WO2007028625A1 - Verfahren zur herstellung eines ringförmigen wabenkörpers, sowie ringförmiger wabenkörper - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (6), welcher einen radialen Teilbereich (9) mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen (10) aufweist, wobei der Teilbereich (9) ringförmig ist, wobei der Wabenkörper (6) aus mindestens einer metallischen Lage (1, 13, 14) ausgebildet wird, die in mindestens einem Befestigungspunkt (16) an einem äußeren Mantelrohr (7) befestigt wird, wobei jede metallische Lage (1, 13, 14) Abschnitte (2, 3) aufweist, die aufeinander gefaltet werden, zeichnet sich dadurch aus, dass im wesentlichen glatte (2) und strukturierte Abschnitte (3) ausgebildet werden, die einander abwechseln. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (6) und der erfindungsgemäße Wabenkörper (6) erlauben in vorteilhafter Weise die Bereitstellung eines ringförmigen Wabenkörpers (6) bei geringem Materialaufwand und guter Dauerhaltbarkeit.

Description

Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Wabenkörpers, sowie ringförmiger

Wabenkörper

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Wabenkörpers, sowie ein ringförmiger Wabenkörper. Solche Wabenkörper werden bevorzugt in Abgassystemen von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, Wasser- und/oder Luftfahrzeugen, beispielsweise als Katalysatorträgerkörper und/oder Partikelfilter eingesetzt.

In zahlreichen Ländern müssen die Emissionen von Verbrennungskraftmaschinen gesetzliche Grenzwerte einhalten, beispielsweise in dem die emittierte Menge einer bestimmten Abgaskomponente einen Grenzwert nicht überschreiten darf. Bei vielen dieser Grenzwerte ist eine Abgasnachbehandlung erforderlich. Hierzu wird das Abgas der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise durch einen Katalysatorträgerkörper und/oder einen Partikelfilter geleitet, welcher so beschaffen ist, dass eine Verringerung des Anteils der Abgaskomponente am Abgas erfolgt. Dies kann beispielsweise durch die Ausbildung einer katalytisch aktiven Be- schichtung, die beispielsweise katalytisch aktive Edelmetalle umfasst, auf einem Wabenkörper erfolgen.

Je nach vorhandenem Bauraum für Komponenten zur Abgasaufbereitung kann es vorteilhaft sein, einen ringförmigen Wabenkörper einzusetzen. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, einen Abgasstrom zu teilen und jeden Teilstrom einer getrennten Behandlung zu unterziehen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein erster Teilstrom durch einen ringförmigen, beispielsweise kreisringförmigen, ersten Wabenkörper und ein zweiter Teilstrom durch einen zweiten Wabenkörper, der beispielsweise im Inneren des kreisringförmigen ersten Wabenkörpers liegt, strömt. Ringförmige Trägerkörper sind grundsätzlich bekannt. So ist beispielsweise aus der EP-A-O 245 736 ein ringförmiger Wabenkörper mit einer Vielzahl von zwischen einem inneren und einem äußeren Mantelrohr evolventenfδrmig verlaufenden Lagen bekannt. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wabenkörpers ist aus der EP-A-O 322 566 bekannt, bei welchem eine Vielzahl von Lagen mit einem aufwändigen Verfahren an einem inneren Rohr bzw. aneinander und an einem äußeren Rohr befestigt werden. Aus der DE-A-23 21 378 ist ein ringförmiger Wabenkörper bekannt, der aus einem glatten Blechband herstellt wird, welches gefaltet wird und mit einem inneren und äußeren Mantelrohr verbunden ist. Ein solcher Wabenkörper weist eine im Verhältnis zum Volumen und zum Ringquerschnitt ungenügende Oberfläche auf, die mit einer katalytisch aktiven Substanz versehen werden kann. So ist bei gegebenem Ringquerschnitt ein relativ großvolumiger Wabenkörper auszubilden, um eine bestimmte Oberfläche beispielsweise für eine katalytisch aktive Beschichtung zur Verfügung zu stellen. Aus der WO-A-94/01661 wiederum ist ein Herstellungsverfahren bekannt, bei welchem eine glatte und eine gewellte Lage kreisringförmig aufgewickelt, dann an mindestens drei Linien von außen nach innen verformt werden und die dadurch entstehende sternähnliche Struktur gleichsinnig verschlungen wird. Zur Trennung von sonst aufeinander liegenden gewellten Lagen wird hier vorgeschlagen, min- destens einen glatten Lagenabschnitt zwischen die gewellten Lagen einzuschieben. Dies hat einen erhöhten Materialaufwand zur Folge.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Wabenkör- pers anzugeben, welches einfach und mit geringem Materialaufwand durchzufuhren ist, wobei der ringförmige Wabenkörper eine genügend große Oberfläche pro Volumen des Wabenkörpers und pro Ringquerschnitt aufweist. Weiterhin soll ein entsprechender Wabenkörper vorgeschlagen werden.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, sowie einen Wabenkörper mit den Merkmalen der unabhängigen An- Sprüche. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbil^¬ dungen gerichtet.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers, welcher einen radialen Teilbereich mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen aufweist, wobei der Teilbereich ringförmig ist, wird der Wabenkörper aus mindestens einer metallischen Lage ausgebildet, die in mindestens einem Befestigungspunkt an einem äußeren Mantelrohr befestigt wird, wobei jede metallische Lage Abschnitte aufweist, die aufeinander gefaltet werden. Es werden im Wesentlichen glatte und strukturierte Abschnitte ausgebildet, die einander abwechseln.

Unter einem ringförmigen Teilbereich wird ein außen von einer äußeren Begrenzungslinie umgebener Teilbereich verstanden, der im Inneren einen offenen, dass heißt nicht mit Kanälen versehenen Bereich aufweist, der von einer inneren Be- grenzungslinie umgeben ist, wobei die äußere und die innere Begrenzungslinie bevorzugt im wesentlichen parallel zueinander laufen, einander insbesondere nicht schneiden. Insbesondere können die Begrenzungslinien im Wesentlichen die geometrische Form eins Kreises, einer Ellipse, eines Rechtecks, bei dem zwei einander gegenüberliegende Seiten durch entsprechende Halbkreise ersetzt sind, und/oder eines Polygons aufweisen. Insbesondere wird unter einem ringförmigen Bereich ein kreisringförmiger Bereich verstanden.

