vierten Ausführungs­ form einer modifizierten Abgasreinigungsvorrichtung;

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der Fig. 1 einer fünften Ausführungsform;

Fig. 7 einen Teil-Längsschnitt der Vorrichtung aus Fig. 6;

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der Fig. 7 einer sechsten Ausführungsform;

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer modifizierten Abgasreinigungsvor­ richtung; und

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts entlang der Linie X-X aus Fig. 9.

Wie bereits oben beschrieben, erfolgt die Herstellung einer konventionellen Abgasreinigungsvorrichtung im allgemeinen wie folgt: Ein Wabenkernkörper wird in ein rohrförmiges, an beiden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt und die Waben­ körperaußenwand mit der Innenwand des Metallgehäuses fest verbunden. Eine solche konventionelle Reinigungsvorrichtung ist für einen längeren Betrieb jedoch nicht geeignet: Da die Abgasreinigungsvorrichtungen unter extremen Tempera­ turbedingungen verwendet werden, sind die Bauteile der Vor­ richtung einem großen Streß aufgrund der Temperaturspannun­ gen ausgesetzt, was auch der Hauptgrund für die mangelnde Haltbarkeit ist.

Die Bauteile der Abgasreinigungsvorrichtung sind genauer gesagt einem großen Streß durch Temperaturspannungen wegen der wechselnden Wärmebelastungen, d.h. der Erwärmungs- und Abkühlungszyklen, ausgesetzt. Diese hängen davon ab, ob der Kraftfahrzeugmotor gerade läuft oder steht, ob die Bela­ stungen groß oder klein ist, usw. Der Zyklus besitzt dabei im Abgassystem einen Temperaturbereich von -20 bis +900°C.

Die Abgasreinigungsvorrichtung ist auch während des Betriebs des Kraftfahrzeugs großem Streß aufgrund der Temperaturspannungen ausgesetzt. Diese entstehen, weil teilweise die Verteilung des Abgasflusses unterschiedlich ist (im zentralen Abschnitt ist der Fluß größer als im Außenabschnitt), und auch wegen der Kontaktreaktion (exotherme Reaktion) der Abgase am Abgasreinigungskatalysa­ tor (z.B. Platin, Palladium, Rhodium) auf den Wabenkör­ peroberflächen. Der Zentralabschnitt des Wabenkörpers ist daher höheren Temperaturen ausgesetzt als dessen Randabschnitte, was dann Temperaturspannungen zur Folge hat.

Ferner ist der Temperaturgradient zwischen der Außenwand des Wabenkörpers und den unmittelbar darunterliegenden Außenabschnitten - verglichen zum Temperaturgradienten um den Zentralbereich - sehr groß. Die Tendenz zur Auflösung wird im übrigen noch vergrößert, wenn der Wabenkörper in einem Metallgehäuse angeordnet ist, das mit Außenluft in Kontakt steht.

Dies hat zur Folge, daß Wabenkörper und Metallgehäuse - selbst wenn die Wabenkörperaußenwand mit der Innenwand des Metallgehäuses verlötet ist -, dazu neigen, sich im Laufe der Zeit voneinander zu trennen.

Die Kontaktstellen zwischen den flachen und den gewellten Bändern neigen wegen des Stresses aufgrund der Temperatur­ spannungen ähnlich dazu, sich im Außenbereich (die mit der Innenwand des Metallgehäuses verbundene Wabenkörperaußen­ wand und die unmittelbar darunter liegenden Außenschichten) voneinander zu trennen. Dies bedeutet, daß sich zwischen den Bauteilen des Wabenkörpers, d.h. zwischen den flachen und gewellten Bändern, zu Beginn des Auflösungsprozesses Risse bilden werden oder diese anderweitig brechen, wenn dann noch die Vibrationen vom Kraftfahrzeugmotor oder der Karosserie hinzukommen.

Um diese Auflösungserscheinungen zu verhindern und zu ver­ langsamen, ist es notwendig, durch geeignete Maßnahmen den durch die Temperaturspannungen bedingten Streß im Außen­ bereich des Wabenkörpers zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung eines rohr­ förmigen Metallgehäuses, das mindestens einen Abschnitt mit erweitertem Durchmesser besitzt und durch zwei oder mehrere Wabenkernkörper erreicht.

