-
Die Erfindung betrifft eine Abgaskomponente, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Abgaskomponente, und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Herstellungsverfahrens.
-
Aus der
US 2011/0030355 A1 ist eine Abgaskomponente bekannt, welche eine Mehrzahl von – im Querschnitt gesehenen – rechteckigen Abgasnachbehandlungselementen aufweist. Die Abgaskomponente weist ein Gehäuse auf, dass die – im Querschnitt gesehen – zu einer rechteckigen Anordnung relativ zueinander angeordneten Abgasnachbehandlungselemente umgreift, wobei das Gehäuse einen rechteckigen Querschnitt aufweist und entlang einer Diagonale des Querschnitts in zwei Gehäuseteile geteilt ist. Die beiden Gehäuseteile sind miteinander verschweißt. Nachteilig hierbei ist, dass die Herstellung der Abgaskomponente aufgrund der Verschweißung der Gehäuseteile aufwändig ist, wobei diese durch die Schweißnahtverbindung starr aneinander festgelegt sind. Ein Auseinandernehmen der Abgaskomponente – beispielsweise zu Wartungs- oder Austauschzwecken, beispielsweise zum Ersetzen eines Abgasnachbehandlungselements – ist kaum oder nur mit großem Aufwand möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgaskomponente, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Abgaskomponente und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Herstellungsverfahrens zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Abgaskomponente geschaffen wird, welche wenigstens ein – im Querschnitt gesehen – rechteckiges Abgasnachbehandlungselement, vorzugsweise eine Mehrzahl von – im Querschnitt gesehen – rechteckigen Abgasnachbehandlungselementen, sowie ein Gehäuse aufweist, welches die – im Querschnitt gesehen – zu einer rechteckigen Anordnung relativ zueinander angeordneten Abgasnachbehandlungselemente oder das wenigstens eine – im Querschnitt gesehen – rechteckige Abgasnachbehandlungselement, das in diesem Fall für sich genommen eine im Querschnitt rechteckige Anordnung bildet, umgreift, wobei das Gehäuse einen rechteckigen Querschnitt aufweist und entlang einer Diagonalen des rechteckigen Querschnitts in zwei Gehäuseteile geteilt ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Gehäuse unter Kompressionsspannung in einem Außengehäuse angeordnet ist. Dadurch, dass die Gehäuseteile nicht miteinander verschweißt, sondern vielmehr unter Kompressionsspannung in dem Außengehäuse angeordnet werden, ist eine Montage der Abgaskomponente stark vereinfacht. Vorzugsweise werden die Gehäuseteile allerdings mit dem Außengehäuse verschweißt, insbesondere jedes Gehäuseteil mit je einer Schweißnaht. Zu Wartungs- und/oder Austauschzwecken kann das Gehäuse in einfacher Weise – gegebenenfalls nach Lösen einer Verschweißung – aus dem Außengehäuse entfernt, beispielsweise ausgezogen werden, sodass sich ein schneller, einfacher und kostengünstiger Austausch von Abgasnachbehandlungselementen oder auch des gesamten Gehäuses einschließlich der Abgasnachbehandlungselemente ergibt.
-
Die Gehäuseteile sind vorzugsweise an einander benachbarten Gehäusekanten unter Spannung aufeinander zu gedrängt. Sie sind insbesondere nicht starr miteinander verbunden, sondern unter elastischer Vorspannung in dem Außengehäuse angeordnet.
-
Unter einer Abgaskomponente ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, die zur Abgasnachbehandlung in einem abgasführenden Leitungssystem, insbesondere einem Abgasstrang, ganz besonders einer Brennkraftmaschine, eingerichtet ist. Die Abgaskomponente weist dabei insbesondere eine Einhausung, hier insbesondere das Außengehäuse, auf, welches vorzugsweise zugleich Anschlussstellen zur Integration in einen Abgasstrang, insbesondere zur Zu- und Abführung von Abgas, aufweist. Weiterhin ist die Abgaskomponente an ihrer Einhausung handhabbar. Die Abgaskomponente ist insbesondere eingerichtet zur Durchführung einer bestimmten Abgasnachbehandlung, beispielsweise ausgebildet als Oxidationskatalysator, als SCR-Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, oder als Partikelfilter. Eine Abgaskomponente kann aber auch mehr als eine solche Funktion aufweisen.
-
Ein Abgasnachbehandlungselement ist insbesondere eine Vorrichtung, die spezifisch zur Durchführung einer bestimmten Abgasnachbehandlung eingerichtet ist, wobei sie zugleich zur Anordnung und Verwendung in einer Abgaskomponente eingerichtet ist. Das Abgasnachbehandlungselement weist bevorzugt einen Trägerkörper und eine auf dem Trägerkörper angeordnete, katalytisch wirksame Beschichtung auf. Bei dem Trägerkörper handelt es sich bevorzugt um einen Keramikkörper, insbesondere um einen keramischen Katalysatorträger. Die katalytisch wirksame Beschichtung kann beispielsweise ein Oxidationskatalysator oder ein zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden geeigneter SCR-Katalysator sein. Das Abgasnachbehandlungselement kann auch als Partikelfilterelement ausgebildet sein, wobei es in diesem Fall vorzugsweise einen porösen Filterkörper, insbesondere einen porösen Keramikkörper als Filterkörper, aufweist.
