DE9320985U1 - Metallic honeycomb body with an electrically conductive structure - Google Patents

Metallic honeycomb body with an electrically conductive structure

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EMlTCC Gesellschaft für &ogr;t.06.1995 EMlTCC Society for &ogr;t.06.1995

Emissionstechnologie mbH Ei5637dbm Ka/si/mwEmissionstechnologie mbH Ei5637dbm Ka/si/mw

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&iacgr;&ogr; Metallischer Wabenkörper mit einer elektrisch leitfähigen Struktur&iacgr;&ogr; Metallic honeycomb body with an electrically conductive structure

Die vorliegende Erfindung betrifft einen von einem Fluid durchströmbaren metallischen Wabenkörper mit einem metallischen Gehäuse und mit einer von dem Wabenkörper zumindest in Teilbereichen elektrisch isolierten, elektrisch leitfähigen Struktur, die in gutem Wärmekontakt mit dem Wabenkörper oder direkt mit dem Fluid steht, wobei die Struktur über mindestens einen Anschluß mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Stromzuleitung verbindbar ist und der Anschluß elektrisch isoliert durch das Gehäuse geführt ist. Wabenkörper mit solchen Strukturen werden insbesondere als elektrisch beheizbare Katalysator-Trägerkörper in katalytischen Konvertern zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen eingesetzt. Auch als Temperatursensoren werden solche Strukturen verwendet. The present invention relates to a metallic honeycomb body through which a fluid can flow, with a metallic housing and with an electrically conductive structure that is electrically insulated from the honeycomb body at least in partial areas and is in good thermal contact with the honeycomb body or directly with the fluid, wherein the structure can be connected to a power supply line arranged outside the housing via at least one connection and the connection is guided through the housing in an electrically insulated manner. Honeycomb bodies with such structures are used in particular as electrically heatable catalyst carrier bodies in catalytic converters for cleaning motor vehicle exhaust gases. Such structures are also used as temperature sensors.

In der WO 92/02714 sind beispielsweise Heizstrukturen beschrieben, wobei die Wabenkörper in diesem Dokument praktisch nur aus Heizstrukturen bestehen. Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, gesonderte Meß- oder Heizstrukturen vorzusehen, welche entweder mit dem in einem solchen Wabenkörper strömenden Fluid oder aber mit dem Wabenkörper selbst in einem guten Wärmekontakt stehen. Solche Anordnungen sind beispielsweise in der nicht vorveröffentlichen deutschen Patentanmeldung P 41 29 893.4 oder der ebenfalls nicht vorveröffentlichen deutschen Patentanmeldung P 42 23 134.5 beschrieben.For example, heating structures are described in WO 92/02714, where the honeycomb bodies in this document consist practically only of heating structures. For other applications, however, it can also be advantageous to provide separate measuring or heating structures which are in good thermal contact either with the fluid flowing in such a honeycomb body or with the honeycomb body itself. Such arrangements are described, for example, in the unpublished German patent application P 41 29 893.4 or the likewise unpublished German patent application P 42 23 134.5.

In diesen Schriften sind als besonders geeignete Meß- oder Heizstrukturen Mantelleiter erwähnt, das sind elektrische Leiter, die in einem metallischen Mantel angeordnet und von diesem durch eine keramische, meist pulverförmige Isolierung getrennt sind. Solche Mantelleiter können insbesondere zwischen zwei dünne Bleche eingewalzt werden. Auch das äußere Verlöten mit dünnen Blechstrukturen oder anderen metallischen Strukturen ist möglich. Durch den guten Wäremekontakt zu angrenzenden metallischen Strukturen kann selbst über Heizleiter mit einem kleinen Querschnitt, z. B. von weniger als 1 mm eine große Wärmeleistung in &iacgr;&ogr; den Wabenkörper eingebracht werden. Dies ist auch nötig, da elektrisch beheizbare katalytische Konverter für Kraftfahrzeuge beispielsweise mit Leistungen von 1000 bis 4000 Watt aufgeheizt werden.These documents mention sheathed conductors as particularly suitable measuring or heating structures. These are electrical conductors that are arranged in a metallic sheath and separated from it by a ceramic, usually powder-like insulation. Such sheathed conductors can be rolled in between two thin sheets of metal. External soldering to thin sheet metal structures or other metallic structures is also possible. Due to the good thermal contact with adjacent metallic structures, a large amount of heat can be introduced into the honeycomb body even via heating conductors with a small cross-section, e.g. less than 1 mm. This is also necessary because electrically heated catalytic converters for motor vehicles, for example, are heated with outputs of 1000 to 4000 watts.

