EP1722081A1 - Herstellungsverfahren für eine Abgasbehandlungsvorrichtung - Google Patents

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EP1722081A1
EP1722081A1 EP06111420A EP06111420A EP1722081A1 EP 1722081 A1 EP1722081 A1 EP 1722081A1 EP 06111420 A EP06111420 A EP 06111420A EP 06111420 A EP06111420 A EP 06111420A EP 1722081 A1 EP1722081 A1 EP 1722081A1
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EP
European Patent Office
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section
cross
funnel
exhaust gas
housing shell
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06111420A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Kontz
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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    • F01N3/2853Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle.
  • the invention also relates to an exhaust gas treatment device produced by the method.
  • Exhaust treatment devices such as catalysts and particulate filters, for example, have a cylindrical housing shell in which at least one exhaust treatment insert is arranged and which is provided at least at one axial end with a funnel.
  • the respective exhaust treatment insert which in particular comprises a particulate filter element or a catalyst element in the housing shell open on both sides, wherein the housing shell inside has an output cross section which is larger than an outer cross section of the exhaust gas treatment insert.
  • the housing jacket can be subjected to a reduction in cross-section, which may be necessary leads that the housing shell then has along its entire length inside an end cross section which is the same size as the outer cross section of the exhaust treatment insert.
  • a bearing mat of the exhaust gas treatment insert which circumferentially encloses an insert body (particle filter element or catalyst element) of the exhaust gas treatment insert, can be compressed in order to achieve a desired prestressing.
  • a funnel can be selected according to the resulting by the cross-sectional reduction inner end cross section of the housing shell whose outer cross section comes as close to said end cross-section, but must be smaller than the end cross-section in order to insert the funnel easily into the respective end region of the housing shell can , Subsequently, the funnel, in particular with a peripheral weld, gas-tight attached to the housing jacket.
  • the present invention addresses the problem of specifying an improved embodiment for a production method of the type mentioned at the outset or for an exhaust gas treatment device produced by this method, which is characterized in particular by reduced production costs.
  • the invention is based on the general idea of inserting the respective funnel into the housing shell at the end before the reduction in cross-section and carrying out the reduction of the cross-section so that in the end region into which the respective funnel is inserted, the inner cross-section of the housing jacket except for the outer cross-section of the funnel is reduced.
  • the respective funnel is arranged quasi gap-free in the housing shell after the cross-sectional reduction in the radial direction, whereby the attachment of the funnel to the housing shell can be realized particularly simple and in particular automated.
  • a measurement of the inner cross section of the housing shell after the omitted Calibration process, as well as selecting a suitable funnel are also.
  • no different funnels need to be stored. The resulting cost advantages are obvious.
  • the cross-sectional reduction can also be carried out in such a way that the housing shell then has a first inner end cross section in the area of the at least one exhaust gas treatment insert and has a second inner end cross section in a region of the respective funnel that is smaller or larger than the first inner end cross section end cross-section.
  • the cross-section reduction in different axial sections of the housing shell can be different.
  • the dimensioning of the funnels can be selected independently of the dimensioning of the exhaust treatment inserts.
  • a standard hopper may be used for various exhaust treatment devices that differ from one another through different exhaust treatment inserts.
  • an exhaust gas treatment device 1 ' (initial state according to FIG. 1) or 1 (final state according to FIG. 2) is assembled from a housing shell 2, at least one exhaust gas treatment insert 3 and at least one funnel 4.
  • the exhaust gas treatment insert 3 expediently comprises an insert body 5 and a bearing mat 6 which surrounds the insert body 5 circumferentially.
  • the insert body 5 may be, for example, a catalyst element or a particle filter element.
  • the exhaust treatment device 1 is preferably around a particulate filter or a catalyst.
  • the exhaust treatment device 1 is used for installation in an exhaust system of an internal combustion engine, which is preferably arranged in a motor vehicle.