-
Das Gehäuse, welches unter Kompressionsspannung in dem Außengehäuse angeordnet ist, ist insbesondere als Innengehäuse ausgebildet. Insgesamt weist die Abgaskomponente also bevorzugt ein Innengehäuse, das seinerseits zwei Gehäuseteile aufweist, und ein Außengehäuse auf, welches in montiertem Zustand das Innengehäuse umgreift, wobei das Innengehäuse in dem Außengehäuse unter Kompressionsspannung angeordnet ist.
-
Unter „Kompressionsspannung“ wird insbesondere verstanden, dass die Anordnung aus dem Gehäuse, nämlich den beiden Gehäuseteilen, und dem wenigstens einen Abgasnachbehandlungselement – die auch als Kompressionseinheit bezeichnet wird – elastisch nachgiebig ausgestaltet ist, wobei insbesondere die Gehäuseteile elastisch aufeinander und auf das wenigstens eine Abgasnachbehandlungselement oder die Mehrzahl der Abgasnachbehandlungselemente zu nach innen gedrängt werden können, was als Kompression bezeichnet wird. Unter Kompressionsspannung sind also die Gehäuseteile des Gehäuses weiter aufeinander zu und insbesondere nach innen verlagert, als in einem entspannten Zustand, in dem keine eine Kompression der Anordnung aus den Gehäuseteilen und den Abgasnachbehandlungselementen bewirkenden Kräfte wirken. Die Elastizität der Anordnung kann insbesondere aus den Eigenschaften, insbesondere Form- und/oder Materialeigenschaften, der Gehäuseteile, der geometrischen Anordnung der Gehäuseteile relativ zueinander, und/oder aus zusätzlich vorgesehenen Kompressionselementen, insbesondere Kompressionsmatten, resultieren.
-
Vorzugsweise weisen die Gehäuseteile eine Wandstärke von mindestens 0,5 mm bis höchstens 1,5 mm, insbesondere von 1 mm, auf, wodurch sie eine federnde, elastische Ausbildung erhalten.
-
Dass die Gehäuseteile an einander benachbarten Gehäusekanten unter Spannung aufeinander zu gedrängt sind, bedeutet insbesondere, dass Gehäusekanten der Gehäuseteile existieren, die sich senkrecht zu einer Querschnittsebene der Abgaskomponente erstrecken, und die sich dort gegenüberliegen, wo die Diagonale des Querschnitts das Gehäuse in die beiden Gehäuseteile teilt, insbesondere wo eine Diagonalebene, in welcher die entsprechende Diagonale verläuft, die Querschnittsebene schneidet. Die Gehäuseteile sind bevorzugt so bemessen, dass die Gehäusekanten in zusammengesetztem, jedoch nicht komprimiertem Zustand der Abgaskomponente einen Abstand voneinander aufweisen, wobei sie durch Kompression der Abgaskomponente gegeneinander oder aufeinander zu drängbar sind. Dabei ist es möglich, dass sie sich in komprimiertem Zustand berühren, es ist aber auch möglich, dass die Gehäusekanten auch im komprimierten Zustand noch einen – dann jedoch im Vergleich zum entspannten Zustand geringeren – Abstand zueinander aufweisen.
-
Unter einem Querschnitt wird hier eine Ansicht der Abgaskomponente und/oder eines Teils oder Elements der Abgaskomponente in einer Ebene verstanden, auf welcher eine Längsrichtung der Abgaskomponente senkrecht steht. Die Längsrichtung der Abgaskomponente ist dabei insbesondere eine Richtung, entlang derer die Abgaskomponente im Betrieb von einem Abgasstrom durchströmt wird. Insbesondere erstreckt sich ein Strömungspfad für das Abgas durch die Abgasnachbehandlungselemente von einer stromaufwärtigen Stirnseite zu einer stromabwärtigen Stirnseite derselben in Längsrichtung.
-
Das Gehäuse und insbesondere auch die Abgaskomponente insgesamt ist/sind bevorzugt quaderförmig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungselemente quaderförmig ausgebildet sind. Eine längste Kante eines solchen Quaders erstreckt sich dabei bevorzugt in Längsrichtung, wobei kürzere Kanten des Quaders sich in der Querschnittsebene erstrecken. Es ist möglich, dass die Abgaskomponente und/oder die Abgasnachbehandlungselemente einen quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei bevorzugt die beiden kürzeren Kanten, die kürzer sind als die längste Kante, gleich lang sind.