Ein Problem stellt sich bei den beschriebenen Anordnungen jedoch im is Bereich der Durchführungen durch das Gehäuse und der Anschlüsse. In diesem Bereich werden die Heizleiter bzw. Heizstrukturen nicht mehr durch vorbeiströmendes Fluid und durch engen Wärmekontakt mit benachbarten metallischen Strukturen gekühlt, so daß in diesem Bereich sehr schnell eine Überhitzung eintreten würde, wenn dort der gleiche Widerstand pro Längeneinheit wie im Inneren des Wabenkörpers vorliegen würde. Zumindest bei einer hohen Ausnutzung der Heizstrukturen und einer Beheizung mit maximal möglicher Heizleistung würden die Durchführungen und Anschlußbereiche besonders heiß werden. Dies ist einerseits wegen der Betriebssicherheit und Dauerhaltbarkeit der Anordnung unerwünscht, andererseits aber auch deshalb besonders nachteilig, weil üblicherweise an die Anschlüsse der Heizstruktur Kupferkabel angeschlossen werden sollen, welche bei hohen Temperaturen oxidieren.However, a problem arises with the arrangements described in the area of the feedthroughs through the housing and the connections. In this area, the heating conductors or heating structures are no longer cooled by fluid flowing past and by close thermal contact with neighboring metallic structures, so that overheating would occur very quickly in this area if the same resistance per unit length were present there as inside the honeycomb body. At least with a high level of utilization of the heating structures and heating with the maximum possible heat output, the feedthroughs and connection areas would become particularly hot. On the one hand, this is undesirable due to the operational reliability and durability of the arrangement, but on the other hand it is also particularly disadvantageous because copper cables, which oxidize at high temperatures, are usually connected to the connections of the heating structure.

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Bei Temperaturfühlern tritt ein ähnliches Problem auf, nämlich, daß der Bereich der Durchführung, der eigentlich nicht mehr zu Meßbereich gehört, die Messung verfälscht, weil sich auch dort der Widerstand mit der Temperatur ändert.A similar problem occurs with temperature sensors, namely that the area of the feedthrough, which actually no longer belongs to the measuring range, distorts the measurement because the resistance there also changes with the temperature.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Wabenkörper mit einer Meß- oder Heizstruktur zu schaffen, welche sich im Bereich des Anschlusses nicht übermäßig aufheizt und daher z. B. mit Kupferkabeln &iacgr;&ogr; betriebssicher verbunden werden kann bzw. welche im Bereich des Anschlusses keine die Messung stark beeinflussenden Widerstandsänderungen in Abhängigkeit von der Temperatur bei Temperaturmeßfühlern bewirkt.The object of the present invention is to avoid the above-described disadvantages of the prior art and to create a honeycomb body with a measuring or heating structure which does not heat up excessively in the area of the connection and can therefore be reliably connected to copper cables, for example, or which does not cause any changes in resistance in the area of the connection as a function of temperature in temperature sensors, which changes have a strong influence on the measurement.

is Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein von einem Fluid durchströmbarer metallischer Wabenkörper mit einem metallischen Gehäuse, insbesondere ein elektrisch beheizbarer Katalysator-Trägerkörper zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen, mit einer von dem Wabenkörper zumindest in Teilbereichen elektrisch isolierten, elektrisch leitfähigen Struktur, die in gutem Wärmekontakt mit dem Wabenkörper oder direkt mit dem Fluid steht, wobei die Struktur über mindestens einen Anschluß mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Stromzuleitung verbindbar ist und der Anschluß elektrisch isoliert durch das Gehäuse geführt ist, wobei weiter der Anschluß und die Struktur im Bereich des Anschlusses einen geringeren Widerstand haben als die Struktur im Inneren des Wabenkörpers. Durch eine Verringerung des Widerstandes in diesem Bereich der Struktur und am Anschluß entsteht dort bei gleicher Stromstärke wie in der übrigen Struktur weniger Ohmsche Wärme pro Längeneinheit, so daß eine Überhitzung bei Verwendung der Struktur als Heizleiter vermieden wird. Dies ist insbesondere im Randbereich eines Wabenkörpers, in demis To solve this problem, a metallic honeycomb body through which a fluid can flow and which has a metallic housing, in particular an electrically heatable catalyst carrier body for cleaning motor vehicle exhaust gases, with an electrically conductive structure which is electrically insulated from the honeycomb body at least in partial areas and which is in good thermal contact with the honeycomb body or directly with the fluid, wherein the structure can be connected to a power supply line arranged outside the housing via at least one connection and the connection is led through the housing in an electrically insulated manner, wherein the connection and the structure in the area of the connection have a lower resistance than the structure inside the honeycomb body. By reducing the resistance in this area of the structure and at the connection, less ohmic heat is generated there per unit length at the same current strength as in the rest of the structure, so that overheating is avoided when the structure is used as a heating conductor. This is particularly important in the edge area of a honeycomb body, in which

