WO2021224106A1 - Verfahren zum herstellen eines heizelements für einen fahrzeugkatalysator eines kraftfahrzeugs, verfahren zum herstellen eines fahrzeugkatalysators sowie herstellungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines heizelements für einen fahrzeugkatalysator eines kraftfahrzeugs, verfahren zum herstellen eines fahrzeugkatalysators sowie herstellungsvorrichtung Download PDF

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WO2021224106A1
WO2021224106A1 PCT/EP2021/061296 EP2021061296W WO2021224106A1 WO 2021224106 A1 WO2021224106 A1 WO 2021224106A1 EP 2021061296 W EP2021061296 W EP 2021061296W WO 2021224106 A1 WO2021224106 A1 WO 2021224106A1
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WO
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heating element
processing parameter
heating
starting material
producing
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PCT/EP2021/061296
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Jan Oberthür
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Audi Ag
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    • H05B2214/03—Heating of hydrocarbons

Definitions

  • Vehicle catalytic converter of a motor vehicle method for manufacturing a vehicle catalytic converter and manufacturing device DESCRIPTION:
  • the invention relates to a method for producing an electrical heating element for a vehicle catalytic converter of a motor vehicle, wherein a starting material of the heating element for producing the heating element is processed with a processing parameter.
  • the invention further relates to a method for producing a vehicle catalytic converter for a motor vehicle and a production device for producing the Schuele element.
  • the document DE 10 2018 104 602 A1 for example, is known from the prior art. This describes a heating system for a drive train or a component thereof and a method for its production.
  • At least one heating element for electrically heating a drive train or a component thereof in an already existing component for thermal and / or acoustic shielding combined is provided, wherein the heating element is arranged electrically and thermally insulated between two layers as an insulating layer of the shield.
  • the document WO 2010 131094 A2 discloses a method for producing surface structures with integrated temperature control and / or heat flow measurement.
  • the object of the invention is to propose a method for producing a Wienele element for a vehicle catalytic converter of a motor vehicle, which has advantages over known methods, in particular ensures a high reproducibility of the heating element despite tolerances of the starting material, in particular a property of the heating element with high accuracy a predetermined value is set.
  • the heating element preferably forms part of the vehicle catalytic converter, but can of course also be present separately from it.
  • the vehicle catalytic converter is used to carry out exhaust gas aftertreatment of exhaust gas which is generated, for example, by a drive unit of the motor vehicle.
  • the drive unit is preferably in the form of an internal combustion engine which is provided and designed to drive the motor vehicle. With the help of the vehicle catalytic converter, pollutants contained in the exhaust gas are converted into less dangerous products.
  • a conversion rate of the vehicle catalytic converter depends largely on its current temperature. For this reason, it is necessary to heat up the vehicle catalytic converter as quickly as possible towards its operating temperature.
  • the operating temperature here is preferably to be understood as that temperature of the vehicle catalytic converter at which it has the desired conversion rate or the desired conversion rates.
  • the operating temperature of the vehicle catalyst is 400 ° C to 900 ° C.
  • the vehicle catalytic converter is preferably in the form of a three-way catalytic converter, in particular a regulated th three-way catalytic converter, an oxidation catalytic converter, a storage catalytic converter, in particular a NOx storage catalytic converter, or an SCR catalytic converter.
  • the vehicle catalytic converter is traversed by the exhaust gas generated by the drive unit.
  • the vehicle catalytic converter is heated towards its operating temperature or kept at its operating temperature. It can, however, occur that the vehicle catalytic converter is not heated sufficiently quickly by means of the exhaust gas.
  • the drive unit is also at least temporarily shut down during a ferry operation of the motor vehicle. This can take place, for example, in the case of a configuration of the motor vehicle as a hybrid motor vehicle. In such a configuration of the motor vehicle, it is at least temporarily driven electrically, that is, by means of an electric traction machine.
  • the drive unit does not generate any exhaust gas in order to heat the vehicle catalytic converter or to keep it at the operating temperature.
  • the vehicle catalytic converter cools down so that when the drive unit is restarted it has a temperature that is below its operating temperature.
  • the pollutants contained in the exhaust gas are only partially converted or not converted at all and accordingly enter an external environment of the motor vehicle.
  • the vehicle catalytic converter has the heating element.
  • the heating element enables independent heating or heating of the vehicle catalyst from the operation of the drive unit.
  • the heating element is operated electrically, so electrical energy is supplied to the heating element in order to heat the vehicle catalytic converter.
  • the heating element is in the form of a heating resistor or has at least one such heating resistor.
  • the heating element is arranged in such a way that the exhaust gas initially flows through the heating element before it enters a filter body of the vehicle catalytic converter arrives so that the filter body is only heated indirectly via the exhaust gas from the heating element.
  • the heating element is directly connected to the filter body in a heat-transferring manner, so that the filter body is heated by means of the heating element even without exhaust gas flowing through it.
  • the heating element is made from the starting material, for which purpose it is processed accordingly.
  • the processing parameter is used when processing the starting material.
  • the processing parameter describes, for example, a cross-sectional area of the heating element or a heating conductor of the heating element.
  • the starting material is processed with constant processing parameters during the manufacture of the heating element.
  • the electrical resistance of the heating element is measured only after the starting material has been processed, that is to say after the heating element has been formed. If the electrical resistance differs from a predetermined setpoint resistance, the heating element can be adapted, for example by post-processing.
  • it is provided, for example, to change the heating element locally in order to change the resistance of the heating element in the direction of the target resistance or to set the resistance to the target resistance. Such a procedure, however, results in a locally different heating output of the heating element.
  • the heating element is present with the resistance corresponding to the target resistance, at least within the framework of a certain tolerance.
  • the heating element is made from a certain amount of the starting material, which is processed accordingly for this purpose, namely with the processing parameters.
  • the processing parameter is adjusted continuously or at least at discrete time intervals in such a way that after processing the Amount of the starting material the resistance of the heating element corresponds to the target resistance. If the amount of the starting material has been completely processed or used up, the heating element is manufactured. No subsequent steps are necessary to adapt the resistance to the target resistance.
  • the heating element produced thus has an extremely uniform heating output, and the cost of producing it is comparatively low.