Einander abwechseln bedeutet insbesondere, dass ein im Wesentlichen glatter, nicht die Lage begrenzender Abschnitt auf beiden Seiten benachbarte strukturierte Abschnitte aufweist. Gleichermaßen bedeutet dies insbesondere, dass ein nicht die Lage begrenzender strukturierter Abschnitt zwei benachbarte im Wesentlichen glatte Abschnitte aufweist. Ein strukturierter Abschnitt weist Strukturen auf, die später zumindest zum Teil die Wände der Kanäle bilden. Insbesondere ist eine Struktur gemeint, die eine Strukturamplitude und eine Strukturwiederhollänge aufweist. Unter einem im wesentlichen glatten Abschnitt wird ein Abschnitt verstanden, der glatt ist, also beispielsweise nur im Rahmen des FaIt- und eines Ver- windungs- und/oder Aufwicklungsprozesses verformt wird, oder aber der nur Mikrostrukturen aufweist, deren Strukturamplitude kleiner ist als die Strukturamplitude der strukturierten Abschnitte. Diese Mikrostrukturierungen können insbesondere so ausgerichtet sein, dass im fertig gestellten Wabenkörper die Rich- tung, in die sich die Mikrostrukturierungen erstrecken und die Richtung, in denen sich die Strukturen der strukturierten Abschnitte erstrecken, nicht übereinstimmen.

Die Strukturen umfassen insbesondere Wellungen. Diese Wellungen können ins- besondere durch eine Wellwalze eingebracht werden, allerdings können erfindungsgemäß beispielsweise auch Prägeverfahren zum Einbringen der Strukturierungen in die entsprechenden Abschnitte der Lage eingesetzt werden. Bevorzugt ^• umfasst die Lage eine Vielzahl von Abschnitten. Bevorzugt wird der Wabenkörper aus einer bis sechs Lagen ausgebildet. Besonders bevorzugt ist hierbei die Ausbildung aus einer einzigen Lage.

Unter einer metallischen Lage wird insbesondere eine dünne metallische Folie verstanden, bevorzugt einer Dicke von 80 Mikrometern (μm) oder weniger, besonders bevorzugt einer Dicke von 30 bis 60 μm oder auch 40 bis 50 μm oder sogar von 25 μm oder weniger. Weiterhin kann eine metallische Lage auch ganz oder teilweise aus einem metallischen, für ein Fluid zumindest zum Teil durchströmbaren, insbesondere porösen Werkstoff ausgebildet sein. Hierbei kann die Lage insbesondere zumindest zum Teil aus einem porösen metallischen Faser- und/oder Sinterwerkstoff ausgebildet sein. Grundsätzlich ist es bevorzugt, die me- tallische Lage aus einem hochtemperaturfesten, korrosionsfesten Material auszubilden, das insbesondere geeignet ist, den Bedingungen, beispielsweise den hohen Temperaturen im Abgassystemen von Verbrennungskrafhnaschinen, bevorzugt auch im motornahen Einsatz, standzuhalten.

Durch die Verbindung der mindestens einen metallischen Lage mit dem äußeren Mantelrohr in mindestens einem Befestigungspunkt wird insbesondere dann, wenn eine Mehrzahl von Befestigungspunkten vorliegt, eine feste Verbindung zwischen Lage und äußerem Mantelrohr geschaffen. Insbesondere kann auf ein inneres Mantelrohr, mit welchem die Lage verbunden ist, verzichtet werden. Unter einem Befestigungspunkt wird hier eine punktförmige Verbindung, aber auch eine flächige Verbindung verstanden. Insbesondere liegt eine Verbindung in zumindest einem am äußeren Mantelrohr anliegenden Teilbereich der Lage verstanden.

Die Verbindung erfolgt insbesondere durch stoffschlüssige Verfahren, beispiels- weise einem Löt- und/oder Schweiß verfahren. Unter einem Lötverfahren wird hier insbesondere ein Hochtemperaturvakuumlötverfahren verstanden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zum äußeren Mantelrohr möglich und erfindungsgemäß, insbesondere auch eine selbsthemmende Verbindung. Eine solche auf einer mechanischen Verhakung beruhen- de Verbindung kann auch zwischen den Abschnitten der Lage oder zwischen benachbarten Lagen vorteilhaft eingesetzt werden.

Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten ringförmigen Wabenkörper weist der erfindungsgemäß hergestellte und auch der erfindungsgemäße Wa- benkörper eine große beispielsweise für eine Beschichtung zur Verfügung stehende Oberfläche pro Ringquerschnitt und/oder pro Volumen des Wabenkörpers auf. Im Vergleich zu Herstellungsverfahren, bei denen eine Zwischenlage beispielsweise als glatte Lage eingebracht werden muss, ist der Materialaufwand deutlich geringer, zudem ist das Herstellungsverfahren einfacher.

Die Strukturen der strukturierten Abschnitte können insbesondere durch Walzen mit einer Wellwalze in die Lage eingebracht werden. Bevorzugt ist hierbei eine Walze, bei der nur eine Hälfte als Wellwalze ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Lage hergestellt werden, die glatte und gewellte Abschnitte aufweist. Hierbei kann der Teil der Walze, der nicht als Wellwalze ausgebildet ist, insbesondere mit einer Beschichtung, beispielsweise einer gummierten Beschichtung, versehen werden, mit der ein Verformen der Abschnitte vermieden wird. Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, bei Herstellung der strukturierten Abschnitte die Lage einem Walzvorgang mit einer gewellten Walze zu unterziehen, die dann, wenn ein im wesentlichen glatter Abschnitt auszubilden ist, von der Lage abgehoben wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Abschnitte so ausgebildet, dass die im wesentlichen glatten Abschnitte mindestens eine erste Abschnittslänge und die strukturierten Abschnitte mindestens eine von der ersten Abschnittslänge verschiedene zweite Ab- schnittslänge aufweisen.

Bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der die im wesentlichen glatten Abschnitte im wesentlichen alle eine identische erste Abschnittslänge und die strukturierten Abschnitte im wesentlichen alle eine identische zweite Abschnittslänge erhalten. Nach Faltung der Abschnitte weist die Lage einen Parallelogrammfor- migen Querschnitt auf, der insbesondere so gestaltet werden kann, dass ein ringförmiger Wabenkörper ohne ein Verdrehen oder Verwinden aufgebaut werden kann. Bevorzugt ist hierbei, dass die erste Abschnittslänge größer als die zweite Abschnittslänge ist, insbesondere um etwa 1 bis 10%, bevorzugt um etwa 3 bis 7%, insbesondere um im wesentlichen 5%.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die mindestens eine Lage mit einem inneren Mantelrohr verbunden, wobei bei der Herstellung eine relative Verdrehung der Mantelrohre zueinander erfolgt.