  • the housing shell 2 is a tubular or cylindrical hollow body which is open at least on one side and preferably consists of a metal sheet.
  • the housing shell 2 inside an output cross-section 7, which preferably at least constant in at least one axial end portion 8, which includes the one open side of the housing shell 2, and in a receiving area 9, in which at least an exhaust gas treatment insert 3 is arranged in the housing jacket 2 after completion of the exhaust gas treatment device 1.
  • the insert body 5 may be a voltage-sensitive component. Preferably ceramic materials are used here. Typically, the insert body 5 is a ceramic monolith.
  • the bearing mat 6 is a conventional temperature-resistant bearing material, such as a fiber mat.
  • the insert body 5 wrapped with the bearing mat 6 forms the exhaust gas treatment insert 3 and has an outer cross-section 10 in the initial state shown in Fig. 1.
  • the funnel 4 is preferably again a sheet metal part.
  • the hopper 4 has an outer cross section 11, which may be basically selected independently of the outer cross section 10 of the exhaust treatment insert 3. Preferably, however, the outer funnel cross-section 1 is - as here - smaller than the outer exhaust treatment insert cross section 10.
  • the exhaust gas treatment insert 3 are introduced axially into the housing shell 2 into the receiving area 9 and the funnel 4 in the end region 8.
  • the inner output cross section 7 of the housing shell 2 is dimensioned larger than the outer cross sections 10, 11 of the exhaust gas treatment insert 3 and the funnel 4.
  • a calibration process is performed, in which the housing shell 2 is subjected to a cross-sectional reduction.
  • This cross-sectional reduction can be done for example by rolling the housing shell 2 about its longitudinal axis 12 or longitudinal central axis, wherein at the same time a radial pressure load is performed.
  • the housing shell 2 can be reduced in terms of its inner and outer cross sections.
  • it is possible to realize the cross-sectional reduction by radially pressing the housing shell 2, wherein circumferentially distributed arranged pressure segments on the housing shell 2 attack and compressing it radially. Basically, other forming processes possible to realize the desired cross-sectional reduction.
  • Fig. 2 shows a state after the cross-section reduction.
  • the cross-sectional reduction in the method according to the invention is specifically carried out in such a way that the housing jacket 2 subsequently has a first end cross section 13 in the receiving region 9, in which the respective exhaust gas treatment insert 3 is located, which is now the same size as the outer cross section 10 of FIG
  • the cross-sectional reduction of the housing shell 2 targeted so also that the housing shell 2 thereafter in the end region 8, in which the funnel 4 is located inside a second end section 14 which is the same size as the outer cross section 11 of the funnel 4.
  • the funnel 4 in the end state shown in Fig. 2 in the radial direction without gaps axially inserted into the end portion 8 of the housing shell 2.
  • the cross-sectional reduction of the housing shell 2 takes place in the end region 8 in a targeted manner so that there is then a circumferential radial and planar contact between the housing shell 2 and the funnel 4.
  • the funnel 4 can be fixed to the housing jacket 2, for example, by means of a circumferentially closed circumferential weld 15. It is also possible to solder the funnel 4 to the housing shell 2.
  • the calibration process with cross-sectional reduction in the receiving area 9 is required in order to fix the exhaust gas treatment insert 3 sufficiently securely in the housing shell 2. Since the insert bodies 5 and / or the bearing mats 6 have relatively large dimensional tolerances due to their production, the inner output cross section 7 of the housing shell 2 can be significantly larger than the outer cross section 10 of the exhaust gas treatment insert 3.
  • the reduction in cross section is carried out in a targeted manner in accordance with Fig. 2 sets a radial tension between the exhaust gas treatment insert 3 and the housing shell 2. This is achieved here in that the bearing mat 6 is compressed by the cross-sectional reduction of the housing shell 2. Accordingly, the cross-sectional reduction of the housing shell 2 can simultaneously lead to a corresponding reduction of the outer cross section 10 of the exhaust gas treatment insert 3.