  • the resistance of the heating element is measured continuously or at least in discrete time segments while the heating element is being produced from the starting material.
  • the value of the processing parameter is adapted for the further course of production. It is therefore envisaged, for example, that the processing of the starting material is started with a first value of the processing parameter. After a certain period of time, the resistance of the heating element is measured and if the measured resistance deviates from an expected resistance, the value of the processing parameter is adjusted so that the processing of the starting material is subsequently carried out with a second value of the processing parameter which is different from the first value is.
  • the adjustment of the value of the processing parameter can take place any number of times during the processing of the starting material. It is particularly preferably carried out continuously, that is to say continuously, or at discrete points in time, preferably periodically, that is to say at constant time intervals.
  • the processing parameter is, for example, a cross-sectional area of the heating element, which is adapted to this extent over a longitudinal extension of the heating element or the heating conductor. Over the extension of the heating element or the heating conductor, cross-sectional areas with different cross-sectional area contents can be formed in the processing of the starting material.
  • the procedure described for the production of the electrical heating element has the advantage that the resistance can be reduced with little effort of the electric heating element is set to the predetermined value with high accuracy.
  • a high level of reproducibility and high process reliability are thus ensured, so that the electrical heating elements produced agree with regard to their electrical resistance, at least within a certain tolerance. In particular, no post-processing of the heating elements is necessary for this.
  • a further development of the invention provides that a heating wire is used as the starting material and an extension of a heating conductor of the heating element formed from the heating wire is used as the processing parameter, the heating conductor having a first cross-sectional area content for the first value of the processing parameter and a first cross-sectional area content for a second value of the processing parameter of the first cross-sectional area which has different second cross-sectional area.
  • the heating wire used as the starting material initially has a constant cross-sectional area over its longitudinal extent, that is to say its extent along its longitudinal center axis. When the heating wire is processed, it is stretched so that the cross-sectional area is changed, namely reduced.
  • the stretching of the heating wire is to be understood as an expansion of the heating wire in the direction of its longitudinal center axis, which is carried out during the processing of the starting material.
  • the stretching or the value of the stretching is adjusted during the processing of the starting material as a function of the resistance.
  • different cross-sectional area contents of the heating conductor or the processed heating wire are realized accordingly.
  • the heating conductor has the first cross-sectional area content and with the second value the second cross-sectional area content.
  • a further development of the invention provides that a flat material is used as the starting material and a cross-sectional area of a heating conductor of the fleece element formed from the flat material is used as the processing parameter Processing parameter has a second cross-sectional area different from the first cross-sectional area.
  • the flat material is to be understood as a material which, prior to its processing, has a significantly larger cross-sectional area than the fully formed heating conductor.
  • the cross-sectional area of the sheet material is by a factor of at least 5, at least 10, at least 25 or at least 50 greater than the cross-sectional area of the heating conductor of the fleece element.
  • the sheet material is essentially cuboid, that is, has significantly larger dimensions in a first direction and in a second direction perpendicular to the first direction than in a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction.
  • the dimensions in each of the first direction and the second direction are greater than the dimensions in the third direction by a factor of at least 5, at least 10, at least 25 or at least 50.
  • the sheet material is processed for felling the fleece element in such a way that the heating conductor is present, which has the same dimensions as the sheet material in the third direction.
  • the sheet material is divided in the first direction and / or the second direction so that, viewed in cross section with respect to a longitudinal extension of the formed heating conductor, the cross-sectional area is varied to achieve the resistance of the fleece element corresponding to the target resistance.
  • the cross-sectional area of the heating conductor corresponds to the first value of the processing parameter in the case of the first value Cross-sectional area and, for the second value of the processing parameter, the second cross-sectional area.
  • the use of the sheet material enables a very high degree of flexibility with regard to the shape of the meat element.
  • a further development of the invention provides that a multilayer sheet material or a metal foam is used as the sheet material.
  • the multilayer sheet material is composed of several material layers, each of the material layers consisting of an electrically conductive material.
  • the material layers are electrically connected to one another.
  • the material layers are corrugated. In this case, they are preferably arranged in such a way that flow channels are formed between them, each of which is delimited on opposite sides by one of the material layers.
  • the metal foam is particularly preferably an open-pored metal foam so that the exhaust gas can flow through it.
  • the use of the metal foam has the advantage that the vehicle catalytic converter is particularly effectively heated or heated.
  • a further development of the invention provides that, in order to form the heating conductor from the sheet material with a certain value of the cross-sectional area content, the sheet material is processed in a separating and / or abrasive manner.
  • the sheet material is machined to achieve the specific value of the cross-sectional area.
  • the separating processing is to be understood in particular as dividing, machining or removing.
  • the abrasive machining includes laser cutting or water jet cutting.
  • the removal also results in a separation, for example a separation or trimming.
  • the manufacturing processes mentioned enable the heating element to be manufactured quickly and inexpensively.
  • a further development of the invention provides that the sheet material by means of a laser cutter or water jet cutting to form the heating conductor is processed.
  • the respective cutting method is used to cut the heating conductor out of the sheet material so that the heating conductor has a smaller cross-sectional area than the sheet material after it has been cut out.
  • the cutting takes place in particular in such a way that the dimensions of the Schulei age after its formation in the third direction defined above correspond to the dimensions of the sheet material in the same direction. There is therefore no cutting out in this third direction.
  • Laser cutting or water jet cutting enables the heating conductor to be manufactured with a particularly high degree of flexibility.
  • a further development of the invention provides that the flat material is processed in such a way that the heating conductor runs in a meander shape.
  • the heating conductor therefore does not have a straight longitudinal center axis after it has been formed; rather, its longitudinal center axis is curved at least in certain areas or even continuously.
  • the curvature can vary along a longitudinal extension of the heating conductor, in particular change its sign, so that the meandering course of the heating conductor is achieved.
  • the heating conductor is cut from a string of partially oval Schuleiterab. These partially oval sections can directly adjoin one another. However, it can also be provided that a straight section of the heating conductor is arranged between each two of the partially oval sections.
  • the meandering design of the heating conductor results in a particularly high specific heating power of the heating element.