Es wird nun detailliert beschrieben, wie die Wabenkörper und das Metallgehäuse miteinander verbunden sind und welche vorteilhaften Eigenschaften (der Abgasreinigungsvorrich­ tung) und Ergebnisse damit erreicht werden:

• i) Die zwei Wabenkörper werden in ein rohrförmiges Gehäuse eingepaßt, das an beiden Enden offen ist und einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt besitzt, der sich über die gesamte Länge des Metallgehäuses - ausgenommen den beiden Randbereichen an den offenen Enden - erstreckt.

Die jeweilige Wabenkörperaußenwand ist mit der Innenwand des Metallgehäuses im Bereich des jeweiligen offenen Endes verbunden. Dabei bestimmen die Wabenkörperaußenwände und die Innenwand des im Durchmesser erweiterten Metallgehäuse­ abschnitts jeweils einen Hohlraum mit wärmeisolierender Wirkung; ausgenommen davon sind die Randbereiche an den gegenüberliegenden offenen Enden des Metallgehäuses. Dieser Hohlraum erlaubt den einzelnen Wabenkörpern, sich auszu­ dehnen und zu kontrahieren.

Der Wabenkörper ist an der Innenwand des Metallgehäuses teilweise nicht befestigt. Wegen des wärmeisolierenden Hohlraums könnten die Wabenkörper wegen der Vibrationen vom Kraftfahrzeugmotor und der Karosserie bei Betrieb in Schwingung geraten. Um die Vorrichtung vibrationsfest zu machen, sind in dem Hohlraum daher Abstandshalter angeord­ net.

Bei der so hergestellten Abgasreinigungsvorrichtung können sich die Wabenkörper im Bereich des axialen Zwischenraums ausdehnen und zusammenziehen, so daß der aufgrund der Temperaturspannungen auftretende große axiale Streß, insbe­ sondere im Außenwandbereich des Wabenkörpers, gut absor­ biert wird. Dies kommt daher, weil die einzelnen Wabenkör­ per mit einem vorbestimmten Zwischenabstand im Metallge­ häuse, das einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt mit wärmeisolierender Wirkung aufweist, angeordnet sind, und weil die jeweiligen Wabenkörper nur in den Randbereichen in der Nähe der gegenüberliegenden Enden mit dem Metallgehäuse verbunden sind.

Da der axiale Zwischenraum ferner einen turbulenten Abfluß der Abgase verursacht, kann auch eine gleichmäßige Reini­ gungsleistung erreicht werden.

Ferner wird wegen des Hohlraums zwischen dem Metallgehäuse und den Außenwänden der Wabenkörper eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Metallgehäuse erreicht, da der Hohlraum zu einer besseren Wärmeisolierung und Verwirbelung der Abgase verhilft. Die Gase mit den hohen Temperaturen aus dem Zentralabschnitt fließen nämlich in den umgebenden Hohlraum, wo die Abgastemperaturen niedrig sind. Dadurch wird verhindert, daß Streß und Temperaturspannungen lokal konzentriert oder einseitig auftreten. Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung besitzt daher eine verlängerte Halt­ barkeit.

• ii) Es wird nun eine Abgasreinigungsvorrichtung beschrie­ ben, bei der zwei oder mehrere Wabenkörpern in ein an den gegenüberliegenden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt sind, wobei das Metallgehäuse mindestens zwei, im Durchmes­ ser erweiterte Abschnitte - ausgenommen an den Abschnitten nahe den offenen Enden - besitzt:

Das Metallgehäuse besitzt mindestens zwei, im Durchmesser erweiterte Abschnitte, die sich über das gesamte Wabenkör­ perteil erstrecken, - ausgenommen den Bereichen nahe der gegenüberliegenden Enden. Dort ist Außenwand des jeweiligen Wabenkernkörpers mit der Innenwand des im Durchmesser nicht erweiterten Metallgehäuseabschnitts verbunden. Die verblei­ bende Außenwand des Wabenkörpers ist dabei nur gegen die Innenwand des nicht erweiterten Metallgehäuseabschnitts unfixiert angeordnet, d.h. unverlötet o.ä., so daß sich der nicht fixierte Teil des Wabenkörpers axial ausdehnen und kontrahieren kann.

Das erfindungsgemäße Metallgehäuse ist jedoch nicht auf diese besondere Form beschränkt. So können beispielsweise auch einige der im Durchmesser erweiterten Abschnitte im Mittelteil des Metallgehäuses liegen.