typischerweise keine so starke Kühlung durch ein vorbeiströmendes Fluid erfolgt, besonders wichtig. Auch an der Durchführung durch ein Gehäuse findet kein großflächiger Kontakt mit dem Gehäuse statt, so daß dort eine Wärmeableitung nicht in dem Maße möglich ist, wie im Inneren des Wabenkörpers. Durch eine Verringerung des Widerstandes, d. h. im allgemeinen durch eine Vergrößerung des Leiterquerschnittes, wird eine Überhitzung sicher vermieden. Bei Verwendung der Struktur als Temperaturmeßleiter beeinflußt der Bereich des Anschlusses aufgrund seines geringen Widerstandes die Messung nur ganz geringfügig, so daß auch &iacgr;&ogr; Temperaturänderungen in diesem Bereich die Messung nur wenig verfälschen. typically there is no such strong cooling by a fluid flowing past. There is also no large-area contact with the housing when passing through a housing, so that heat dissipation is not possible there to the same extent as inside the honeycomb body. By reducing the resistance, i.e. generally by increasing the conductor cross-section, overheating is reliably avoided. When using the structure as a temperature measuring conductor, the area of the connection only influences the measurement very slightly due to its low resistance, so that even temperature changes in this area only distort the measurement slightly.

Für den Fall, daß die Struktur ein Leiter mit metallischem vom Leiter elektrisch isolierten Mantel ist, kann der erfindungsgemäße Gedanke dadurch verwirklicht werden, daß der Leiter und der Mantel im Bereich des Anschlusses einen größeren Querschnitt als im Inneren des Wabenkörpers aufweisen. Die Vergrößerung des Querschnittes muß so weit gehen, daß im Bereich des Anschlusses keine Überhitzung auf kritische Temperaturen stattfinden kann bzw. der Widerstand auf eine für eine Messung unerhebliche Größe reduziert wird.If the structure is a conductor with a metallic sheath that is electrically insulated from the conductor, the inventive concept can be implemented by having the conductor and the sheath have a larger cross-section in the area of the connection than inside the honeycomb body. The increase in the cross-section must be so great that overheating to critical temperatures cannot occur in the area of the connection or the resistance is reduced to a size that is insignificant for measurement.

Bei Mantelleitern hat im allgemeinen der Meß- bzw. Heizleiter im Inneren einen Durchmesser von 10 bis 35 % des Außendurchmessers des Mantels, wobei für die vorliegenden Anwendungen günstigerweise Innenleiter mit 15 bis 25 % des Durchmessers des Mantels Anwendung finden. Solche Mantelleiter können durch Ziehen, Hämmern oder Walzen von einem ursprünglich großen Durchmesser auf einen sehr viel kleineren Durchmesser reduziert werden, wobei die Länge entsprechend zunimmt. Für die vorliegende Erfindung besonders geeignet sind Mantelleiter, die an den Enden einen ursprünglichen Durchmesser des Mantels von 4 bisIn the case of sheathed conductors, the measuring or heating conductor generally has a diameter of 10 to 35% of the outer diameter of the sheath, whereby for the present applications, inner conductors with 15 to 25% of the diameter of the sheath are advantageously used. Such sheathed conductors can be reduced by drawing, hammering or rolling from an originally large diameter to a much smaller diameter, with the length increasing accordingly. Sheathed conductors which have an original sheath diameter of 4 to

8 mm aufweisen, im Bereich dazwischen jedoch auf einen Durchmesser von 0,5 bis 2 mm reduziert sind. Besonders günstige Werte sind ein Durchmesser von etwa 5 mm im Bereich der Anschlüsse und ein Durchmesser von etwa 1 mm im Inneren des Wabenkörpers. 8 mm, but are reduced to a diameter of 0.5 to 2 mm in the area between. Particularly favorable values are a diameter of around 5 mm in the area of the connections and a diameter of around 1 mm inside the honeycomb body.