  • a further development of the invention provides that a profile over a processing progress is defined for the electrical resistance and the value of the processing parameter is selected such that the measured resistance is adapted in the direction of a target resistance determined from the profile based on the processing progress.
  • the progression of the electrical resistance over the processing progress describes the electrical resistance which the heating element or the starting material should have in the current processing progress.
  • the course is fixed, so it is the same for all electrical heating elements formed.
  • the current processing progress is used to read out the electrical resistance from the curve to determine which resistance should currently be present.
  • the electrical resistance read corresponds to the target resistance.
  • the value of the processing parameter is changed in such a way that the measured resistance changes in the direction of the target resistance during the subsequent formation of the heating conductor.
  • the value of the processing parameter is adjusted in such a way that there is no sudden jump in the value or the resulting cross-sectional area, but rather a continuous curve is implemented. As a result, a particularly uniform heating output of the electrical heating element is achieved.
  • the invention also relates to a method for producing a vehicle catalyst for a motor vehicle, which has an electrical heating element has, in particular, a heating element, produced according to the procedural Ren according to the statements in the context of this description, wherein a starting material of the heating element for producing the heating element is processed with a processing parameter. It is provided that during the production of the heating element from the starting material, an electrical resistance of the heating element is measured and a value of the processing parameter is adapted for a further course of production as a function of the electrical resistance.
  • the invention also relates to a manufacturing device for manufacturing an electrical heating element for a vehicle catalytic converter of a motor vehicle, in particular for performing the method according to the statements made in the context of this description, wherein the manufacturing device is provided and designed to use a starting material of the heating element for manufacturing the To process heating element with a processing parameter.
  • the production device is provided and designed to measure an electrical resistance of the heating element during production of the heating element from the starting material and to adapt a value of the processing parameter for a further course of production as a function of the electrical resistance.
  • Figure 1 is a schematic representation of a manufacturing device for producing an electrical heating element for a vehicle catalytic converter of a motor vehicle and the electrical Schuele element, and
  • FIG. 2 shows a diagram in which a profile of an electrical resistance of the heating element is provided over a processing progress.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a manufacturing device 1 for manufacturing an electrical heating element 2, as it is used, for example, for a vehicle catalytic converter of a motor vehicle.
  • the heating element 2 is formed from a starting material 3, namely in that a heating conductor 4 is cut out of the starting material 3 by means of a cutting device 5.
  • the cutting device 5 is a laser cutting device, so that the starting material 3 is processed by means of laser cutting to form the heating conductor 4.
  • the cutting device 5 can be displaced according to the arrows 6 to form the heating conductor 4.
  • the cutting device 5 is controlled by means of a control device 7, which also controls its displacement.
  • the control device 7 is metrologically connected to a measuring device 8 which is used to measure an electrical resistance of the heating element 2.
  • the measuring device 8 is electrically connected to the heating conductor 4, namely in particular at opposite ends of the heating conductor 4.
  • the electrical resistance of the heating element 2 is measured continuously or at discrete times. Based on the measured Resistance, the value of a processing parameter with which the starting material 3 present here as a sheet material is processed for forming the heating conductor 4 is adapted. This is done in such a way that, after the processing of the starting material 3, the heating element 2 has an electrical resistance which corresponds exactly to a target resistance or at least within a certain tolerance.
  • FIG. 2 shows a diagram in which a curve 9 of the electrical resistance is recorded over a processing progress.
  • the course 9 corresponds to a rich course and is bounded by a lower limit 10 downwards and an upper limit 11 upwards.
  • a curve 12 shows, purely by way of example, the measured resistance which occurs or is measured during the production of the heating element 2 or the formation of the heating conductor 4.
  • a target resistance is determined on the basis of the curve 9 or the limits 10 and 11 and compared with the resistance actually measured. If the measured resistance deviates from the target resistance, the processing parameter with which the starting material 3 is processed to produce the heating element 2 is adapted in such a way that the resistance changes in the direction of the target resistance. For example, the measured resistance is regulated based on the target resistance, namely by adapting the processing parameter or by corresponding control and / or displacement of the cutting device 5.
  • the described embodiment of the production device 1 or the described procedure for producing the heating element 2 has the advantage that the heating element 2 produced immediately after its production or immediately after the heating conductor 4 has been formed by processing the starting material 3, the resistance corresponds to the target resistance or at least within a certain tolerance. This ensures a high level of reproducibility wise process reliability in the production of several identical Bankele elements 2 achieved. In particular, no reworking of the heating element 2 is necessary because immediately after the heating conductor 4 has been formed from the starting material 3, the heating element 2 has the desired resistance.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Heizelements (2) für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Ausgangsmaterial (3) des Heizelements (2) zum Herstellen des Heizelements (2) mit einem Verarbeitungsparameter verarbeitet wird. Dabei ist vorgesehen, dass während des Herstellens des Heizelements (2) aus dem Ausgangsmaterial (3) ein elektrischer Widerstand des Heizelements (2) gemessen und ein Wert des Verarbeitungsparameters für einen weiteren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Widerstand angepasst wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkatalysators für ein Kraftfahrzeug sowie eine Herstellungsvorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Heizelements (2).

Description

Verfahren zum Herstellen eines Heizelements für einen
Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkatalysators sowie Herstellungsvorrichtung BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Heiz elements für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Ausgangsmaterial des Heizelements zum Herstellen des Heizelements mit einem Verarbeitungsparameter verarbeitet wird. Die Erfindung betrifft weiter hin ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkatalysators für ein Kraft fahrzeug sowie eine Herstellungsvorrichtung zur Herstellung des Heizele ments. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2018 104 602 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Heizsystem für einen Antriebs strang oder einen Bestandteil davon sowie ein Verfahren zu dessen Herstel lung. Um eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die in ein beste hendes System preiswert integrierbar ist, wird vorgeschlagen, dass mindes- tens ein Heizelement zum elektrischen Beheizen eines Antriebsstrangs oder eines Bestandteils davon in einem bereits existierenden Bauteil zur thermi schen und/oder akustischen Abschirmung kombiniert vorgesehen ist, wobei das Heizelement zwischen zwei Schichten als Isolierlage der Abschirmung elektrisch und thermisch isoliert angeordnet ist. Weiterhin offenbart die Druckschrift WO 2010 131094 A2 ein Verfahren zum Herstellen von Oberflä chenstrukturen mit integrierter Temperatursteuerung und/oder Wär mestrommessung. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Heizele ments für einen Fahrzeugkatalysators eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere trotz Toleranzen des Ausgangsmaterials eine hohe Reproduzierbarkeit des Heizelements gewährleistet, wobei insbesondere eine Eigenschaft des Heiz elements mit hoher Genauigkeit auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Herstellen eines Heiz elements für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs mit den Merk malen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass während des Herstellens des Heizelements aus dem Ausgangsmaterial ein elektrischer Widerstand des Heizelements gemessen und ein Wert des Verarbeitungspa rameters für einen weiteren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Widerstand angepasst wird.