  • the cross-sectional reduction takes place with regard to a specific nominal cross-section of the housing shell 2, in which experience has shown that a sufficient tension is formed at all occurring tolerances of the exhaust treatment inserts 3.
  • the desired nominal cross section may be the inner end cross section 13 or else an externally measured end cross section of the housing jacket 2.
  • the cross-sectional reduction in the end region 8 in terms to perform a desired cross-section, in which for all occurring dimensional tolerances of the hopper 4 a circumferentially closed surface contact is ensured.
  • the outer cross-section 11 of the funnel 4 it is in principle possible for the outer cross-section 11 of the funnel 4 to be reduced as the cross-section is reduced. Again, can be monitored as the desired cross section of the inner cross section or the outer cross section of the housing shell 2.
  • funnel 4 and exhaust gas treatment insert 3 can be selected independently of one another with regard to their outer cross sections 10, 11.
  • the embodiment shown here is preferred, in which the outer funnel cross section 11 before the cross-sectional reduction and after the cross-sectional reduction is smaller than the outer cross section 10 of the exhaust treatment insert 3.
  • embodiments are also possible in which the funnel outer cross section 11 before the cross-section reduction about the same size is as or even greater than the outer cross section 10 of the exhaust treatment insert 3.
  • constellations are possible in which the outer funnel cross section 11 after cross-section reduction is greater than the outer cross section 10 of the exhaust treatment insert 3.
  • the funnel 4 is manufactured within its manufacturing tolerances so that its outer cross section 11 corresponds approximately to the outer cross section 10 of the exhaust treatment insert 3, the exhaust treatment insert 3 after cross-section reduction, so after the calibration should have.
  • the first end cross-section 13 and the second end cross-section 14 may be the same size.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Abgasbehandlungsvorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine. Ein Abgasbehandlungseinsatz (3) wird in einen Gehäusemantel (2) axial eingeführt, wobei der Gehäusemantel (2) innen einen Ausgangsquerschnitt (7) aufweist, der größer ist als ein äußerer Querschnitt (10) des Abgasbehandlungseinsatzes (3). Ein Trichter (4) wird in einen Endbereich (8) des Gehäusemantels (2) axial eingeführt, wobei ein äußerer Querschnitt (11) des Trichters (4) kleiner ist als der innerer Ausgangsquerschnitt (7) des Gehäusemantels (2). Der Gehäusemantel (2) wird einer Querschnittsreduzierung unterzogen, so dass der Gehäusemantel (2) anschließend in einem Bereich (9), in dem der Abgasbehandlungseinsatz (3) angeordnet ist, innen einen ersten Endquerschnitt (13) aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt (10) des Abgasbehandlungseinsatzes (3), und im Endbereich (8), in dem der Trichter (4) angeordnet ist, innen einen zweiten Endquerschnitt (14) aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt (11) des Trichters (4).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Abgasbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem eine nach dem der Verfahren hergestellte Abgasbehandlungsvorrichtung.