Um das aufwendige einstückige Herstellen von solchen Mantelleitern in den jeweils gewünschten Längen zu vermeiden, kann es auch vorteilhaft sein, dickere Enden mit Manteldurchmessern von 4 bis 8 mm an dünnere Zwischenstücke von 0,5 bis 2 mm Durchmesser anzuschweißen. Wichtig ist dabei allerdings, daß die elektrische Isolierung zwischen Innenleiter und Mantelleiter erhalten bleibt. Durch die vorliegende Erfindung wird ein weiterer Vorteil erreicht, nämlich daß die Enden des Mantelleiters am Anschluß eine zur Herstellung einer Steckverbindung geeignete Größe haben. So kann das verdickte Ende des Heizleiters am Anschluß ein Stück aus dem Mantel hervorstehen und dabei direkt als Stecker für eine entsprechende Anschlußbuchse ausgebildet sein. Es ist sogar möglich, daß der Mantel am Anschluß mit einem Außengewinde für eine Überwurfmutter versehen ist. In diesem Falle kann eine handelsübliche Buchse mit einer solchen Überwurfmutter direkt auf den Mantel mit hervorstehendem Innenleiter geschraubt werden.In order to avoid the laborious one-piece production of such sheathed conductors in the desired lengths, it can also be advantageous to weld thicker ends with sheath diameters of 4 to 8 mm to thinner intermediate pieces of 0.5 to 2 mm diameter. However, it is important that the electrical insulation between the inner conductor and the sheathed conductor is maintained. The present invention achieves a further advantage, namely that the ends of the sheathed conductor at the connection have a size suitable for producing a plug connection. The thickened end of the heating conductor at the connection can thus protrude a little from the sheath and be designed directly as a plug for a corresponding connection socket. It is even possible for the sheath at the connection to be provided with an external thread for a union nut. In this case, a commercially available socket with such a union nut can be screwed directly onto the sheath with the protruding inner conductor.

Bei der Durchführung des Mantels des Meß- oder Heizleiters durch das Gehäuse kann der metallische Mantel mit dem Gehäuse dichtend verschweißt werden, was für viele Anordnungen, insbesondere bei katalytischen Konvertern für Kraftfahrzeuge, von Wichtigkeit ist.When the sheath of the measuring or heating conductor is passed through the housing, the metallic sheath can be welded to the housing to form a seal, which is important for many arrangements, especially for catalytic converters for motor vehicles.

Üblicherweise wird ein Wabenkörper mit einem integrierten Meß- oder Heizleiter zunächst in an sich bekannter Weise spiralig gewickelt, geschichtet oder anderweitig verschlungen und anschließend in ein Gehäuse eingesetzt. Um dabei eine Durchführung für den Meß- oder HeizleiterUsually, a honeycomb body with an integrated measuring or heating conductor is first wound spirally, layered or otherwise intertwined in a conventional manner and then inserted into a housing. In order to create a feedthrough for the measuring or heating conductor

zu schaffen, ist es günstig, wenn das Gehäuse einen Schlitz von der Stirnseite bis zum Bereich des Anschlusses aufweist, durch welchen der Meß- oder Heizleiter mit Mantel in die gewünschte Position geschoben werden kann. Durch anschließendes Verschweißen des Schlitzes und des Mantels mit dem Gehäuse, kann das Gehäuse dann dicht verschlossen werden. Bis auf diesen letzten Schritt unterscheidet sich die Herstellung eines Wabenkörpers mit integriertem Meß- oder Heizleiter in vielen Fällen kaum von der bekannten Herstellung von metallischen Wabenkörpern ohne Meß- oder Heizleiter.To create this, it is advantageous if the housing has a slot from the front side to the area of the connection, through which the measuring or heating conductor with the jacket can be pushed into the desired position. The housing can then be sealed tightly by subsequently welding the slot and the jacket to the housing. Except for this last step, the production of a honeycomb body with an integrated measuring or heating conductor differs in many cases hardly from the familiar production of metallic honeycomb bodies without a measuring or heating conductor.

Für den Fall, daß die Enden der Struktur an unterschiedlichen Stellen aus dem Wabenkörper herausgeführt werden, müssen natürlich zwei Anschlüsse außen am Gehäuse vorgesehen werden. Vorteilhaft kann es allerdings sein, beide Enden des Meß- oder Heizleiters an einer gemeinsamen Stelle herauszuführen und eine gemeinsame Anschlußbuchse vorzusehen. Noch günstiger ist es, wenn zwei Meß- oder Heizleiter, die an einem Ende miteinander verbunden sind, in einem gemeinsamen Mantel verlaufen und in einer gemeinsamen Durchführung nach außen durch das Gehäuse geführt sind. In diesem Falle ist der Aufwand für Durchführungen und Anschlüsse besonders gering.If the ends of the structure are led out of the honeycomb body at different points, two connections must of course be provided on the outside of the housing. However, it can be advantageous to lead both ends of the measuring or heating conductor out at a common point and to provide a common connection socket. It is even more advantageous if two measuring or heating conductors that are connected to one another at one end run in a common sheath and are led out through the housing in a common leadthrough. In this case, the effort required for leadthroughs and connections is particularly low.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist, werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Mantelleiter mit verdickten Enden,
Embodiments of the invention, to which it is not limited, are explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 is a schematic longitudinal section through a sheathed conductor with thickened ends,