Insbesondere kann hierbei das innere Mantelrohr gegen das äußere Mantelrohr gedreht werden oder eine gegensinnige Drehung beider Mantelrohre gleichzeitig und/oder nacheinander erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verbindung zwischen der mindestens einen Lage und innerem Mantelrohr lösbar.

Bevorzugt kann hier eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der mindestens einen Lage und dem inneren Mantelrohr erfolgen. Bevorzugt ist also eine Verfahrensführung, bei der das innere Mantelrohr nur als Verwindungs- hilfe eingebracht wird und nach dem Verwindungsvorgang, also beispielsweise einer Drehung des inneren gegen das äußere Mantelrohr, wieder entfernt wird. Insbesondere erfolgt das Entfernen des inneren Mantelrohres nach Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Lagen. Unter einer stoffschlüssigen Verbindung wird hier insbesondere eine Schweiß- und/oder eine Lötverbindung, bevorzugt eine Hochtemperaturlötverbindung, verstanden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Verdrehen das innere Mantelrohr entfernt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Abschnitte jeder Lage durch Faltlinien getrennt, wobei jede zwei- te Faltlinie auf einer Seite der Lage liegt und wobei mindestens eine der letztgenannten Faltlinien mindestens einen Befestigungspunkt umfasst.

Eine Faltlinie bezeichnet also jene Linie, entlang der die Lage gefaltet wurde. Zwischen zwei benachbarten Abschnitten liegt folglich eine Faltlinie. Jede zweite Faltlinie liegt auf einer Seite der Lage nach Durchführung der gesamten Faltung. Hierbei werden die Faltlinien der Lage, die nach Herstellung des Wabenkörpers nach außen weisen, als äußere Faltlinien bezeichnet, während die Faltlinien der Lage, die nach Herstellung des Wabenkörpers nach innen weisen, als innere Faltlinien bezeichnet werden. Bevorzugt ist jede äußere Faltlinie am äußeren Mantel- röhr befestigt, insbesondere stoffschlüssig mit diesem verbunden. Auch hier kommen insbesondere Löt- und/oder Schweißverfahren, bevorzugt Hartlötverfah- ren zum Einsatz. Die Verbindung kann dabei jeweils über die gesamte Länge des Wabenkörpers oder auch nur in Teilbereichen oder auch nur punktförmig in einem Befestigungspunkt ausgebildet werden.

Wenn ein inneres Mantelrohr dauerhaft, dass heißt insbesondere nicht nur während des Herstellungsvorgangs, ausgebildet ist, kann auch in vorteilhafter Weise eine Befestigung der mindestens einen Lage am inneren Mantelrohr, insbesondere mittels eines stoffschlüssigen Verbindungsverfahrens, wie insbesondere einem Löt- und/oder Schweißverfahren, insbesondere einem Hochtemperaturlötprozess, ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Strukturen im wesentlichen periodisch in die Lage eingebracht werden, wobei die Strukturen eine Strukturwiederhollänge aufweisen, wobei die Strukturwiederhollänge an mindestens einer Stelle der Lage vergrößert wird.

Die Strukturwiederhollänge bezeichnet insbesondere den Abstand eines Punktes einer Struktur bis zu einem entsprechenden Punkt in der benachbarten Struktur. Bei einer streng periodischen Struktur würde die Strukturwiederhollänge der Peri- ode der Struktur entsprechen. Eine Verlängerung der Strukturwiederhollänge kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass eine Struktur im Vergleich zu anderen Strukturen in der Lage gedehnt wird oder eine Struktur weggelassen wird. Insbesondere dann, wenn der strukturierte Abschnitt gewellt wird, kann ein Teil einer Periode oder eine Periode der Wellung weggelassen werden.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung kann auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen Verfahren verwirklicht werden. Vorteilhaft ist also ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Wabenkörpers, bei dem mindestens eine zumindest teilweise mit Strukturen mit mindestens einer Strukturwiederhollänge strukturierte Lage und gegebenenfalls mindestens eine im wesentlichen glatte Lage so aufgewickelt oder verwunden wird, dass ein ringförmiger Bereich mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen entsteht, wobei mindestens zwei Strukturwiederhollängen unterschiedlich sind. Unter einer zumindest teilweise strukturierten Lage wird insbesondere eine Lage verstanden, die in Teilbereichen strukturiert und in Teilbereichen nicht strukturiert ist oder auch einen Aufbau aus mindestens einer struktu- rierten und mindestens einer im Wesentlichen glatten Lage. Unter dem Aufwickeln bzw. Verwinden mindestens einer solchen Lage wird insbesondere eine spiralförmige Aufwicklung dieser Lagen verstanden oder auch ein Stapeln mindestens einer Lage und ein anschließendes gleich- oder gegensinniges Verwinden mindestens eines Stapels. Insbesondere wird unter dem Begriff der unterschiedli- chen Strukturwiederhollänge eine Ausbildung des Verfahrens verstanden, bei der grundsätzlich eine Struktur mit einer Strukturwiederhollänge und einer Strukturie- rungsamplitude in die Lage eingebracht wird, wobei entweder mindestens eine Struktur beispielsweise gedehnt wird, wobei also eine lokal unterschiedliche Periode bei periodischen Strukturen entsteht und/oder mindestens eine Stelle, an der eine Struktur nicht ausgebildet wird. Durch letzteres entsteht eine Lücke in den Strukturen, grundsätzlich bleibt also die Periode bei periodischen Strukturen gleich, jedoch ändert sich die Strukturwiederhollänge wie oben definiert.

Dieses Verfahren kann also unabhängig von dem oben skizzierten erfindungsge- mäßen Verfahren aus einer Lage mit gefalteten Abschnitten durchgeführt werden. Insbesondere kann das hier beschriebene Verfahren auch mit aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von insbesondere ringförmigen Wabenkörpern durchgeführt werden.