Durch die so konstruierte Abgasreinigungsvorrichtung wird erreicht, insbesondere im Außenwandbereich der einzelnen Wabenkörper, daß der wegen der Temperaturspannungen auftre­ tende axiale Streß wirksam absorbiert wird. Dies beruht teilweise darauf, weil die einzelnen benachbarten Wabenkör­ per mit vorbestimmten axialen Zwischenabständen im Metall­ gehäuse - das mindestens zwei Abschnitte mit erweitertem Durchmesser aufweist - angeordnet sind, und weil jeweils eine Außenwand der Wabenkörper mit der Metallgehäuseinnen­ wand verbunden ist, während die Außenwand am anderen Ende des gleichen Wabenkörper nur gegen die Innenwand des Metallgehäuses angeordnet ist. Ferner sind die Außenwände der einzelnen Wabenkernkörper im Bereich des axialen Zwischenraums an der Innenwand des Metallgehäuses befestigt oder angeordnet, so daß die Vorrichtung auch gegenüber den Vibrationen des Kraftfahrzeugmotors und der Karosserie bei Betrieb - verglichen mit einer Vorrichtung nach (i) - halt­ barer ist.

Ferner wird durch die einzelnen Wabenkörper eine gleich­ mäßigere Reinigungsleistung erreicht, weil der axiale Zwischenraum zwischen benachbarten Wabenkörpern einen tur­ bulenten Abgasfluß bewirkt.

Ferner bewirkt der wärmeisolierender Hohlraum zwischen den Wabenkörperaußenwänden und der Innenwand der im Durchmesser erweiterten Gehäuseabschnitte eine gleichmäßigere Tempera­ turverteilung im Metallgehäuse, so daß ein lokal konzen­ trierter oder einseitiger Streß aufgrund der Temperatur­ spannungen verhindert wird. Dies bewirkt dann eine verbes­ serte Haltbarkeit.

Die Anordnung ist dabei wie folgt: Das Metallgehäuse steht mit der jeweiligen Wabenkörperaußenwand im Bereich des gegenüberliegenden Endabschnitt in Kontakt. Dabei ist min­ destens ein im Durchmesser erweiterter Abschnitt vorhanden, an dem sich diese nicht berühren. Oder, die im Durchmesser erweiterten Abschnitte erstrecken sich über den Mittelteil des Metallgehäuses - ausgenommen den Randabschnitten im Bereich der gegenüberliegenden Gehäuseende. Durch diese Anordnung wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung bei den einzelnen Wabenkörper erreicht, weil die Hochtempera­ turabgase aus dem oder den axialen Zwischenräumen in die Hohlräume um die Wabenkörper gelangen können.

Die Erfindung wird nun anhand der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausfüh­ rungsformen beschränkt.

• I) Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Abgasreinigungsvor­ richtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Abgasreinigungsvorrichtung und Fig. 2 eine partiellen Längsschnitt davon.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Abgasreinigungs­ vorrichtung 1 werden zwei Wabenkörper 2, 2′ in ein rohrför­ miges Metallgehäuse 3, das an den gegenüberliegenden Enden offen ist, unter einem axialen Zwischenraum A von vorbe­ stimmter Größe eingepaßt und am Metallgehäuse befestigt. Die Außenwände der jeweiligen Wabenkernkörper sind dabei, wie in Fig. 2 gezeigt, an der Innenwand des Metallgehäuses im Bereich der Randabschnitte nahe den offenen Enden des Metallgehäuses befestigt, z.B. durch Verlöten. Dadurch ent­ steht ein axialer Zwischenraum A zwischen den Wabenkörper 2, 2′ und gleichzeitig ein Hohlraum B mit wärmeisolierender Wirkung zwischen den Außenwänden der einzelnen Wabenkörper 2, 2′ und der Gehäuseinnenwand des Abschnittes 31. Diese Anordnung ist auch in Fig. 1 gezeigt. Sie erlaubt, daß sich die nicht befestigten Abschnitte der einzelnen Wabenkörper 2, 2′ axial ausdehnen können, da die Außenwände der jewei­ ligen Wabenkörper 2 nur unfixiert in den Randabschnitten nahe des Zwischenraums A gegen die Innenwand des Metallge­ häuses angeordnet sind.