Fig. 2 einen zwischen zwei Bleche eingewalzten Mantelleiter im Querschnitt, Fig. 2 shows a sheathed conductor rolled between two sheets in cross section,

Fig. 3 schematisch den U-förmigen Verlauf eines Meß- oder Heizleiters innerhalb einer Blechlage eines Wabenkörpers,Fig. 3 schematically shows the U-shaped course of a measuring or heating conductor within a sheet metal layer of a honeycomb body,

Fig. 4 einen quaderförmigen Wabenkörper aus abwechselnd gestapelten glatten und gewellten Blechen mit integriertem Meß- oder Heizleiter,Fig. 4 a cuboid honeycomb body made of alternately stacked smooth and corrugated sheets with integrated measuring or heating conductor,

Fig. 5 einen typischen Katalysator-Trägerkörper mit integriertem Meß- oder Heizleiter, wie er durch gegensinniges Verschlingen eines Stapels von Blechen gemäß Fig. 4 herstellbar ist.Fig. 5 shows a typical catalyst carrier body with integrated measuring or heating conductor, as can be produced by intertwining a stack of sheets in opposite directions according to Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen Mantelleiter mit einem Innenleiter 1 und einem metallischen Mantel 2, welche durch eine Isolierschicht 3 voneinanderFig. 1 shows a sheathed conductor with an inner conductor 1 and a metallic sheath 2, which are separated from each other by an insulating layer 3.

&iacgr;&ogr; isoliert sind. Der Innenleiter 1 weist verdickte Enden 4 auf, in denen der elektrische Widerstand erheblicher niedriger ist als im dünnen Bereich. Auch der Mantel ist in den Endbereichen 5 verdickt und weist ganz am Ende ein Außengewinde 6 auf. Der verdickte Innenleiter 4 weist ein Stück 7 auf, welches über den verdickten Mantel 5 und dessen mit Außengewinde versehenes Ende 6 vorsteht. Dieses überstehende Stück 7 kann direkt in eine Buchse 8 als Stecker eingesteckt werden, wobei die Steckverbindung mittels der Überwurfmutter 9 und dem Außengewinde 6 gesichert werden kann. Der Außendurchmesser D im Bereich der Anschlüsse beträgt beispielsweise 5 mm, während der Außendurchmesser d des Mantels im Inneren des Wabenkörpers beispielsweise etwa 1 mm betragen kann. Der Durchmesser des Innenleiters 1 bzw. 4 beträgt 15 bis 25 %, vorzugsweise etwa 20 %, des Außendurchmessers des Mantels.&iacgr;&ogr; are insulated. The inner conductor 1 has thickened ends 4 in which the electrical resistance is considerably lower than in the thin region. The sheath is also thickened in the end regions 5 and has an external thread 6 at the very end. The thickened inner conductor 4 has a piece 7 which projects beyond the thickened sheath 5 and its externally threaded end 6. This protruding piece 7 can be plugged directly into a socket 8 as a plug, whereby the plug connection can be secured by means of the union nut 9 and the external thread 6. The external diameter D in the area of the connections is, for example, 5 mm, while the external diameter d of the sheath inside the honeycomb body can be, for example, about 1 mm. The diameter of the inner conductor 1 or 4 is 15 to 25 %, preferably about 20 %, of the external diameter of the sheath.

Fig. 2 zeigt schematisch, auf welche Weise ein Mantelleiter zwischen zwei Blechen 11, 12 angeordnet sein kann. Der Innenleiter 1 mit der ihn umgebenden elektrischen Isolierung 3 und dem Außenmantel 2 liegt in einer Ausbauchung 13 der Bleche 11, 12, wobei diese Form beispielsweise durch Einwalzen mit elastischen Walzen herstellbar ist. Die Bleche 11, 12 können an den Seitenbereichen 14 miteinander verlötet sein, umFig. 2 shows schematically how a sheathed conductor can be arranged between two sheets 11, 12. The inner conductor 1 with the surrounding electrical insulation 3 and the outer sheath 2 lies in a bulge 13 of the sheets 11, 12, whereby this shape can be produced, for example, by rolling with elastic rollers. The sheets 11, 12 can be soldered together at the side areas 14 in order to

die Stabilität der Struktur zu erhöhen. Eine solche Anordnung kann zusätzlich durch Wellwalzen auch gewellt werden, so daß ein Meß- oder . Heizleiter nicht nur in glatte Blechlagen, sondern auch in gewellte Blechlagen integrierbar ist.to increase the stability of the structure. Such an arrangement can also be corrugated by corrugating, so that a measuring or heating conductor can be integrated not only into smooth sheet metal layers, but also into corrugated sheet metal layers.