Das hier beschriebene Verfahren mit den unterschiedlichen Strukturwiederhollängen löst zudem eine weitere Aufgabe, nämlich die, ein Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers sowie einen Wabenkörper vorzuschlagen, welcher insbesondere ringförmig ist und welcher geeignet ist, die bei einer thermischen Aufheizung von innen oder von außen entstehenden Druckkräfte aufzunehmen. In vorteilhafter Weise erlauben es die weggelassenen und/oder gedehnten Strukturen, dass Druckkräfte im Wabenkörper kompensiert werden können. Im Prinzip arbeitet die Lage dann als eine Art Druckfeder, bei der der Bereich der ausgelassenen Struktur und/oder der gedehnten Struktur unter Druck verformt werden kann. Bevorzugt werden die Strukturwiederhollängen so verändert, dass nach Formung des Wabenkörpers jeder Radius des Wabenkörpers mindestens einen Bereich mit einer verlängerten Strukturwiederhollänge aufweist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine im wesentlichen radial gleichförmige Aufnahme von Druckspannungen im Wabenkörper.

Alternativ und/oder zusätzlich zu der vergrößerten Strukturwiederhollänge kann in mindestens einen strukturierten Abschnitt mindestens eine Ausnehmung eingebracht werden. ^•

Diese Ausnehmung ist bevorzugt senkrecht zur Wiederholungsrichtung der Strukturierungen, also bevorzugt in Längsrichtung des Wabenkörpers ausgerichtet. Es handelt sich hierbei bevorzugt um einen Schlitz, welcher in die Lage eingebracht wird. Auch dieser Schlitz kann in vorteilhafter Weise zur Kompensation der thermischen Ausdehnung des ringförmigen Wabenkörpers dienen. Bevorzugt werden die Ausnehmungen so ausgebildet, dass nach Formung des Wabenkörpers jeder Radius des Wabenkörpers mindestens einen Bereich mit einer verlängerten Strukturwiederhollänge und/oder einer Ausnehmung aufweist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine im wesentlichen radial gleichförmige Aufnahme von Druckspannungen im Wabenkörper.

Die mindestens eine Ausnehmung kann insbesondere durch Stanzen, Lochen und/oder Schneiden in die Lage eingebracht werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens werden Ausnehmungen so in glatte und strukturierte Abschnitte eingebracht, dass nach der Faltung ein zusammenhängender Hohlraum entsteht. In diesen Hohlraum kann insbesondere ein Messfühler, bevorzugt eine Lambda- sonde eingebracht werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein eine Lage begrenzender strukturierter Abschnitt kürzer ausgebildet als die übrigen Abschnitte.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens erfolgt eine Befestigung der Lage in den Befestigungspunkten mittels eines stoffschlüssigen Verfahrens.

Unter einem stoffschlüssigen Verfahren wird insbesondere ein Schweiß- und/oder Lötverfahren verstanden. Bevorzugt ist hierbei ein Hochtemperaturlötverfahren, welches bei hohen Temperaturen eine hartgelötete Verbindung erzeugt. Bevorzugt wird ein solches Lötverfahren eingesetzt, welches gewährleistet, dass die Verbindung bei üblichen Temperaturen im Abgassystem von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere auch im motornahen Einsatz, haltbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest in Teilbereichen des Wabenkörpers mindestens eine der folgenden Verbindungen stoffschlüssig erzeugt: a) eine Verbindung der Lage mit einem inneren Mantelrohr; b) eine Verbindung der Lage mit einem äußeren Mantelrohr; c) eine Verbindung der Lage mit sich selbst und d) eine Verbindung einer Lage mit einer benachbarten Lage.

Unter einer Verbindung gemäß c) wird insbesondere eine Verbindung eines Abschnittes mit einem anderen Abschnitt, bevorzugt einem benachbarten Abschnitt, insbesondere in Teilbereichen der jeweiligen Abschnitte, verstanden. Sämtliche Verbindungen a), b), c) und d) können in Teilbereichen der Lage oder über die gesamte Länge der Lage erfolgen. Die Verbindungen gemäß a) und b) können nicht nur im Bereich der Faltlinien ausgebildet werden, sondern können beispielsweise auch im Bereich eines zumindest bereichsweise am Mantelrohr anliegenden im wesentlichen glatten und/oder strukturierten Abschnittes erzeugt wer- den. Bevorzugt ist hierbei die Verbindung von Lage und innerem und/oder äußerem Mantelrohr im bereich von Strukturextrema der strukturierten Bereiche. Die Anbindung kann jeweils über die gesamte Länge des Wabenkörpers erfolgen oder auch nur in einem oder mehreren Teilbereichen der Länge.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil einer Lage aus einer metallischen Folie ausgebildet.

So kann insbesondere eine dünne Blechfolie zum Einsatz kommen. Bevorzugt ist auch eine Ausbildung, bei der in einer Längsrichtung, die der Durchströmungsrichtung des Wabenkörpers entspricht, ein Teilbereich als Folie und ein anderer Teilbereich als zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbare Bereich ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil einer Lage aus einem metallischen, zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Material ausgebildet.

Insbesondere wird hierunter ein poröses metallisches Material, insbesondere ein Fasermaterial und/oder ein poröser metallischer Sinterwerkstoff verstanden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wabenkörper vorgeschlagen, welcher einen radialen Teilbereich mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen aufweist, wobei der Teilbereich ringförmig ist, wobei mindestens eine metalli- sehe Lage ausgebildet ist, die in mindestens einem Befestigungspunkt an einem äußeren Mantelrohr befestigt ist, wobei jede metallische Lage Abschnitte auf- weist, die aufeinander gefaltet sind. Erfindungsgemäß sind im Wesentlichen glatte und strukturierte Abschnitte ausgebildet, die einander abwechseln.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers weisen die einzelnen Abschnitte eine im Wesentlichen evolventenförmige Krümmung auf.

Dies gilt insbesondere dann, wenn das äußere Mantelrohr und gegebenenfalls das innere Mantelrohr im Wesentlichen kreisförmig sind. Dann folgt die Krümmung jedes einzelnen Abschnitts im Wesentlichen insbesondere einer Evolvente eines Kreises. Die Evolvente eines Kreises lässt sich in einer x, y-Ebene ausdrücken wie folgt:

x = a cos φ + a φ sin φ,>' = α sin φ - a φ cos φ

Der Wert a bezeichnet hierbei den Radius des inneren Kreises bzw. des inneren Mantelrohres.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wa- benkörpers weisen die glatten Abschnitte mindestens eine erste Abschnittslänge und die strukturierten Abschnitte mindestens eine von der ersten Abschnittslänge verschiedene zweite Abschnittslänge auf.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wa- benkörpers ist ein inneres Mantelrohr ausgebildet, mit welchem die mindestens eine Lage zumindest in Teilbereichen verbunden ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers sind die Abschnitte jeder Lage durch Faltlinien getrennt, wobei jede zweite Faltlinie auf einer Seite der Lage liegt und wobei mindestens eine der letztgenannten Faltlinien zumindest in Teilbereichen mit dem äußeren Mantelrohr verbunden ist.