  • Abgasbehandlungsvorrichtungen, wie z.B. Katalysatoren und Partikelfilter, weisen beispielsweise einen zylindrischen Gehäusemantel auf, in dem wenigstens ein Abgasbehandlungseinsatz angeordnet ist und der zumindest an einem axialen Ende mit einem Trichter versehen ist. Dabei ist es zur Herstellung der Abgasbehandlungsvorrichtung grundsätzlich möglich, zunächst den jeweiligen Abgasbehandlungseinsatz, der insbesondere ein Partikelfilterelement oder ein Katalysatorelement umfasst, axial in den beidseitig offenen Gehäusemantel einzuführen, wobei der Gehäusemantel innen einen Ausgangsquerschnitt aufweist, der größer ist als ein äußerer Querschnitt des Abgasbehandlungseinsatzes. Damit der Abgasbehandlungseinsatz bei der fertigen Abgasbehandlungsvorrichtung im Gehäusemantel festsitzt, kann der Gehäusemantel einer Querschnittsreduzierung unterzogen werden, die dazu führt, dass der Gehäusemantel anschließend entlang seiner gesamten Länge innen einen Endquerschnitt aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt des Abgasbehandlungseinsatzes. Durch diesen Kalibriervorgang kann gleichzeitig eine Lagermatte des Abgasbehandlungseinsatzes, die einen Einsatzkörper (Partikelfilterelement oder Katalysatorelement) des Abgasbehandlungseinsatzes umfangsmäßig umhüllt, komprimiert werden, um eine gewünschte Vorspannung zu erzielen. Nach diesem Kalibriervorgang kann entsprechend dem durch die Querschnittsreduzierung entstandenen inneren Endquerschnitt des Gehäusemantels ein Trichter ausgewählt werden, dessen äußerer Querschnitt möglichst nahe an besagten Endquerschnitt herankommt, jedoch kleiner als der Endquerschnitt sein muss, um den Trichter in den jeweiligen Endbereich des Gehäusemantels problemlos einstecken zu können. Anschließend wird der Trichter, insbesondere mit einer umlaufenden Schweißnaht, am Gehäusemantel gasdicht befestigt.
  • Da die Abgasbehandlungseinsätze bzw. deren Einsatzkörper herstellungsbedingten Formtoleranzen ausgesetzt sind, ergeben sich bei der Querschnittsreduzierung, also beim Kalibriervorgang variierende Endquerschnitte für den Gehäusemantel. Da für eine problemlose Herstellung der Schweißnaht zwischen Trichter und Gehäusemantel ein möglichst kleiner Radialspalt zwischen Trichter und Gehäusemantel angestrebt ist, muss eine relativ große Auswahl an Trichtern mit unterschiedlichen äußeren Querschnitten bereitgestellt werden. Dies ist mit einem relativ hohen Aufwand verbunden. Darüber hinaus muss zur Auswahl eines geeigneten Trichters der Endquerschnitt des Gehäusemantels nach dem Kalibriervorgang vermessen werden. Sowohl das Ausmessen des Endquerschnitt als auch das Auswählen eines passenden Trichters ist zeitaufwändig und somit kostenintensiv.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art bzw. für eine nach diesem Verfahren hergestellte Abgasbehandlungsvorrichtung eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch reduzierte Herstellungskosten auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängige Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den jeweiligen Trichter bereits vor der Querschnittsreduzierung in den Gehäusemantel endseitig einzustecken und die Querschnittsreduzierung so durchzuführen, dass dabei in dem Endbereich, in den der jeweilige Trichter eingesteckt ist, der innere Querschnitt des Gehäusemantels bis auf den äußeren Querschnitt des Trichters reduziert wird. Durch diese Vorgehensweise ist der jeweilige Trichter nach der Querschnittsreduzierung in radialer Richtung quasi spaltfrei im Gehäusemantel angeordnet, wodurch sich die Befestigung des Trichters am Gehäusemantel besonders einfach und insbesondere automatisiert realisieren lässt. Darüber hinaus entfällt ein Ausmessen des Innenquerschnitts des Gehäusemantels nach dem Kalibriervorgang, ebenso wie das Auswählen eines passendenden Trichters. Desweiteren müssen keine unterschiedlichen Trichter bevorraten werden. Die sich dadurch ergebenen Kostenvorteile liegen auf der Hand.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann die Querschnittsreduzierung auch so durchgeführt werden, dass der Gehäusemantel anschließend im Bereich des wenigstens einen Abgasbehandlungseinsatzes einen ersten inneren Endquerschnitt aufweist und in einem Bereich des jeweiligen Trichters einen zweiten inneren Endquerschnitt besitzt, der kleiner ist oder größer ist als der erste innere Endquerschnitt. Das bedeutet, dass die Querschnittsreduzierung in unterschiedlichen Axialabschnitten des Gehäusemantels unterschiedlich stark ausfallen kann. Hierdurch kann insbesondere die Dimensionierung der Trichter unabhängig von der Dimensionierung der Abgasbehandlungseinsätze gewählt werden. Beispielsweise kann dadurch ein Standard-Trichter für verschiedene Abgasbehandlungsvorrichtungen verwendet werden, die sich durch unterschiedliche Abgasbehandlungseinsätze voneinander unterscheiden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • Fig. 1
    einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch einen Teilbereich einer Abgasbehandlungsvorrichtung vor einer Querschnittsreduzierung,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt wie in Fig. 1, jedoch nach der Querschnittsreduzierung.