Der Wabenkernkörper 2 wird hergestellt, indem ein flaches hitzebeständiges dünnes Stahlblechband 21 und ein gleichar­ tiges gewelltes dünnes Stahlblechband 22 übereinandergelegt werden, so daß sie sich an Kontaktstellen berühren, und dann zu einer Spiralform aufgerollt werden, die viele netz­ werkartige Gasdurchlässe 23 besitzt, durch die dann die Abgase strömen können.

Für das flache Band 21 wird ein hitzebeständiges, 0,05 mm dickes und 30 mm breites Stahlblech mit 20 Gew.% Chrom und 5 Gew.% Aluminium verwendet. Für das gewellte Band 22 wird ein Stahlblech wie für das flache Band 21 verwendet und in Wellenform gebracht. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Sätze aus diesen flachen und gewellten Bändern 21, 22 jeweils zu einer Spiralform zusammengerollt, so daß zwei gleiche Wabenkörper 2, 2′ vorliegen.

• II) Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer modifizierten Abgasreinigungsvorrich­ tung 1. Bei der modifizierten Reinigungsvorrichtung wird - abweichend zur ersten Ausführungsform - mindestens ein Abstandshalterpaar 4 in den Hohlraum angeordnet, um die Vibrationsfestigkeit zu verbessern. Die Abstandshalter 4 werden jeweils seitlich in der Nähe des Zwischenraums A an der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers 2 befestigt und gegen die Innenwand des im Durchmesser erweiterten Metall­ gehäuseabschnitts 31 angeordnet, so daß sich die einzelnen Wabenkörper 2, 2′ im Bereich des axialen Zwischenraums A axial ausdehnen und kontrahieren können, und der Streß auf­ grund der axialen Temperaturspannungen absorbiert wird. Die Abstandshalter 4 werden mit einem vorbestimmten Abstand um die Außenwand der einzelnen Wabenkörper 2 kreisförmig herum angeordnet. Der Abstandhalter 4 kann sich auch alternativ kreisförmig um den gesamten jeweiligen Wabenkörper 2 herum erstrecken. In diesem Fall besitzt der Abstandshalter 4 eine Öffnung, damit die Hochtemperaturgase aus dem axialem Zwischenraum A in den Hohlraum B gelangen können, so daß eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Metallgehäuse gewährleistet und eine lokale Konzentration der Temperatur­ spannungen vermieden ist.
• III) Die Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform, worin der im Durchmesser erweiterte Metallgehäuseabschnitt 31 eine andere Form besitzt als in der ersten Ausführungsform.
• IV) Die Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform sind - abweichend zur ersten Ausfüh­ rungsform - die flachen und gewellten Bänder 21, 22 des Wabenkörpers 2 zu einer Laminatstruktur geschichtet, und das Metallgehäuse besitzt einen ovalen Querschnitt.
• V) Die Fig. 6 und 7 zeigen eine fünfte Ausführungsform mit einer weiteren modifizierten Abgasreinigungsvorrichtung 1. Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer teilweise aufgeschnittenen Reinigungsvorrichtung. Die Fig. 7 zeigt einen partiellen Längsschnitt der gleichen Vorrich­ tung.

Bei der Herstellung werden die zwei Wabenkernkörper 2, 2′ mit einem bestimmten axialen Zwischenabstand A in ein rohr­ förmiges, an beiden offenes Metallgehäuse 3 eingepaßt und an diesem befestigt. Die Außenwände der einzelnen Wabenkör­ per 2 werden dann im Bereich der Randabschnitte in der Nähe des jeweiligen offenen Metallgehäuseendes an dessen Innen­ wand befestigt, beispielsweise durch Verlöten, während die anderen Abschnitte im Bereich des axialen Zwischenraums A nur gegen die Innenwand des Gehäusemittelteils 3 angeordnet sind.

Für das flache Band 21 wird ein hitzebeständiges, 0,05 mm dickes und 30 mm breites Stahlblech mit 20 Gew.% Chrom und 5 Gew.% Aluminium verwendet. Für das gewellte Band 22 wird ein dem flachen Band 21 gleichartiges Stahlblech verwendet und in Wellenform gebracht. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Sätze mit flachen und gewellten Bänder 21, 22 jeweils zu einer Spiralform zusammengerollt, so daß zwei gleiche Wabenkörper 2, 2′ erhalten werden.