Es liegt also eine im wesentlichen zick-zack-förmig gefaltete Lage vor, wobei - außer für die die Lage jeweils begrenzenden Abschnitte - jeweils einem im Wesentlichen glatten Abschnitt zwei strukturierte Abschnitte und umgekehrt benachbart sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wa- benkörpers weisen die Strukturen der strukturierten Abschnitte eine Strukturwiederhollänge auf, wobei die Strukturwiederhollänge an mindestens einer Stelle einer Lage vergrößert wird.

Die Vergrößerung einer Strukturwiederhollänge an mindestens einer Stelle einer Lage schafft eine Zone im Wabenkörper die Druckspannungen aufnehmen kann. In dieser Zone ist dann eine Verformung der in diesem Bereich entweder anders strukturierten Struktur oder nicht vorhandenen Struktur möglich.

Das Merkmal, dass die Strukturen der strukturierten Abschnitte eine Strukturwie- derhollänge aufweisen, wobei die Strukturwiederhollänge an mindestens einer Stelle einer Lage vergrößert wird, kann auch in Alleinstellung in einem beliebigen, insbesondere ringförmigen Wabenkörper umfassend metallische Lagen verwirklicht werden.

Es ist also vorteilhaft, einen Wabenkörper auszubilden, welcher metallische Lagen umfasst, die zumindest teilweise strukturiert sind, wobei die Strukturen eine Strukturwiederhollänge aufweisen, wobei die Strukturwiederhollänge an mindestens einer Stelle vergrößert wird.

Bevorzugt eignet sich dies auch für einen evolventenförmig aufgebauten Ringkatalysator mit einem insbesondere kreisringförmigen Abschnitt mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen. Unter zumindest teilweise strukturierten Lagen wird ein Aufbau verstanden, bei dem Lagen ausgebildet sind, die teilweise strukturiert sind oder bei denen mehrere Lagen Verwendung finden, von denen ein Teil strukturiert und ein Teil im Wesentlichen glatt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers weist ein mindestens ein strukturierter Abschnitt mindestens eine Ausnehmung auf.

Auch die Ausnehmung in einem strukturierten Abschnitt bzw. in einer strukturierten Lage kann in vorteilhafter Weise zur Aufnahme von Druckspannungen beim inhomogenen Erwärmen des Wabenkörpers dienen. Auch dieses Merkmal kann in Alleinstellung in vorteilhafter Weise verwirklicht werden und alternativ und/oderzusätzlich zu einer an mindestens einer Stelle vergrößerten Strukturwiederhollän- ge ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers weisen glatte und strukturierte Abschnitte Ausnehmungen auf, die einen zusammenhängenden Hohlraum bilden.

Dieser Hohlraum kann insbesondere zur Aufnahme eines Messfühlers, insbesondere einer Lambdasonde, dienen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wa- benkörpers liegt in den Befestigungspunkten eine stoffschlüssige Verbindung vor.

Unter stoffschlüssiger Verbindung wird hier insbesondere die Ausbildung einer Löt- und/oder Schweißverbindung, insbesondere einer Hartlötverbindung bei relativ hohen Temperaturen verstanden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers umfasst mindestens eine der folgenden Verbindungen eine stoffschlüssige Verbindung: a) eine Verbindung der Lage mit einem inneren Mantelrohr, b) eine Verbindung der Lage mit einem äußeren Mantelrohr, c) eine Verbindung der Lage mit sich selbst und d) eine Verbindung einer Lage mit einer benachbarten Lage.

Jede der Verbindungen a), b), c) und/oder d) kann auch in einem Teilbereich einer Lage ausgebildet sein. Auch hier wird unter einer stoffschlüssigen Verbindung insbesondere die Ausbildung einer Lötverbindung und/oder einer Schweißverbindung verstanden. . Die Verbindungen gemäß a) und b) können nicht nur im Bereich der Faltlinien ausgebildet sein, sondern können beispielsweise auch im Bereich eines zumindest bereichsweise am Mantelrohr anliegenden im wesentlichen glatten und/oder strukturierten Abschnittes vorhanden sein. Bevorzugt ist hierbei die Verbindung von Lage und innerem und/oder äußerem Mantelrohr im bereich von Strukturextrema der strukturierten Bereiche. Die Anbindung kann jeweils über die gesamte Länge des Wabenkörpers erfolgen oder auch nur in einem oder mehreren Teilbereichen der Länge.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers umfasst zumindest ein Teil einer Lage eine metallische Folie.

Insbesondere werden hierunter dünne Blechfolien mit einer Dicke von 80 μm oder weniger verstanden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wabenkörpers ist zumindest ein Teil einer Lage aus einem metallischen zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Material ausgebildet. Insbesondere handelt es sich hierbei um poröse metallische Materialien. Beispiele für solche Materialien sind poröse Fasermaterialien und/oder Sintermaterialien.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren offenbarten Details und Vorteile sind in gleicher Weise auf den erfindungsgemäßen Wabenkörper anwend- und übertragbar und umgekehrt. Der erfindungsgemäße Wabenkörper kann insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.

Im Folgenden soll die Erfindung an Hand der beigefügten Figuren näher erläutert werden, ohne dass die Erfindung auf die dort gezeigten Details und Vorteile beschränkt wäre. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 ein Beispiel für eine Lage für einen erfindungsgemäßen Wabenkörper;

Fig. 2 eine bereits gefaltete Lage;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Lage eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers;

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Wabenkörper im Querschnitt;

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Wabenkörper;

Fig. 6 einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers;

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Lage eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers;

Fig. 8 einen Ausschnitt einer Lage mit glatten und strukturierten Abschnitten; Fig. 9 einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers;

Fig. 10 einen Abschnitt aus einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers; und

Fig. 11 schematisch eine Definition eines Anlagewinkels.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Lage 1, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers eingesetzt werden kann. Die Lage 1 weist eine Mehrzahl von glatten Abschnitten 2 und strukturierten Abschnitten 3 auf, die einander abwechseln. Die Abschnitte 2, 3 sind jeweils durch Faltlinien 4 getrennt. Eine Faltung erfolgt jeweils in einer Faltrichtung, wie sie durch die Pfeile 5 ange- deutet ist. Hierdurch entsteht eine gefaltete Lage, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist.