  • Entsprechend den Fig. 1 und 2 ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung 1' (Ausgangszustand gemäß Fig. 1) bzw. 1 (Endzustand gemäß Fig. 2) aus einem Gehäusemantel 2, wenigstens einem Abgasbehandlungseinsatz 3 und wenigstens einem Trichter 4 zusammengebaut. Der Abgasbehandlungseinsatz 3 umfasst zweckmäßig einen Einsatzkörper 5 sowie eine Lagermatte 6, die den Einsatzkörper 5 umfangsmäßig umhüllt. Beim Einsatzkörper 5 kann es sich beispielsweise um ein Katalysatorelement oder um ein Partikelfilterelement handeln. Dementsprechend handelt es sich bei der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 vorzugsweise um ein Partikelfilter oder um einen Katalysator. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 dient zum Einbau in einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Abgasbehandlungsvorrichtung 1 erfolgt entsprechend dem nachfolgend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren:
  • Zunächst werden die einzelnen Komponenten der Abgasbehandlungsvorrichtung 1' unabhängig voneinander hergestellt. Beim Gehäusemantel 2 handelt es sich um einen rohrförmigen oder zylindrischen Hohlkörper, der zumindest einseitig offen ist und vorzugsweise aus einem Metallblech besteht. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausgangszustand weist der Gehäusemantel 2 innen einen Ausgangsquerschnitt 7 auf, der sich vorzugsweise konstant zumindest in einem axialen Endbereich 8, der die eine offene Seite des Gehäusemantels 2 umfasst, und in einem Aufnahmebereich 9 erstreckt, in dem der wenigstens eine Abgasbehandlungseinsatz 3 nach der Fertigstellung der Abgasbehandlungsvorrichtung 1 im Gehäusemantel 2 angeordnet ist.
  • Beim Einsatzkörper 5 kann es sich um ein spannungsempfindliches Bauteil handeln. Vorzugsweise kommen hier Keramikmaterialien zum Einsatz. Üblicherweise handelt es sich beim Einsatzkörper 5 um einen keramischen Monolithen. Bei der Lagermatte 6 handelt es sich um ein übliches temperaturfestes Lagermaterial, wie z.B. eine Fasermatte. Der mit der Lagermatte 6 umwickelte Einsatzkörper 5 bildet den Abgasbehandlungseinsatz 3 und weist in dem in Fig. 1 gezeigten Ausgangszustand einen äußeren Querschnitt 10 auf. Beim Trichter 4 handelt es sich vorzugsweise wieder um ein Blechteil. Der Trichter 4 besitzt einen äußeren Querschnitt 11, der grundsätzlich unabhängig vom äußeren Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3 gewählt sein kann. Vorzugsweise ist jedoch der äußere Trichterquerschnitt 1 - wie hier - kleiner als der äußere Abgasbehandlungseinsatzquerschnitt 10. In einem ersten Verfahrensschritt werden der Abgasbehandlungseinsatz 3 in den Gehäusemantel 2 bis in den Aufnahmebereich 9 und der Trichter 4 in den Endbereich 8 axial eingeführt. Hierzu ist der innere Ausgangsquerschnitt 7 des Gehäusemantels 2 größer dimensioniert als die äußeren Querschnitte 10, 11 des Abgasbehandlungseinsatzes 3 und des Trichters 4. Anschließend herrscht der in Fig. 1 gezeigte Ausgangszustand.