Das Heizelement bildet bevorzugt einen Bestandteil des Fahrzeugkatalysa tors, kann jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen. Der Fahrzeugkatalysator dient dem Durchführen einer Abgasnachbehandlung von Abgas, welches beispielsweise von einem Antriebsaggregat des Kraft fahrzeugs erzeugt wird. Das Antriebsaggregat liegt bevorzugt in Form einer Brennkraftmaschine vor, die zum Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgebildet ist. Mithilfe des Fahrzeugkatalysators werden in dem Abgas enthaltene Schadstoffe in ungefährlichere Produkte umgewandelt.
Eine Umwandlungsrate des Fahrzeugkatalysators hängt dabei maßgeblich von seiner momentanen Temperatur ab. Aus diesem Grund ist es notwendig, den Fahrzeugkatalysator möglichst rasch in Richtung seiner Betriebstempe ratur aufzuheizen. Unter der Betriebstemperatur ist hierbei bevorzugt diejeni ge Temperatur des Fahrzeugkatalysators zu verstehen, bei welcher er die gewünschte Umwandlungsrate beziehungsweise die gewünschten Umwand lungsraten aufweist. Beispielsweise liegt die Betriebstemperatur des Fahr zeugkatalysators bei 400 °C bis 900 °C. Der Fahrzeugkatalysator liegt be vorzugt in Form eines Drei-Wege-Katalysators, insbesondere eines geregel- ten Drei-Wege-Katalysators, eines Oxidationskatalysators, eines Speicherka talysators, insbesondere eines NOx-Speicherkatalysators, oder eines SCR- Katalysators vor.
Während eines Betriebs des Antriebsaggregats wird der Fahrzeugkatalysator mit dem von dem Antriebsaggregat erzeugten Abgas durchströmt. Hierdurch wird der Fahrzeugkatalysator in Richtung seiner Betriebstemperatur erwärmt oder auf seiner Betriebstemperatur gehalten. Es kann jedoch der Fall auftre- ten, dass das Erwärmen des Fahrzeugkatalysators mittels des Abgases nicht hinreichend schnell erfolgt. Bei modernen Kraftfahrzeugen wird zudem das Antriebsaggregat während eines Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise stillgelegt. Dies kann beispielsweise im Falle einer Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs als Hybridkraftfahrzeug erfolgen. Bei einer solchen Aus gestaltung des Kraftfahrzeugs wird es zumindest zeitweise elektrisch ange trieben, also mittels einer elektrischen Traktionsmaschine.
Entsprechend erzeugt das Antriebsaggregat kein Abgas, um den Fahrzeug katalysator zu erwärmen beziehungsweise auf der Betriebstemperatur zu halten. Folglich kühlt der Fahrzeugkatalysator ab, sodass er bei einem Wie derstart des Antriebsaggregats eine Temperatur aufweist, die unterhalb sei ner Betriebstemperatur liegt. Dies hat zur Folge, dass die in dem Abgas ent haltenen Schadstoffe lediglich teilweise oder überhaupt nicht umgewandelt werden und entsprechend in eine Außenumgebung des Kraftfahrzeugs ein- treten.
Um dies zu verhindern, verfügt der Fahrzeugkatalysator über das Heizele ment. Das Heizelement ermöglicht ein von dem Betrieb des Antriebsaggre gat unabhängiges Erwärmen beziehungsweise Aufheizen des Fahrzeugkata lysators. Das Heizelement wird hierzu elektrisch betrieben, dem Heizelement wird also zum Erwärmen des Fahrzeugkatalysators elektrische Energie zu geführt. Das Heizelement liegt hierzu in Form eines Heizwiderstands vor o- der weist zumindest einen solchen Heizwiderstand auf. Beispielsweise ist das Heizelement derart angeordnet, dass das Abgas zunächst das Heizele ment durchströmt, bevor es in einen Filterkörper des Fahrzeugkatalysators gelangt, sodass der Filterkörper lediglich mittelbar über das Abgas von dem Heizelement erwärmt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Heizelement unmittelbar wärmeübertragend mit dem Filterkörper verbunden ist, sodass ein Erwärmen des Filterkörpers mittels des Heizelements auch ohne eine Durchströmung mit Abgas erfolgt.
Das Heizelement wird aus dem Ausgangsmaterial hergestellt, wozu dieses entsprechend verarbeitet wird. Bei dem Verarbeiten des Ausgangsmaterials kommt der Verarbeitungsparameter zum Einsatz. Der Verarbeitungsparame ter beschreibt beispielsweise eine Querschnittsfläche des Heizelements oder eines Heizleiters des Heizelements. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, das Ausgangsmaterial bei dem Herstellen des Heizelements mit konstantem Bearbeitungsparameter zu verarbeiten. Hierbei kann es vorgesehen sein, erst nach dem Verarbeiten des Ausgangsmaterials, also nach dem Ausbilden des Heizelements, den elektrischen Widerstand des Heizelements zu mes sen. Weicht der elektrischen Widerstand von einem vorgegebenen Sollwi derstand ab, so kann eine Anpassung des Heizelements erfolgen, beispiels weise durch eine Nachbearbeitung. Hierbei ist es beispielsweise vorgese hen, das Heizelement lokal zu verändern, um den Widerstand des Heizele ments in Richtung des Sollwiderstands zu verändern beziehungsweise den Widerstand auf den Sollwiderstand einzustellen. Eine solche Vorgehenswei se hat jedoch eine lokal unterschiedliche Heizleistung des Heizelements zur Folge.
Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, das Anpassen des Widerstands des Heizelements bereits während des Verarbeitens des Ausgangsmaterials vorzunehmen. Mit dem Ende des Verarbeitens des Ausgangsmaterials liegt insoweit das Heizelement mit dem dem Sollwiderstand zumindest im Rah men einer gewissen Toleranz entsprechenden Widerstand vor. Anders aus gedrückt wird das Heizelement aus einer gewissen Menge des Ausgangsma terials hergestellt, welche hierzu entsprechend verarbeitet wird, nämlich mit dem Verarbeitungsparameter. Während des Verarbeitens dieser Menge des Ausgangsmaterials wird der Verarbeitungsparameter laufend oder zumindest in diskreten Zeitabständen derart angepasst, dass nach dem Verarbeiten der Menge des Ausgangsmaterials der Widerstand des Heizelements dem Soll widerstand entspricht. Ist also die Menge des Ausgangsmaterials vollständig verarbeitet beziehungsweise verbraucht, ist das Heizelement hergestellt. Zum Anpassen des Widerstands auf den Sollwiderstand sind keine nachge lagerten Schritte notwendig. Das hergestellte Heizelement weist somit eine äußerst gleichmäßige Heizleistung auf, zudem ist der Aufwand zu seinem Herstellen vergleichsweise gering.
Diese Vorteile werden erzielt, indem während des Herstellens des Heizele ments aus dem Ausgangsmaterial der Widerstand des Heizelements laufend oder zumindest in diskreten Zeitabschnitten gemessen wird. In Abhängigkeit von dem Widerstand wird der Wert des Verarbeitungsparameters für den weiteren Verlauf des Herstellens angepasst. Es ist also beispielsweise vor gesehen, dass das Verarbeiten des Ausgangsmaterials mit einem ersten Wert des Verarbeitungsparameters begonnen wird. Nach einer bestimmten Zeitspanne wird der Widerstand des Heizelements gemessen und bei einem Abweichen des gemessenen Widerstands von einem erwarteten Widerstand wird der Wert des Verarbeitungsparameters angepasst, sodass das Verar beiten des Ausgangsmaterials nachfolgend mit einem zweiten Wert des Ver arbeitungsparameters erfolgt, welcher von dem ersten Wert verschieden ist.
Das Anpassen des Werts des Verarbeitungsparameters kann während des Verarbeitens des Ausgangsmaterials mit einer beliebigen Häufigkeit erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt es laufend, also kontinuierlich, oder in diskreten Zeitpunkten, bevorzugt periodisch, also in gleichbleibenden Zeitabständen. Der Verarbeitungsparameter ist beispielsweise eine Querschnittsfläche des Heizelements, welche insoweit über eine Längserstreckung des Heizele ments beziehungsweise des Heizleiters angepasst wird. Über die Erstre ckung des Heizelements beziehungsweise des Heizleiters können insoweit Querschnittsflächen mit unterschiedlichen Querschnittsflächeninhalten bei dem Verarbeiten des Ausgangsmaterials ausgebildet werden.
Die beschriebene Vorgehensweise bei dem Herstellen des elektrischen Heizelements hat den Vorteil, dass mit geringem Aufwand der Widerstand des elektrischen Heizelements mit hoher Genauigkeit auf den vorgegebenen Wert eingestellt wird. Bei dem Herstellen mehrerer elektrischer Heizelemente auf die beschriebene Art und Weise ist somit eine hohe Reproduzierbarkeit und eine hohe Prozesssicherheit sichergestellt, sodass die hergestellten elektrischen Heizelemente hinsichtlich ihres elektrischen Widerstands über einstimmen, zumindest im Rahmen einer gewissen Toleranz. Insbesondere ist hierzu keine Nachbearbeitung der Heizelemente notwendig.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Ausgangsmaterial ein Heizdraht und als Verarbeitungsparameter eine Streckung eines aus dem Heizdraht ausgebildeten Heizleiters des Heizelements verwendet wird, wobei der Heizleiter bei dem ersten Wert des Verarbeitungsparameters einen ers ten Querschnittsflächeninhalt und bei einem zweiten Wert des Verarbei tungsparameters einen von dem ersten Querschnittsflächeninhalt verschie denen zweiten Querschnittsflächeninhalt aufweist. Der als Ausgangsmaterial verwendete Heizdraht weist zunächst über seine Längserstreckung, also seine Erstreckung entlang seiner Längsmittelachse, einen gleichbleibenden Querschnittsflächeninhalt auf. Bei dem Verarbeiten des Heizdrahts wird die ser gestreckt, sodass sich der Querschnittsflächeninhalt verändert, nämlich verkleinert.
Unter der Streckung des Heizdrahts ist eine Dehnung des Heizdrahts in Richtung seiner Längsmittelachse zu verstehen, welche während des Verar- beitens des Ausgangsmaterials vorgenommen wird. Die Streckung bezie hungsweise der Wert der Streckung wird während des Verarbeitens des Ausgangsmaterials in Abhängigkeit von dem Widerstand angepasst. Bei un terschiedlichen Werten des Verarbeitungsparameters werden entsprechend unterschiedliche Querschnittsflächeninhalte des Heizleiters beziehungsweise des verarbeiteten Heizdrahts realisiert. Bei dem ersten Wert des Verarbei tungsparameters weist der Heizleiter insoweit den ersten Querschnittsflä cheninhalt und bei dem zweiten Wert den zweiten Querschnittsflächeninhalt auf. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht ein besonders einfaches und kostengünstiges Herstellen des Heizelements. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Ausgangsmaterial ein Flächenmaterial und als Verarbeitungsparameter ein Querschnittsflächenin halt eines aus dem Flächenmaterial ausgebildeten Heizleiters des Fleizele- ments verwendet wird, wobei der Heizleiter bei einem ersten Wert des Ver arbeitungsparameters einen ersten Querschnittsflächeninhalt und bei einem zweiten Wert des Verarbeitungsparameters einen von dem ersten Quer schnittsflächeninhalt verschiedenen zweiten Querschnittsflächeninhalt auf weist. Unter dem Flächenmaterial ist ein Material zu verstehen, welches vor seinem Verarbeiten einen deutlich größeren Querschnittsflächeninhalt auf weist als der fertig ausgebildete Heizleiter. Beispielsweise ist der Quer schnittsflächeninhalt des Flächenmaterials um einen Faktor von mindestens 5, mindestens 10, mindestens 25 oder mindestens 50 größer als der Quer schnittsflächeninhalt des Heizleiters des Fleizelements.