Durch das Falten der Lage 1 werden die Abschnitte 2, 3 jeder Lage 1 durch Faltlinien 4 getrennt. Jede zweite Faltlinie 4 liegt jeweils auf einer Seite der Lage 1. Mit den auf einer Seite der Lage 1 liegenden Faltlinien 4 ist die Möglichkeit gegeben, eine Befestigung an einem inneren und/oder äußeren Mantelrohr vorzunehmen. Hierbei erfolgt eine Verbindung in zumindest einen Teilbereich zumindest eines Teils der Faltlinien 4. Alternativ oder zusätzlich ist die Ausbildung einer Verbindung in der Nähe der Faltlinien 4 möglich.

Die Lage 1 weist mindestens einen Befestigungspunkt 16 auf, in dem ein Abschnitt 2, 3 mit einem benachbarten Abschnitt 3, 2 oder mit einem äußeren 7 oder inneren Mantelrohr 8 befestigt ist. Insbesondere kann der Befestigungspunkt 16 sich über zumindest einen Teilbereich einer Kuppe 17 einer Strukturierung 18 erstrecken. Bevorzugt ist die Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung, ins- besondere einer Schweiß- und/oder Hartlötverbindung. Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Lage 1 in einer perspektivischen Ansicht. Diese weist glatte Abschnitte 2 und gewellte Abschnitte 3 auf, die durch Faltlinien 4 getrennt sind. Die strukturierten 3 und glatten Abschnitte 2 bilden nach dem Falten Kanäle 10. Diese Kanäle sind für ein Fluid durchströmbar.

Fig. 4 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Wabenkörper 6 im Querschnitt. Dieser ist erfindungsgemäß aus sechs Lagen 1 aufgebaut, die mit einem Teil der entsprechenden Faltlinien 4 zumindest in Teilbereichen an einem äußeren Mantelrohr 7 und mit einem anderen Teil der Faltlinien 4 zumindest in Teilberei- chen an einem inneren Mantelrohr 8 festgelegt sind. Zwischen dem äußeren Mantelrohr 7 und den Lagen 1 kann hierbei bevorzugt eine stoffschlüssige Verbindung wie beispielsweise eine Löt- und/oder eine Schweißverbindung, bevorzugt eine Hartlötverbinduttg ausgebildet werden. Je nach Einsatz des Wabenkörpers 6 kann die Verbindung zwischen den Lagen 1 und dem inneren Mantelrohr 8 stoffschlüs- sig und/oder form- und/oder kraftschlüssig ausgebildet sein. Bevorzugt kann hierbei eine lösbare Verbindung zwischen dem inneren Mantelrohr 8 und den Lagen 1 ausgebildet sein, so dass nach Herstellung des Wabenkörpers 6 das innere Mantelrohr 8 vom Wabenkörper 6 getrennt werden kann. Bevorzugt erfolgt die Herstellung des Wabenkörpers 6 durch die Verbindung zwischen den Lagen 1 und den Mantelrohren 7, 8 und ein anschließendes relatives Verdrehen der Mantelrohre 7, 8 zueinander. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei der das innere Mantelrohr 8 relativ zum äußeren Mantelrohr 7 gedreht wird. Dadurch entsteht ein Wabenkörper 6, der einen radialen Teilbereich 9 aufweist, welcher für ein Fluid durchströmbare Kanäle 10 umfasst.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der radiale Teilbereich 9 ein kreisring- formiger radialer Teilbereich. Grundsätzlich handelt es sich erfindungsgemäß um einen ringförmigen Teilbereich 9, der dadurch definiert ist, dass der ringförmigen Teilbereich 9 Kanäle 10 aufweist, wobei der Teilbereich 9 außen und innen be- grenzt ist, wobei in seinem Inneren ein Bereich entsteht, der grundsätzlich keine Lagen 1 und/oder Kanäle 10 aufweist. Bevorzugt verlaufen die den Teilbereich 9 innen und außen begrenzenden Linien im Wesentlichen parallel zueinander. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen kreisringförmigen Wabenkörper 6 beschränkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der im Inneren des inneren Mantelrohres 8 liegende Bereich ohne Kanäle ausgebildet, jedoch ist es auch möglich, in diesem Bereich einen weiteren Wabenkörper mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen einzusetzen. Der Wabenkörper 6 besteht somit aus Lagen 1 , deren Abschnitte 2, 3 zumindest zum Teil im Wesentlichen eine evolventenförmi- ge Krümmung aufweisen.

Fig. 5 zeigt beispielhaft einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Dieser Aspekt der Erfindung kann nicht nur in einem ringförmigen Wabenkörper 6 ausgebildet werden kann, es liegt hier vielmehr ein grundsätzlicher Vorteil vor, der in jeder Art von Wabenkörper eingesetzt werden kann, welcher aus metallischen Lagen aufgebaut ist, Fig. 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines ringförmigen Wabenkörpers mit unendlicheninneren und äußeren Radien. Zu sehen ist nur eine Lage und auch diese nur in einem Ausschnitt, Faltlinien 4 werden hier nicht gezeigt. Statt einer einzigen Lage 1 mit im Wesentlichen glatten Abschnitten 2 und strukturierten Abschnitten 3 kann auch eine Mehrzahl von im Wesentlichen glatten Lagen und strukturierten Lagen ausgebildet sein. Die strukturierten Abschnitte 3 weisen eine periodische Struktur auf, die im Regelfall eine Strukturwiederhollänge 11 aufweist. Bei vollständig periodischen Strukturen entspricht die Strukturwiederhollänge 11 der Periode der periodischen Struktur. Der gezeigte Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers 6 weist Stellen auf, an denen eine vergrößerte Strukturwiederhollänge 12 vorliegt. Durch diese vergrößerte Struk- turwiederhollänge 12 kann die Lage 1 federn und sich in den Bereichen mit der vergrößerten Strukturwiederhollänge verformen. Dadurch kann die Lage 1 Druckspannungen aufnehmen. Solche Druckspannungen entstehen beispielsweise dadurch, dass ein Wabenkörper 6 sich inhomogen aufheizt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass beim Einsatz als Katalysatorträgerkörper in Teilbereichen des Wabenkörpers 6 eine Anspringtemperatur der katalytischen Reaktion („Light- off' -Temperatur) eher erreicht wird als in anderen Bereichen. Dann heizen sich die Bereiche, in denen die katalytische Umsetzung bereits abläuft, deutlich stärker als die anderen Bereiche, da die ablaufenden Reaktionen exotherm sind. Die dadurch entstehenden Druckspannungen können bei üblichen aus metallischen Lagen aufgebauten Wabenkörpern 6 zur Beschädigung, beispielsweise zum Abriss der Lagen am Mantelrohr führen, dies wird durch die Bereiche mit den vergrößerten Strukturwiederhollängen 12 vermindert.