  • Nach dem Einführen der Abgasbehandlungseinsätze 3 und der Trichter 4 wird ein Kalibriervorgang durchgeführt, bei dem der Gehäusemantel 2 einer Querschnittsreduzierung unterzogen wird. Diese Querschnittsreduzierung kann beispielsweise durch Rollen des Gehäusemantels 2 um dessen Längsachse 12 oder Längsmittelsachse erfolgen, wobei gleichzeitig eine radiale Druckbelastung durchgeführt wird. Hierdurch lässt sich der Gehäusemantel 2 hinsichtlich seiner inneren und äußeren Querschnitte reduzieren. Ebenso ist es möglich, die Querschnittsreduzierung durch radiales Drücken des Gehäusemantels 2 zu realisieren, wobei umfangsmäßig verteilt angeordnete Drucksegmente am Gehäusemantel 2 angreifen und diesen radial zusammendrücken. Grundsätzlich sind auch andere Umformverfahren möglich, um die gewünschte Querschnittsreduzierung zu realisieren.
  • Fig. 2 zeigt einen Zustand nach der Querschnittsreduzierung. Entsprechend Fig. 2 wird die Querschnittsreduzierung beim erfindungsgemäßen Verfahren gezielt so durchgeführt, dass der Gehäusemantel 2 anschließend im Aufnahmebereich 9, in dem sich der jeweiligen Abgasbehandlungseinsatz 3 befindet, innen einen ersten Endquerschnitt 13 aufweist, der nunmehr gleich groß ist wie der äußere Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3. Darüber hinaus erfolgt die Querschnittsreduzierung des Gehäusemantels 2 gezielt auch so, dass der Gehäusemantel 2 danach im Endbereich 8, in dem sich der Trichter 4 befindet, innen einen zweiten Endquerschnitt 14 aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt 11 des Trichters 4. Dementsprechend ist der Trichter 4 in dem in Fig. 2 gezeigten Endzustand in radialer Richtung spaltfrei axial in den Endbereich 8 des Gehäusemantels 2 eingesteckt. Die Querschnittsreduzierung des Gehäusemantels 2 erfolgt im Endbereich 8 gezielt so, dass anschließend ein umfangsmäßiger radialer und flächiger Kontakt zwischen Gehäusemantel 2 und Trichter 4 vorliegt.
  • Zur Fixierung und gasdichten Verbindung zwischen Gehäusemantel 2 und Trichter 4 kann der Trichter 4 beispielsweise mittels einer umfangsmäßig geschlossen umlaufenden Schweißnaht 15 am Gehäusemantel 2 befestigt werden. Ebenso ist es möglich, den Trichter 4 mit dem Gehäusemantel 2 zu verlöten.
  • Der Kalibriervorgang mit Querschnittsreduzierung im Aufnahmebereich 9 wird benötigt, um den Abgasbehandlungseinsatz 3 hinreichend sicher im Gehäusemantel 2 zu fixieren. Da die Einsatzkörper 5 und/oder die Lagermatten 6 herstellungsbedingt relativ große Maßtoleranzen aufweisen, kann der innere Ausgangsquerschnitt 7 des Gehäusemantels 2 deutlich größer sein als der äußere Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3. Beim Kalibrieren wird die Querschnittsreduzierung gezielt so durchgeführt, dass sich im Endzustand gemäß Fig. 2 eine radiale Verspannung zwischen dem Abgasbehandlungseinsatz 3 und dem Gehäusemantel 2 einstellt. Erreicht wird dies hier dadurch, dass durch die Querschnittsreduzierung des Gehäusemantels 2 die Lagermatte 6 komprimiert wird. Dementsprechend kann die Querschnittsreduzierung des Gehäusemantels 2 gleichzeitig zu einer entsprechenden Verkleinerung des äußeren Querschnitts 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3 führen. Beispielsweise erfolgt die Querschnittsreduzierung im Hinblick auf einen bestimmten Sollquerschnitt des Gehäusemantels 2, bei dem erfahrungsgemäß sichergestellt ist, dass sich bei allen auftretenden Toleranzen der Abgasbehandlungseinsätze 3 eine hinreichende Verspannung ausbildet. Der gewünschte Sollquerschnitt kann dabei der innere Endquerschnitt 13 sein oder auch ein außen gemessener Endquerschnitt des Gehäusemantels 2.