• VI) Die Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform, bei der die im Durchmesser erweiterten Metallgehäuseabschnitte 31, 32 eine andere Form besitzen als bei der fünften Ausfüh­ rungsform.
• VII) Die Fig. 9 und 10 zeigen eine siebte Ausführungsform der Erfindung mit einer weiteren veränderten Abgasreini­ gungsvorrichtung. Die Fig. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung der Reinigungsvorrichtung, und Fig. 10 die ver­ größerte Ansicht des Querschnitts entlang der Linie X-X aus Fig. 9. Das rohrförmige Metallgehäuse 3 besitzt bei dieser Ausführungsform folgende Merkmale: es ist an den gegenüber­ liegenden Enden offen; es besitzt mehrere im Durchmesser erweiterte erste Abschnittspaare, die jeweils zwischen den jeweiligen Randabschnitten nahe den offenen Enden und dem Mittelabschnitt beim axialen Zwischenraum angeordnet sind; und eine Vielzahl von zweiten im Durchmesser erweiterten Abschnitten, die sich über den Abschnitt beim axialen Zwischenraum erstrecken. Bei dieser Reinigungsvorrichtung ist - verglichen zur fünften und sechsten Ausführungsform - die Wärmeisolierungswirkung erheblich verbessert, da die Hochtemperaturabgase aus dem axialen Zwischenraum A in die Hohlräume B, die von den Abschnitten 31, 32 mit erweitertem Durchmesser gebildet werden, gelangen. Dadurch wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung bei den einzelnen Wabenkörpern im Metallgehäuse erreicht.

Claims (13)

1. Abgasreinigungsvorrichtung (1) mit: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegten Wabenkörpern (2, 2′), die jeweils aus einem flachen Band (21) aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band (22) aus einem weite­ ren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils des flache Band (21) und das gewellte Band (22) so überein­ andergelegt sind, daß sie sich an den Kontaktstellen berüh­ ren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe (23) in Richtung ihrer Mittelachse begrenzen, und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen im Durch­ messer erweiterten Abschnitt (31) besitzt, worin die zwei Wabenkörper (2, 2′) mit axialem Zwischenabstand (A) ange­ ordnet und an dem sie befestigt sind, wobei jeweils die Außenwände der Wabenkörper (2, 2′) mit der Innenwand des Metallgehäuses (3) im Bereich der jeweiligen offenen Enden verbunden sind und wobei jeweils die Außenwände der einzel­ nen Wabenkörper (2, 2′) im Bereich des axialen Zwischenraums (A) die Innenwand des Metallgehäuses (3) nicht berührt.

2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein oder mehrere Abstands­ halter (4) aufweist, die im Bereich des axialen Zwischen­ raums (A) auf der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2, 2′) angeordnet sind, wobei die Abstandshalter (4) jeweils an einem Ende mit der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2) verbunden sind und mit dem anderen Ende im Bereich des im Durchmesser erweiterten Abschnitts (31) gegen die Innen­ wand des Metallgehäuses (3) angeordnet sind.

3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (4) kreisförmig um die Außenwand des jeweiligen Wabenkörper (2) herum in bestimmten Abständen angeordnet sind.

4. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstandshalter (4) vollständig kreisförmig um den jeweiligen Wabenkörper (2) herum erstreckt.

5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Spiralform zusammengerollt sind.

6. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Laminatstruk­ tur geschichtet sind.

7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen kreisförmi­ gen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

8. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen ovalen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

9. Abgasreinigungsvorrichtung (1) mit: mindestens zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegten Wabenkörpern (2, 2′), die jeweils aus einem flachen Band (21) aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band (22) aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils das flache Band (21) und das gewellte Band (22) so übereinandergelegt sind, daß sie sich an Kontakt­ stellen berühren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe (23) in Richtung ihrer Mittelachse bilden; und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) mindestens zwei im Durchmesser vermin­ derte Abschnitte aufweist, die im Bereich der gegenüberlie­ genden offenen Enden die Außenwand des jeweiligen Wabenkör­ per (2) berühren, und mindestens einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt (31), der zwischen den beiden im Durchmesser verminderten Abschnitten angeordnet ist, wobei einer der im Durchmesser verminderten Abschnitte des Metallgehäuses (3) mit der Außenwand des jeweiligen Waben­ körpers (2) fest verbunden ist, während der andere im Durchmesser verminderte Abschnitt des Metallgehäuses (3) nur gegen die Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2) unverbunden angeordnet ist.

10. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Spiralform zusammengerollt sind.

11. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Laminatstruk­ tur geschichtet sind.

12. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen kreisförmi­ gen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

13. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen ovalen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.