Die Druckspannungen treten insbesondere auch in ringförmigen Wabenkörpern 6 auf. Die Lagen 1 können zumindest in Teilbereichen eine metallische Folie um- fassen und können auch in anderen Teilbereichen zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbares Material aufweisen. Insbesondere kann so ein Wabenkörper 6 hergestellt werden, der in der Richtung, in der die Kanäle 10 durchströmbar sind, zunächst aus einer metallischen Folie und dann aus einer zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Lage ausgebildet ist. Bevorzugt ist auch die Ausbil- düng der gesamten Lagen 1 aus einer metallischen Folie.

Eine Befestigung der Lage 1 am äußeren Mantelrohr 7 erfolgt in mindestens einem Befestigungspunkt 16. Unter einem Befestigungspunkt 16 wird hier insbesondere auch ein linienförmiger Befestigungsbereich verstanden, welcher mindes- tens einen Teil der Kuppe 17 der Strukturierung 18 umfasst

Fig. 5 zeigt, dass die Bereiche mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 so verteilt sind, dass es im wesentlichen keinen Radius des ringförmigen Wabenkörpers 6 gibt, der keinen dieser Bereiche mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 aufweist. So können auftretende Druckspannungen radial gleichförmig verteilt werden.

Bevorzugt kann die Ausbildung von Bereichen mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 in Bereichen erfolgen, die die Randbereiche einer Lage 1 bilden, wie Fig. 6 exemplarisch zeigt. Bevorzugt können im Randbereich eine oder mehrere Strukturen weggelassen werden, so dass sich nach Fertigstellung des Wabenkör- pers dann, wenn dieser aus einer ersten Lagen 13 und einer zweiten Lage 14 aufgebaut ist, im Randbereich dieser Lagen 13, 14 Bereiche mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 bilden. Auf Grund der relativen Verdrehung des inneren Mantelrohres 8 gegen das äußere Mantelrohr 7 kommt es zu einer Verteilung der Bereiche mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 über den Querschnitt des Wabenkörpers 6. So wird in besonders vorteilhafter Weise eine sehr gute Aufnahme von Druckspannungen ermöglicht.

Fig. 7 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines strukturierten Abschnitts 3 einer Lage 1 oder einer strukturierten Lage. Dieser weist zwei Ausnehmungen 15 auf, die in den Abschnitt 3 eingebracht sind. Durch diese Ausnehmungen ist die Lage 1 in der Lage, sich bei Druckspannungen zu verformen, ohne dass es zu einer Beschädigung der Lage 1 kommt. Die Ausnehmungen 15 können alternativ oder zusätzlich zu Bereichen mit vergrößerter Strukturwiederhollänge 12 ausgebildet sein.

Fig. 8 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Lage 1 mit glatten 2 und strukturierten Abschnitten 3. Die glatten Abschnitte 2 weisen dabei eine erste Abschnittslänge 19 und die strukturierten Abschnitte 3 eine zweite Abschnittslänge 20 auf. Erste 19 und zweite Abschnittslänge 20 sind unterschiedlich groß.

Fig. 9 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Wabenkörpers 6. Die Abschnitte 2, 3 weisen Ausnehmungen 15 auf, die einen zusammenhängenden Hohlraum 21 bilden. In diesen Hohlraum 21 ist ein Messfühler 22, bevorzugt eine Lambdasonde, eingebracht.

Das Ausführungsbeispiel eines Wabenkörpers 6 gemäß Fig. 10 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 5, wobei hier auch ein inneres Mantelrohr 8 gezeigt ist, an dem die Lage 1 mit den Faltlinien 4 anliegt. Hierbei bilden die glatten Abschnitte 2 mit dem inneren Mantelrohr 8 einen Anlagewinkel 23, der insbesondere zwischen 90 und 110° beträgt. Der Anlagewinkel 23 ist insbe- sondere wie Fig. 11 zu entnehmen definiert als der Winkel zwischen einer ersten Tangente 24 eines glatten Abschnitts 2 im Bereich der Faltlinie 4 bzw. im Bereich der Anlage an das innere Mantelrohr 8 und einer zweiten Tangente 25 des inneren Mantelrohrs 4 in diesem Punkt.

Bevorzugt ist weiterhin eine Ausgestaltung, bei der bei Ausbildung des Wabenkörpers 6 aus einer einzigen Lage 1, die N glatte Abschnitte 2 und eine identische Zahl N strukturierte Abschnitte 3 aufweist so ist, das folgende Gleichung im wesentlichen erfüllt ist:

L - N - (W+T) = 0,25 • π (D²-d²)

Hierbei stellt L die Länge eines glatten Abschnitts 2, N die Anzahl er glatten Abschnitte 2, W die Wellhöhe, T die Foliendicke, D den Innendurchmesser des äuße- ren Mantelrohrs 7 bzw. den äußeren Durchmesser des Wabenkörpers 6 und d der Innendurchmesser des Wabenkörpers 6 bzw. den Außendurchmesser des inneren Mantelrohrs 8 dar.