  • Im Endbereich 8 erfolgt die Querschnittsreduzierung wie erwähnt bis zur radialen Kontaktierung zwischen Trichter 4 und Gehäusemantel 2. Auch hier kann es grundsätzlich vorgesehen sein, die Querschnittsreduzierung im Endbereich 8 im Hinblick auf einen Sollquerschnitt durchzuführen, bei dem für alle auftretenden Maßtoleranzen der Trichter 4 eine umfangsmäßig geschlossene flächige Kontaktierung gewährleistet ist. Hierbei ist es grundsätzlich möglich, dass beim Querschnittsreduzieren auch der äußere Querschnitt 11 des Trichter 4 reduziert wird. Auch hier kann als Sollquerschnitt der innere Querschnitt oder auch der äußere Querschnitt des Gehäusemantels 2 überwacht werden.
  • Grundsätzlich können Trichter 4 und Abgasbehandlungseinsatz 3 hinsichtlich ihrer äußeren Querschnitte 10, 11 unabhängig voneinander gewählt sein. Bevorzugt ist jedoch die hier gezeigte Ausführungsform, bei welcher der äußere Trichterquerschnitt 11 vor der Querschnittsreduzierung und nach der Querschnittsreduzierung kleiner ist als der äußere Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3. Grundsätzlich sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen der Trichteraußenquerschnitt 11 vor der Querschnittsreduzierung etwa gleich groß ist wie oder sogar größer ist als der äußere Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3. Auch sind Konstellationen möglich, bei denen der äußere Trichterquerschnitt 11 nach der Querschnittsreduzierung größer ist als der äußere Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3. Die bisher erläuterten Ausführungsformen haben stets zur Folge, dass der im Aufnahmebereich 9 vorliegende erste Endquerschnitt 13 des Gehäusemantels 2 und der im Endabschnitt 8 vorliegende zweite Endquerschnitt 14 des Gehäusemantels 2 nach der Querschnittsreduzierung unterschiedlich groß sind. Dies ist insbesondere dann bemerkenswert, wenn die Querschnittsreduzierung im Aufnahmebereich 9 für die Fixierung des Abgasbehandlungseinsatzes 3 und die Querschnittsreduzierung im Endbereich 8 für die Anpassung des Gehäusemantels 2 an den Trichter 4 im selben Werkzeug bzw. im gleichen Verfahrensschritt durchgeführt werden. Dies ist besonders ökonomisch, da insgesamt nur ein Prozess zur Querschnittsreduzierung durchgeführt werden muss, der jedoch in den genannten unterschiedlichen Längsabschnitten des Gehäusemantels 2 unterschiedlich stark durchgeführt wird.