Beispielsweise liegt das Flächenmaterial im Wesentlichen quaderförmig vor, weist also in einer ersten Richtung und in einer senkrecht auf der ersten Richtung stehenden zweiten Richtung deutlich größere Abmessungen auf als in einer sowohl auf der ersten Richtung als auch der zweiten Richtung senk recht stehenden dritten Richtung. Beispielsweise sind die Abmessungen in jeder der ersten Richtung und der zweiten Richtung um einen Faktor von mindestens 5, mindestens 10, mindestens 25 oder mindestens 50 größer als die Abmessungen in der dritten Richtung.
Das Flächenmaterial wird zum Fierstellen des Fleizelements derart verarbei tet, dass der Heizleiter vorliegt, welcher in der dritten Richtung dieselben Abmessungen aufweist wie das Flächenmaterial. Zum Ausbilden des Heizlei ters erfolgt also ein Unterteilen des Flächenmaterials in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung, sodass im Querschnitt bezüglich einer Längserstreckung des ausgebildeten Heizleiters gesehen der Querschnitts flächeninhalt zum Erzielen des dem Sollwiderstand entsprechenden Wider stands des Fleizelements variiert ist.
Wie vorstehend bereits erläutert, entspricht der Querschnittsflächeninhalt des Heizleiters bei dem ersten Wert des Verarbeitungsparameters dem ersten Querschnittsflächeninhalt und bei dem zweiten Wert des Verarbeitungspa rameters dem zweiten Querschnittsflächeninhalt. Auf die entsprechenden Ausführungen wird verwiesen; sie können ergänzend herangezogen werden. Die Verwendung des Flächenmaterials ermöglicht eine sehr hohe Flexibilität hinsichtlich der Form des Fleizelements.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Flächenmaterial ein mehrschichtiges Flächenmaterial oder ein Metallschaum verwendet wird. Das mehrschichtige Flächenmaterial setzt sich aus mehreren Materialschich ten zusammen, wobei jede der Materialschichten aus einem elektrisch leitfä higen Material besteht. Die Materialschichten sind elektrisch miteinander verbunden. Beispielsweise sind die Materialschichten gewellt. Vorzugsweise sind sie in diesem Fall derart angeordnet, dass zwischen ihnen Strömungs kanäle ausgebildet sind, welche auf gegenüberliegenden Seiten jeweils von einer der Materialschichten begrenzt sind. Der Metallschaum ist besonders bevorzugt ein offenporiger Metallschaum, sodass er von dem Abgas durch- strömbar ist. Die Verwendung des Metallschaums hat den Vorteil, dass ein besonders effektives Erwärmen beziehungsweise Aufheizen des Fahrzeug katalysators erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Ausbilden des Heizlei ters aus dem Flächenmaterial mit einem bestimmten Wert des Querschnitts flächeninhalts das Flächenmaterial trennend und/oder abtragend bearbeitet wird. Zum Erzielen des bestimmten Werts des Querschnittsflächeninhalts wird das Flächenmaterial bearbeitet. Unter dem trennenden Bearbeiten ist hierbei insbesondere ein Zerteilen, Spanen oder Abtragen zu verstehen. Das abtragende Bearbeiten umfasst hingegen ein Laserstrahlschneiden oder ein Wasserstrahlschneiden. Durch das Abtragen erfolgt letztlich ebenfalls ein Trennen, beispielsweise ein Ausscheiden oder Beschneiden. Die genannten Fertigungsverfahren ermöglichen ein rasches und kostengünstiges Herstel len des Heizelements.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Flächenmaterial mittels Laserschneider oder Wasserstrahlschneiden zum Ausbilden des Heizleiters bearbeitet wird. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Das jeweilige Schneidverfahren dient dazu, den Heizleiter aus dem Flächenmaterial aus zuschneiden, sodass der Heizleiter nach dem Ausschneiden einen kleineren Querschnittsflächeninhalt aufweist als das Flächenmaterial. Das Ausschnei den erfolgt dabei insbesondere derart, dass die Abmessungen des Heizlei ters nach seinem Ausbilden in der vorstehend definierten dritten Richtung den Abmessungen des Flächenmaterials in derselben Richtung entsprechen. In dieser dritten Richtung erfolgt also kein Ausschneiden. Das Laserschnei den beziehungsweise Wasserstrahlschneiden ermöglicht das Herstellen des Heizleiters mit einer besonders hohen Flexibilität.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Flächenmaterial derart bearbeitet wird, dass der Heizleiter mäanderförmig verläuft. Der Heizleiter weist also nach seinem Ausbilden keine gerade Längsmittelachse auf, viel mehr ist seine Längsmittelachse zumindest bereichsweise oder sogar durch gehend gekrümmt. Hierbei kann die Krümmung entlang einer Längserstre ckung des Heizleiters variieren, insbesondere ihr Vorzeichen ändern, sodass der mäanderförmige Verlauf des Heizleiters erzielt wird. Beispielsweise be steht der Heizleiter aus einer Aneinanderreihung von teilovalen Heizleiterab schnitten. Diese teilovalen Abschnitte können unmittelbar aneinandergren zen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwischen jeweils zwei der teilovalen Abschnitte ein gerader Abschnitt des Heizleiters angeordnet ist. Die mäanderförmige Ausgestaltung des Heizleiters bewirkt eine besonders hohe spezifische Heizleistung des Heizelements.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für den elektrischen Wider stand ein Verlauf über einen Verarbeitungsfortschritt festgelegt und der Wert des Verarbeitungsparameters derart gewählt wird, dass der gemessene Wi derstand in Richtung eines aus dem Verlauf anhand des Verarbeitungsfort schritts ermittelten Sollwiderstands angepasst wird. Vor dem Verarbeiten des Ausgangsmaterials wird - wie bereits erwähnt - eine bestimmte Menge des Ausgangsmaterials bereitgestellt, welche zum Herstellen des Heizelements vollständig verarbeitet wird. Unter dem Verarbeitungsfortschritt ist beispielsweise der Anteil des bereits verarbeiteten Ausgangsmaterials an der bereitgestellten Menge des Aus gangsmaterials zu verstehen. Beispielsweise weist die bereitgestellte Menge des Ausgangsmaterials eine bestimmte Länge auf, insbesondere im Falle des Heizdrahts. In diesem Fall entspricht der Verarbeitungsfortschritt bei spielsweise der bereits verarbeiteten Länge des Ausgangsmaterials bezogen auf die gesamte Länge des Ausgangsmaterials. Im Falle des Flächenmateri als entspricht der Verarbeitungsfortschritt beispielsweise einer Länge des bereits ausgebildeten Heizleiters bezogen auf eine Gesamtlänge des auszu- bildenden Heizleiters.