Fig. 3 zeigt schematisch, daß ein Mantelleiter 2 auch U-förmig in oder an einer Blechlage 11 verlaufen kann, was vorteilhaft ist, wenn die Anschlüsse nahe beieinander liegen sollen.Fig. 3 shows schematically that a sheathed conductor 2 can also run in a U-shape in or on a sheet metal layer 11, which is advantageous if the connections are to be located close to one another.

&iacgr;&ogr; In Fig. 4 ist schematisch ein quaderförmiger Wabenkörper 20 dargestellt, welcher aus abwechselnden Lagen glatter 21 und gewellter 22 Bleche besteht. In seinem Inneren ist zwischen zwei glatte Blechlagen 11, 12 ein Mantelleiter integriert, dessen verdicktes Ende 25 seitlich herausragt. Der Mantelleiter 25 verläuft wiederum in Ausbauchungen 13 der Blechlagen 11, 12. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Mantelleiter 25 zwei Innenleiter 27, 28 auf, die vorzugsweise an ihren anderen Enden miteinander verbunden sind, so daß sich insgesamt eine U-förmige Schleife ergibt.&iacgr;&ogr; Fig. 4 shows a schematic representation of a cuboid-shaped honeycomb body 20, which consists of alternating layers of smooth 21 and corrugated 22 sheets. In its interior, a sheathed conductor is integrated between two smooth sheet layers 11, 12, the thickened end 25 of which protrudes laterally. The sheathed conductor 25 in turn runs in bulges 13 of the sheet layers 11, 12. In the present exemplary embodiment, the sheathed conductor 25 has two inner conductors 27, 28, which are preferably connected to one another at their other ends, so that a U-shaped loop is formed overall.

Fig. 5 zeigt einen typischen Wabenkörper für katalytische Konverter von Kraftfahrzeugen, wi& er aus einem in Fig. 4 dargestellten Stapel von Blechen durch gegenseitiges Verschlingen der Enden um zwei Fixpunkte 33, 34 in an sich bekannter Weise herstellbar ist. Dieser Wabenkörper 30 weist ein Gehäuse 35 auf, welches von einer Stirnseite ausgehend einen Schlitz 31 hat. Zwischen zwei Blechlagen 11, 12 des Wabenkörpers 13 ist wiederum ein Mantelleiter integriert, dessen verdicktes Ende 5 mit einem Außengewinde 6 und einem vorstehenden Stück 7 des Innenleiters durch das Gehäuse 35 nach außen geführt ist. Hergestellt wird ein solcher Körper, indem ein Körper gemäß Fig. 4 zunächst gegensinnig verschlungen und dann von einer Stirnseite in das Gehäuse 35 geschobenFig. 5 shows a typical honeycomb body for catalytic converters in motor vehicles, which can be produced from a stack of sheets shown in Fig. 4 by mutually intertwining the ends around two fixed points 33, 34 in a manner known per se. This honeycomb body 30 has a housing 35 which has a slot 31 extending from one end face. A sheathed conductor is again integrated between two sheet metal layers 11, 12 of the honeycomb body 13, the thickened end 5 of which is guided outwards through the housing 35 with an external thread 6 and a protruding piece 7 of the inner conductor. Such a body is produced by first intertwining a body according to Fig. 4 in the opposite direction and then pushing it into the housing 35 from one end face.

wird. Dabei wird der Anschluß 5, 6, 7 durch den Schlitz 31 in die gewünschte Position geschoben. Anschließend kann der Schlitz 31, wie in der Zeichnung angedeutet ist, verschweißt werden, wobei gleichzeitig eine dichte Verbindung 32 zwischen dem Mantel 5 und dem Gehäuse 35 hergestellt wird.The connection 5, 6, 7 is pushed through the slot 31 into the desired position. The slot 31 can then be welded as shown in the drawing, at the same time creating a tight connection 32 between the casing 5 and the housing 35.

Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für die elektrische Beheizung von und/oder die Temperaturmessung in katalytischen Konvertern für Kraftfahrzeuge. Besonders günstig ist die Erfindung in denThe present invention is particularly suitable for the electrical heating of and/or temperature measurement in catalytic converters for motor vehicles. The invention is particularly advantageous in the

&iacgr;&ogr; Fällen einzusetzen, in denen eine höhere Spannung als 12 Volt zur Beheizung eingesetzt werden soll. Bei einer Beheizung mit 12 Volt sind hohe Ströme erforderlich, welche wiederum dicke Zuleitungen und relativ aufwendige Schaltvorrichtungen erfordern. Durch Beheizung mit einer höheren Spannung kann dieser Aufwand teilweise vermieden werden, sofern ein entsprechender Spannungsumformer vorhanden ist.&iacgr;&ogr; cases in which a higher voltage than 12 volts is to be used for heating. When heating with 12 volts, high currents are required, which in turn require thick supply lines and relatively complex switching devices. This effort can be partially avoided by heating with a higher voltage, provided that a suitable voltage converter is available.

• · · t· · t

Claims (12)

EMITEC Gesellschaft für oi.&ogr;6.1995 Emissionstechnologie mbH Ei5637Gbm Ka/si/mw Hauptstraße 150 53797 Lohmar -^PatentansprücheEMITEC Gesellschaft für oi.&ogr;6.1995 Emissionstechnologie mbH Ei5637Gbm Ka/si/mw Hauptstraße 150 53797 Lohmar -^Patent claims 1. Von einem Fluid durchströmbarer metallischer Wabenkörper (20, 30) &iacgr;&ogr; mit einem metallischen Gehäuse (35), insbesondere Katalysator-1. Metallic honeycomb body (20, 30) through which a fluid can flow &iacgr;&ogr; with a metallic housing (35), in particular catalyst Trägerkörper zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen, mit einer von dem Wabenkörper (20, 30) zumindest in Teilbereichen elektrisch isolierten, elektrisch leitfähigen Struktur (1, 4), die in gutem Wärmekontakt mit dem Wabenkörper (20, 30) oder direkt mit dem Fluid steht, wobei die Struktur (1, 4) über mindestens einen Anschluß (5, 6, 7) mit einer außerhalb des Gehäuses (35) angeordneten Stromzuleitung (8, 9) verbindbar ist und der Anschluß (5, 6, 7) elektrisch isoliert durch das Gehäuse (35) geführt ist, dadurch gekennzeichnet,Carrier body for cleaning motor vehicle exhaust gases, with an electrically conductive structure (1, 4) which is electrically insulated from the honeycomb body (20, 30) at least in partial areas and which is in good thermal contact with the honeycomb body (20, 30) or directly with the fluid, wherein the structure (1, 4) can be connected via at least one connection (5, 6, 7) to a power supply line (8, 9) arranged outside the housing (35) and the connection (5, 6, 7) is guided through the housing (35) in an electrically insulated manner, characterized in that daß der Anschluß (5, 6, 7) und die Struktur (4) im Bereich des Anschlusses (5, 6, 7) einen geringeren Widerstand haben als die Struktur (1) im Inneren des Wabenkörpers (20, 30).that the connection (5, 6, 7) and the structure (4) in the area of the connection (5, 6, 7) have a lower resistance than the structure (1) in the interior of the honeycomb body (20, 30). 2. Wabenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (1, 4) ein Leiter (1, 4) mit metallischem vom Leiter (1, 4) elektrisch isolierten Mantel (2, 5) ist, wobei der Leiter (4) und der Mantel (5) im Bereich des Anschlusses einen größeren Querschnitt (D) als der Durchmesser (d) von Leiter (1) und Mantel (2) im Inneren des Wabenkörpers (20, 30) aufweisen.2. Honeycomb body according to claim 1, characterized in that the structure (1, 4) is a conductor (1, 4) with a metallic sheath (2, 5) that is electrically insulated from the conductor (1, 4), the conductor (4) and the sheath (5) in the region of the connection having a larger cross-section (D) than the diameter (d) of the conductor (1) and sheath (2) in the interior of the honeycomb body (20, 30). 3. Wabenkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2, 5) des Leiters (1, 4) von einem ursprünglichen Durch-3. Honeycomb body according to claim 2, characterized in that the jacket (2, 5) of the conductor (1, 4) is separated from an original messer (D) des Mantels (2, 5) von 4 bis 8 mm im auf einen Durchmesser (d) von 0,5 bis 2 mm Inneren des Wabenkörpers (20, 30) reduziert ist, beispielsweise durch Ziehen, Hämmern oder Walzen. diameter (D) of the shell (2, 5) of 4 to 8 mm is reduced to a diameter (d) of 0.5 to 2 mm inside the honeycomb body (20, 30), for example by drawing, hammering or rolling. 4. Wabenkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (1) im Inneren des Wabenkörpers (20, 30) einen Manteldurchmesser (d) von 0,5 bis 2 mm aufweist, wobei an dessen Enden Leiter (4) mit Manteldurchmessern (D) von 4 bis 8 mm angeschweißt sind.4. Honeycomb body according to claim 2, characterized in that the conductor (1) in the interior of the honeycomb body (20, 30) has a sheath diameter (d) of 0.5 to 2 mm, with conductors (4) with sheath diameters (D) of 4 to 8 mm being welded to its ends. 5. Wabenkörper nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7) des Leiters (1, 4) am Anschluß (5, 6, 7) ein Stück aus dem Mantel (5, 6) hervorsteht und als Stecker für eine entsprechende Anschlußbuchse (8, 9) ausgebildet ist.5. Honeycomb body according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the end (7) of the conductor (1, 4) at the connection (5, 6, 7) protrudes a little from the jacket (5, 6) and is designed as a plug for a corresponding connection socket (8, 9). 6. Wabenkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5, 6) am Anschluß (5, 6, 7) mit einem Außengewinde (6) für eine Überwurfmutter (9) versehen ist.6. Honeycomb body according to claim 5, characterized in that the casing (5, 6) is provided at the connection (5, 6, 7) with an external thread (6) for a union nut (9). 7. Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (4) mit Mantel (5) durch das Gehäuse (35) nach außen geführt und der Mantel (5) mit dem Gehäuse (35) dichtend verschweißt ist.7. Honeycomb body according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor (4) with sheath (5) is led out through the housing (35) and the sheath (5) is welded to the housing (35) in a sealing manner. 8. Wabenköper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (4) mit Mantel (5) im Bereich des Anschlusses (5, 6, 7) aus dem Wabenkörper (20, 30) herausragt und durch einen Schlitz (31) im Gehäuse nach außen geführt ist, wobei der Schlitz (31) von einer Stirnseite des Gehäuses bis zum Anschluß (5, 6, 7) verläuft und8. Honeycomb body according to claim 7, characterized in that the conductor (4) with sheath (5) protrudes from the honeycomb body (20, 30) in the region of the connection (5, 6, 7) and is guided outwards through a slot (31) in the housing, the slot (31) running from one end face of the housing to the connection (5, 6, 7) and • ·· nach dem Zusammensetzen von Gehäuse (35) und Wabenkörper (30) verschweißt ist.after the housing (35) and honeycomb body (30) have been assembled, they are welded. 9. Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anschlüsse (5, 6, 7) für die Struktur (1, 4) vorgesehen sind.9. Honeycomb body according to one of the preceding claims, characterized in that two connections (5, 6, 7) are provided for the structure (1, 4). 10. Wabenkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leiter (27, 28), die an einem Ende miteinander10. Honeycomb body according to one of claims 2 to 8, characterized in that two conductors (27, 28) which are connected to one another at one end &iacgr;&ogr; verbunden sind, in einem gemeinsamen Mantel (25) verlaufen und&iacgr;&ogr; are connected, run in a common jacket (25) and in einer gemeinsamen Durchführung nach außen durch das Gehäuse geführt sind.are led outwards through the housing in a common passage. 11. Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch is gekennzeichnet, daß die Struktur (1, 4) ein Heizleiter zur Beheizung des Wabenkörpers ist.11. Honeycomb body according to one of the preceding claims, characterized in that the structure (1, 4) is a heating conductor for heating the honeycomb body. 12. Wabenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (1, 4) ein Meßleiter, insbesondere ein Leiter mit temperaturabhängigem Widerstand zur Temperaturmessung, ist.12. Honeycomb body according to one of claims 1 to 10, characterized in that the structure (1, 4) is a measuring conductor, in particular a conductor with temperature-dependent resistance for temperature measurement.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542038A1 (en) * 1995-11-10 1997-05-15 Roth Technik Gmbh catalyst
EP2175115A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH Device for treating waste gas with a sensor film
WO2013139633A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Electrical connection secured against rotation, in particular for an electrically heatable honeycomb body

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542038A1 (en) * 1995-11-10 1997-05-15 Roth Technik Gmbh catalyst
EP2175115A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH Device for treating waste gas with a sensor film
US8273301B2 (en) 2008-10-10 2012-09-25 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Exhaust-gas treatment device having a sensor foil
WO2013139633A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Electrical connection secured against rotation, in particular for an electrically heatable honeycomb body
CN104205504A (en) * 2012-03-21 2014-12-10 依米泰克排放技术有限公司 Electrical connection secured against rotation, in particular for an electrically heatable honeycomb body
US9225107B2 (en) 2012-03-21 2015-12-29 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Electrical connection having a bushing or a conductor configured to absorb limited torque

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