Alternativ und/oder zusätzlich ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der der Wa- benkörper 6 aus einer einzigen Lage 1 aufgebaut wird, wobei bei einer Anzahl N von glatten 2 und strukturierten Abschnitten 3 die folgende Gleichung erfüllt ist:

N • (W+T)=0,5 • (D-d),

wobei die Größen N, W, T, D und d wie oben definiert sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers 6 und der erfindungsgemäße Wabenkörper 6 erlaubt in vorteilhafter Weise die Bereitstellung eines ringförmigen Wabenkörpers 6 bei geringem Materialaufwand und guter Dauerhaltbarkeit. Bezugszeichenliste

1 Lage

5 2 glatter Abschnitt

3 strukturierter Abschnitt

4 Faltlinie

5 Faltrichtung

6 Wabenkörper

10 7 äußeres Mantelrohr

8 inneres Mantelrohr

9 radialer Teilbereich

10 Kanal

11 Strukturwiederhollänge

15 12 vergrößerte Strukturwiederhollänge

13 erste Lage

14 zweite Lage

15 Ausnehmung

16 Befestigungspunkt

»0 17 Kuppe

18 Strukturierung

19 erste Abschnittslänge

20 zweite Abschnittslänge

21 Hohlraum

:5 22 Messfuhler

23 Anlagewinkel

24 erste Tangente

25 zweite Tangente

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Wabenkörpers (6), welcher einen radialen Teilbereich (9) mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen (10) aufweist, wobei der Teilbereich (9) ringförmig ist, wobei der Wabenkörper (6) aus mindestens einer metallischen Lage (1, 13, 14) ausgebildet wird, die in mindestens einem Befestigungspunkt (16) an einem äußeren Mantelrohr (7) befestigt wird, wobei jede metallische Lage (1, 13, 14) Abschnitte (2, 3) auf- weist, die aufeinander gefaltet werden, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen glatte (2) und strukturierte Abschnitte (3) ausgebildet werden, die einander abwechseln.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die im wesentlichen glatten Abschnitte (2) mindestens eine erste Abschnittslänge (19) und die strukturierten Abschnitte (3) mindestens eine von der ersten Abschnittslänge (19) verschiedene zweite Abschnittslänge (20) aufweisen,

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindes- tens eine Lage (1, 13, 14) mit einem inneren Mantelrohr (8) verbunden ist, wobei bei der Herstellung eine relative Verdrehung der Mantelrohre (7, 8) zueinander erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei der die Verbindung zwischen der mindes- tens einen Lage (1, 13, 14) und innerem Mantelrohr (8) lösbar ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem nach dem Verdrehen das innere Mantelrohr (8) entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abschnitte (2, 3) jeder Lage (1, 13, 14) durch Faltlinien (4) getrennt sind, wo- bei jede zweite Faltlinie (4) auf einer Seite der Lage (1, 13, 14) liegt und wobei mindestens eine der letztgenannten Faltlinien (4) mindestens einen Befestigungspunkt (16) umfasst.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Strukturen (18) im wesentlichen periodisch in die Lage (1, 13, 14) eingebracht werden, wobei die Strukturen (18) eine Strukturwiederhollänge (11, 12) aufweisen, wobei die Strukturwiederhollänge (12) an mindestens einer Stelle der Lage (1, 13, 14) vergrößert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in mindestens einen strukturierten Abschnitt (3) mindestens eine Ausnehmung (15) eingebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Ausnehmungen (15) so in glatte (2) und strukturierte Abschnitte (3) eingebracht werden, dass nach der Faltung ein zusammenhängender Hohlraum (21) entsteht.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein eine Lage (1, 13, 14) begrenzender strukturierter Abschnitt (3) kürzer ausgebildet wird als die übrigen Abschnitte.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Befestigung der Lage (1, 13, 14) in den Befestigungspunkten (16) mittels eines stoffschlüssigen Verfahrens erfolgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest in Teilbereichen des Wabenkörpers (6) mindestens eine der folgenden Verbindungen stoffschlüssig erzeugt wird: a) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit einem inneren Mantelrohr

(8); b) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit einem äußeren Mantelrohr

(7); c) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit sich selbst und d) eine Verbindung einer Lage (1, 13) mit einer benachbarten Lage (1, 14).

13. Wabenkörper (6), welcher einen radialen Teilbereich (9) mit für ein Fluid durchströmbaren Kanälen (10) aufweist, wobei der Teilbereich (9) ringförmig ist, wobei mindestens eine metallische Lage (1, 13, 14) ausgebildet ist, die in mindestens einem Befestigungspunkt (16) an einem äußeren Mantelrohr (7) befestigt ist, wobei jede metallische Lage (1, 13, 14) Abschnitte (2, 3) aufweist, die aufeinander gefaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen glatte (2) und strukturierte Abschnitte (3) ausgebildet sind, die einander abwechseln.

14. Wabenkörper (6) nach Anspruch 13, bei dem die einzelnen Abschnitte (2, 3) eine im wesentlichen evolventenförmige Krümmung aufweisen.

15. Wabenkörper (6) nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die glatten Abschnitte (2) mindestens eine erste Abschnittslänge (19) und die strukturierten Abschnitte (3) mindestens eine von der ersten Abschnittslänge (19) verschiedene zweite Abschnittslänge (20) aufweisen,

16. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem ein inneres Mantelrohr (8) ausgebildet ist, mit welchem die mindestens eine Lage (1) zumindest in Teilbereichen verbunden ist.

17. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die Abschnitte (2, 3) jeder Lage (1, 13, 14) durch Faltlinien (4) getrennt sind, wo- bei jede zweite Faltlinie (4) auf einer Seite der Lage (1, 13, 14) liegt und wobei mindestens eine der letztgenannten Faltlinien (4) zumindest in Teilbereichen mit dem äußeren Mantelrohr (7) verbunden ist.

18. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem die Struktu- ren (18) der strukturierten Abschnitte (3) eine Strukturwiederhollänge (11,

12) aufweisen, wobei die Strukturwiederhollänge (12) an mindestens einer Stelle einer Lage (1, 13, 14) vergrößert wird.

19. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem mindestens ein strukturierter Abschnitt (3) mindestens eine Ausnehmung (15) aufweist.

20. Wabenkörper (6) nach Anspruch 19, bei dem glatte (2) und strukturierte Abschnitte {3) Ausnehmungen (15) aufweisen, die einen zusammenhängenden Hohlraum (21) bilden.

21. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem in den Befestigungspunkten (16) eine stoffschlüssige Verbindung vorliegt.

22. Wabenkörper (6) nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem mindestens eine der folgenden Verbindungen eine stoffschlüssige Verbindung umfasst: a) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit einem inneren Mantelrohr (8); b) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit einem äußeren Mantelrohr

(7); c) eine Verbindung der Lage (1, 13, 14) mit sich selbst und d) eine Verbindung einer Lage (1, 13) mit einer benachbarten Lage (1, 14).