Der Verlauf des elektrischen Widerstands über dem Verarbeitungsfortschritt beschreibt den elektrischen Widerstand, welchen das Heizelement bezie hungsweise das Ausgangsmaterial bei dem momentan vorliegenden Verar beitungsfortschritt aufweisen soll. Der Verlauf ist festgelegt, ist also für alle ausgebildeten elektrischen Heizelement der gleiche. Bei dem Ausbilden des Heizelements wird anhand des momentanen Verarbeitungsfortschritts aus dem Verlauf der elektrische Widerstand ausgelesen, welcher Widerstand derzeit vorliegen sollte. Der ausgelesene elektrische Widerstand entspricht dem Sollwiderstand.
Weicht der zu dem momentanen Verarbeitungsfortschritt gemessene Wider stand von dem ausgelesenen Sollwiderstand ab, so wird der Wert des Ver arbeitungsparameters derart geändert, dass sich bei dem nachfolgenden Ausbilden des Heizleiters der gemessene Widerstand in Richtung des Soll widerstands verändert. Das Anpassen des Werts des Verarbeitungsparame ters erfolgt hierbei derart, dass kein plötzlicher Sprung des Werts bezie hungsweise des aus ihm resultierenden Querschnittsflächeninhalts auftritt, sondern vielmehr ein kontinuierlicher Verlauf realisiert ist. Hierdurch wird ei ne besonders gleichmäßige Heizleistung des elektrischen Heizelements er zielt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Fahr zeugkatalysators für ein Kraftfahrzeug, der über ein elektrisches Heizelement verfügt, insbesondere über ein Heizelement, hergestellt gemäß dem Verfah ren nach den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei ein Ausgangsmaterial des Heizelements zum Herstellen des Heizelements mit einem Verarbeitungsparameter verarbeitet wird. Dabei ist vorgesehen, dass während des Herstellens des Heizelements aus dem Ausgangsmaterial ein elektrischer Widerstand des Heizelements gemessen und ein Wert des Ver arbeitungsparameters für einen weiteren Verlauf des Herstellens in Abhän gigkeit von dem elektrischen Widerstand angepasst wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Heizelements bezie hungsweise des Fahrzeugkatalysators wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Verfahren zum Herstellen des Heizelements als auch das Verfahren zum Herstellen des Fahrzeugkatalysators können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Zudem betrifft die Erfindung eine Herstellungsvorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Heizelements für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraft fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Aus führungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Herstellungsvorrich tung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, ein Ausgangsmaterial des Heiz elements zum Herstellen des Heizelements mit einem Verarbeitungsparame ter zu verarbeiten. Dabei ist die Herstellungsvorrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet, während des Herstellens des Heizelements aus dem Aus gangsmaterial einen elektrischen Widerstand des Heizelements zu messen und einen Wert des Verarbeitungsparameters für einen weiteren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Widerstand anzupassen.
Erneut wird hinsichtlich der Vorteile und möglicher vorteilhafter Weiterbildun gen der Herstellungsvorrichtung auf die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung verwiesen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Er findung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Heizelements für einen Fahrzeug katalysator eines Kraftfahrzeugs sowie des elektrischen Heizele ments, und
Figur 2 ein Diagramm, in welchem ein Verlauf eines elektrischen Wider stands des Heizelements über einen Verarbeitungsfortschritt dar gestellt ist.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Herstellungsvorrich tung 1 zum Herstellen eines elektrischen Heizelements 2, wie es beispiels weise für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs Verwendung fin det. Das Heizelement 2 wird aus einem Ausgangsmaterial 3 ausgebildet, nämlich indem ein Heizleiter 4 mittels einer Schneideeinrichtung 5 aus dem Ausgangsmaterial 3 ausgeschnitten wird. Die Schneideeinrichtung 5 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Laserschneideeinrichtung, sodass das Ausgangsmaterial 3 mittels Laserschneiden zum Ausbilden des Heizleiters 4 bearbeitet wird.
Die Schneideeinrichtung 5 ist gemäß den Pfeilen 6 zum Ausbilden des Heiz leiter 4 verlagerbar. Die Schneideeinrichtung 5 wird mittels eines Steuerge räts 7 angesteuert, welches auch ihre Verlagerung steuert. Das Steuergerät 7 ist an ein Messgerät 8 messtechnisch angeschlossen, welches zum Mes sen eines elektrischen Widerstands des Heizelements 2 dient. Hierzu ist das Messgerät 8 elektrisch an den Heizleiter 4 angeschlossen, nämlich insbe sondere an gegenüberliegenden Enden des Heizleiters 4.
Während des Herstellens des Heizelements 2, also während eines Ausbil dens des Heizleiters 4, wird der elektrische Widerstand des Heizelements 2 laufend oder in diskreten Zeitpunkten gemessen. Anhand des gemessenen Widerstands wird der Wert eines Verarbeitungsparameters, mit welchem das hier als Flächenmaterial vorliegende Ausgangsmaterial 3 zum Ausbilden des Heizleiters 4 bearbeitet wird, angepasst. Dies erfolgt derart, dass nach dem Verarbeiten des Ausgangsmaterials 3 das Heizelement 2 einen elektrischen Widerstand aufweist, welcher einem Sollwiderstand genau oder zumindest im Rahmen einer bestimmten Toleranz entspricht.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm, in welchem ein Verlauf 9 des elektrischen Widerstands über einen Verarbeitungsfortschritt festgehalten ist. Der Verlauf 9 entspricht in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einem Verlaufsbe reich und wird von einer unteren Grenze 10 nach unten und einer oberen Grenze 11 nach oben begrenzt. Ein Verlauf 12 zeigt hingegen rein beispiel haft den gemessenen Widerstand, welcher während des Herstellens des Heizelements 2 beziehungsweise des Ausbildens des Heizleiters 4 auftritt beziehungsweise gemessen wird.