  • Desweiteren ist grundsätzlich auch eine Ausführung möglich, bei welcher der Trichter 4 innerhalb seiner Herstellungstoleranzen so gefertigt wird, dass sein äußerer Querschnitt 11 etwa dem äußeren Querschnitt 10 des Abgasbehandlungseinsatzes 3 entspricht, den der Abgasbehandlungseinsatz 3 nach der Querschnittsreduzierung, also nach dem Kalibriervorgang aufweisen soll. Bei einer derartigen Ausführungsform können nach der Querschnittsreduzierung der erste Endquerschnitt 13 und der zweite Endquerschnitt 14 gleich groß sein.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Abgasbehandlungsvorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
    - bei dem zumindest ein Abgasbehandlungseinsatz (3) in einen zylindrischen, zumindest einseitig offenen Gehäusemantel (2) axial eingeführt wird, wobei der Gehäusemantel (2) innen einen Ausgangsquerschnitt (7) aufweist, der größer ist als ein äußerer Querschnitt (10) des Abgasbehandlungseinsatzes (3),
    - bei dem zumindest ein Trichter (4) in einen axialen Endbereich (8) des Gehäusemantels (2) axial eingeführt wird, wobei ein äußerer Querschnitt (11) des Trichters (4) kleiner ist als der innere Ausgangsquerschnitt (7) des Gehäusemantels (2),
    - bei dem der Gehäusemantel (2) einer Querschnittsreduzierung unterzogen wird, derart, dass der Gehäusemantel (2) anschließend in einem Bereich (9), in dem der wenigstens eine Abgasbehandlungseinsatz (3) angeordnet ist, innen einen ersten Endquerschnitt (13) aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt (10) des Abgasbehandlungseinsatzes (3), und im jeweiligen Endbereich (8), in dem der jeweilige Trichter (4) angeordnet ist, innen einen zweiten Endquerschnitt (14) aufweist, der gleich groß ist wie der äußere Querschnitt (11) des Trichters (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der äußere Querschnitt (11) des Trichters (4) vor der Querschnittsreduzierung kleiner oder größer ist als der äußere Querschnitt (10) des wenigstens einen Abgasbehandlungseinsatzes (3), und/oder
    - dass der äußere Querschnitt (11) des Trichters (4) nach der Querschnittsreduzierung gleich groß ist wie oder kleiner oder größer ist als der äußere Querschnitt (10) des wenigstens einen Abgasbehandlungseinsatzes (3).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest an einem Endbereich (8) des Gehäusemantels (2) nach der Querschnittsreduzierung der zweite innere Endquerschnitt (14) des Gehäusemantels (2) kleiner oder größer ist als der erste innerer Endquerschnitt (13) des Gehäusemantels (2).
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der wenigstens eine Abgasbehandlungseinsatz (3) und/oder der wenigstens eine Trichter (4) bei der Querschnittsreduzierung radial verspannt wird/werden, und/oder
    - dass der äußere Querschnitt (10) des wenigstens einen Abgasbehandlungseinsatzes (3) und/oder der äußere Querschnitt (11) des wenigstens einen Trichters (4) bei der Querschnittsreduzierung reduziert wird/werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der wenigstens eine Abgasbehandlungseinsatz (3) einen Einsatzkörper (5) und eine den Einsatzkörper (5) umfangsmäßig umhüllende Lagermatte (5) aufweist, und/oder
    - dass bei der Querschnittsreduzierung die Lagermatte (6) radial komprimiert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der wenigstens eine Trichter (4) nach der Querschnittsreduzierung mit dem Gehäusemantel (2) verschweißt und/oder verlötet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Querschnittsreduzierung durch Rollen des Gehäusemantels (2) um dessen Längsachse (12) unter radialer Druckbelastung erfolgt, und/oder
    - dass die Querschnittsreduzierung durch radiales Drücken des Gehäusemantels (2) mittels umfangsmäßig verteilt angeordneter Drucksegmente erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der wenigstens eine Abgasbehandlungseinsatz (3) ein Katalysatorelement oder ein Partikelfilterelement ist oder aufweist, und/oder
    - dass das Katalysatorelement oder das Partikelfilterelement ein keramischer Monolith ist, und/oder
    - dass der Gehäusemantel (2) und/oder der wenigstens eine Trichter (4) aus Blech besteht/bestehen.
  9. Abgasbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäusemantel (2), in dem wenigstens ein Abgasbehandlungseinsatz (3) angeordnet ist, und mit wenigstens einem Trichter (4), der in einen Endbereich (8) des Gehäusemantels (2) in radialer Richtung spaltfrei axial eingesteckt ist.
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