Zu bestimmten Verarbeitungsfortschritten wird anhand des Verlaufs 9 bezie hungsweise der Grenzen 10 und 11 ein Sollwiderstand ermittelt und mit dem tatsächlich gemessenen Widerstand verglichen. Weicht der gemessene Wi derstand von dem Sollwiderstand ab, so wird der Verarbeitungsparameter, mit welchem das Ausgangsmaterial 3 zum Herstellen des Heizelements 2 verarbeitet wird, derart angepasst, dass sich der Widerstand in Richtung des Sollwiderstands verändert. Beispielsweise erfolgt also eine Regelung des gemessenen Widerstands auf dem Sollwiderstand, nämlich durch Anpassen des Verarbeitungsparameters beziehungsweise durch entsprechende An steuerung und/oder Verlagerung der Schneideeinrichtung 5.
Die beschriebene Ausgestaltung der Herstellungsvorrichtung 1 beziehungs weise die beschriebene Vorgehensweise zum Herstellen des Heizelements 2 hat den Vorteil, dass das hergestellte Heizelement 2 unmittelbar nach sei nem Herstellen beziehungsweise unmittelbar nach dem Ausbilden des Heiz leiters 4 durch das Verarbeiten des Ausgangsmaterials 3 der Widerstand dem Sollwiderstand entspricht oder zumindest innerhalb einer gewissen To leranz entspricht. Hierdurch wird eine hohe Reproduzierbarkeit beziehungs- weise Prozesssicherheit bei der Herstellung mehrerer identischer Heizele mente 2 erzielt. Insbesondere ist kein Nacharbeiten des Heizelements 2 notwendig, weil unmittelbar nach dem Ausbilden des Heizleiters 4 aus dem Ausgangsmaterial 3 das Heizelement 2 den gewünschten Widerstand auf- weist.
BEZUGSZEICHENLISTE:
Herstellungsvorrichtung
Heizelement
Ausgangsmaterial
Heizleiter
Schneideeinrichtung
Pfeil
Steuergerät
Messgerät
Verlauf
Grenze
Grenze
Verlauf

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Heizelements (2) für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Ausgangsmaterial (3) des Heizelements (2) zum Herstellen des Heizelements (2) mit ei nem Verarbeitungsparameter verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Herstellens des Heizelements (2) aus dem Aus gangsmaterial (3) ein elektrischer Widerstand des Heizelements (2) gemessen und ein Wert des Verarbeitungsparameters für einen weite ren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Wi derstand angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Aus gangsmaterial ein Heizdraht und als Verarbeitungsparameter eine Stre ckung eines aus dem Heizdraht ausgebildeten Heizleiters (4) des Heiz elements
(2) verwendet wird, wobei der Heizleiter bei einem ersten Wert des Verarbeitungsparameters einen ersten Querschnittsflächenin halt und bei einem zweiten Wert des Verarbeitungsparameters einen von dem ersten Querschnittsflächeninhalt verschiedenen zweiten Quer schnittsflächeninhalt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Aus gangsmaterial
(3) ein Flächenmaterial und als Verarbeitungsparameter ein Querschnittsflächeninhalt eines aus dem Flächenmaterial ausgebil deten Heizleiters (4) des Heizelements (2) verwendet wird, wobei der Heizleiter
(4) bei einem ersten Wert des Verarbeitungsparameters ei nen ersten Querschnittsflächeninhalt und bei einem zweiten Wert des Verarbeitungsparameters einen von dem ersten Querschnittsflächenin halt verschiedenen zweiten Querschnittsflächeninhalt aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Flächenmaterial ein mehrschichtiges Flächen material oder ein Metallschaum verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbilden des Heizleiters (4) aus dem Flä chenmaterial mit einem bestimmten Wert des Querschnittsflächenin halts das Flächenmaterial trennend und/oder abtragend bearbeitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenmaterial mittels Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden zum Ausbilden des Heizleiters (4) bearbeitet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenmaterial derart bearbeitet wird, dass der Heizleiter (4) mäanderförmig verläuft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den elektrischen Widerstand ein Verlauf (9) über einen Verarbeitungsfortschritt festgelegt und der Wert des Verar beitungsparameters derart gewählt wird, dass der gemessene Wider stand in Richtung eines aus dem Verlauf (9) anhand des Verarbeitungs- fortschritts ermittelten Sollwiderstands angepasst wird.
9. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkatalysators für ein Kraftfahr zeug, der über ein elektrisches Heizelement verfügt, insbesondere über ein Heizelement hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ausgangsmaterial
(3) des Heizelements (2) zum Herstellen des Heizelements (2) mit ei nem Verarbeitungsparameter verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Herstellens des Heizelements (2) aus dem Aus gangsmaterial (3) ein elektrischer Widerstand des Heizelements (2) gemessen und ein Wert des Verarbeitungsparameters für einen weite ren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Wi derstand angepasst wird.
10. Herstellungsvorrichtung (1) zur Herstellung eines elektrischen Heizele ments (2) für einen Fahrzeugkatalysator eines Kraftfahrzeugs, insbe sondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Herstellungsvorrichtung (1) dazu vor- gesehen und ausgebildet ist, ein Ausgangsmaterial (3) des Heizele ments (2) zum Herstellen des Heizelements (2) mit einem Verarbei tungsparameter zu verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungsvorrichtung (1) weiter dazu vorgesehen und ausgebildet ist, während des Herstellens des Heizelements (2) aus dem Ausgangsma- terial (3) einen elektrischen Widerstand des Heizelements (2) zu mes sen und einen Wert des Verarbeitungsparameters für einen weiteren Verlauf des Herstellens in Abhängigkeit von dem elektrischen Wider stand anzupassen.
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