-
Es ist auch möglich, dass verschiedene Abgasnachbehandlungselemente verschiedene Geometrien aufweisen, sodass beispielsweise ein erstes Abgasnachbehandlungselement einen quadratischen Querschnitt und ein zweites Abgasnachbehandlungselement einen rechteckigen, nicht quadratischen Querschnitt aufweisen kann.
-
Eine Kantenlänge des Gehäuses beträgt bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches einer Kantenlänge eines Abgasnachbehandlungselements, wobei hier der Faktor 1 eingeschlossen ist. Insbesondere ist es möglich, dass in dem Gehäuse – in Längsrichtung gesehen – nur ein Abgasnachbehandlungselement vorgesehen ist, wobei entlang wenigstens einer Querrichtung wenigstens ein, zwei oder mehr Abgasnachbehandlungselement(e) angeordnet ist/sind. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass in Längsrichtung gesehen mehr als ein Abgasnachbehandlungselement hintereinander angeordnet ist.
-
Vorzugsweise weist die Abgaskomponente eine Mehrzahl identisch ausgebildeter, insbesondere geometrisch identisch ausgebildeter, Abgasnachbehandlungselemente auf. Diese vorzugsweise als solche quaderförmigen Abgasnachbehandlungselemente können dann wiederum zu einer insgesamt quaderförmigen Anordnung durch Neben- und/oder Hintereinanderanordnung der Abgasnachbehandlungselemente zusammengesetzt werden. Das Gehäuse weist dann bevorzugt entsprechende Kantenlängen auf, die der entsprechenden Einzahl oder Mehrzahl der Abgasnachbehandlungselemente entlang der verschiedenen Richtungen entsprechen.
-
Auch das Außengehäuse weist bevorzugt entsprechende Kantenlängen auf.
-
Das Außengehäuse ist weiterhin bevorzugt so bemessen, dass die Kompressionseinheit unter Kompressionsspannung in dem Außengehäuse anordenbar ist. Hierzu weist das Außengehäuse insbesondere entsprechend der gewünschten Kompressionsspannung kleiner gewählte Außenkanten auf, als es den Außenkanten der Kompressionseinheit aus den Gehäuseteilen und den Abgasnachbehandlungselementen im entspannten Zustand entspricht.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäuseteile als – im Querschnitt gesehen – L-förmige Blechelemente ausgebildet sind. Insbesondere sind die Gehäuseteile bevorzugt als winkelförmig abgekantete Blechmantelhälften ausgebildet. Die Gehäuseteile sind in diesem Fall besonders einfach und schnell sowie kostengünstig herstellbar. Eine in Längsrichtung gemessene Kantenlänge der Blechmantelhälften beträgt bevorzugt etwa ein ganzzahliges Vielfaches einer entsprechenden Kantenlänge der Abgasnachbehandlungselemente; eine in der Querschnittsebene gemessene Kantenlänge der Blechmantelhälften beträgt bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches einer entsprechenden Kantenlänge der Abgasnachbehandlungselemente, wobei sich das ganzzahlige Vielfache insbesondere auf die Zahl der entlang einer bestimmten Richtung in der Anordnung tatsächlich angeordneten Abgasnachbehandlungselemente bezieht. Dabei schließt ein ganzzahliges Vielfaches hier auch den Faktor 1 ein.
-
Vorzugsweise ist eine in der Querschnittsebene gemessene Kantenlänge einer Gehäusekante wenigstens eines der Gehäuseteile kleiner als eine Länge einer in montiertem Zustand an dieser Gehäusekante anliegenden Anordnungskante der Anordnung des wenigstens einen Abgasnachbehandlungselements oder der Abgasnachbehandlungselemente im entspannten Zustand. Hierbei handelt es sich nicht um die Gehäusekanten, die bei der Kompression einander benachbart sind oder aufeinander zu verlagert werden, sondern um hierzu senkrecht orientierte Gehäusekanten, die parallel zu in der Querschnittsebene liegenden Anordnungskanten der Anordnung von Abgasnachbehandlungselementen angeordnet sind. Dadurch, dass diese Gehäusekanten eine kleinere Kantenlänge aufweisen als die Anordnungskanten, ergibt sich ein Abstand zwischen den senkrecht zur Querschnittsebene verlaufenden Gehäusekanten, welche in komprimiertem Zustand aufeinander zu gedrängt sind. Die entsprechende Ausgestaltung ermöglicht also gerade eine Kompression der Anordnung unter Verlagerung der Gehäuseteile aufeinander zu.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäuseteile an den im montierten Zustand einander benachbarten Gehäusekanten Formschlusselemente aufweisen, wobei die Formschlusselemente eingerichtet sind, um in montiertem Zustand ineinander zu greifen. Dabei sind die Formschlusselemente besonders bevorzugt so ausgebildet, dass sie bereits in nicht komprimiertem Zustand, mithin in entspanntem Zustand, ineinandergreifen. Auf diese Weise können die Gehäuseteile mittels der Formschlusselemente relativ zueinander ausgerichtet werden. Die Formschlusselemente sind dabei so ausgebildet, dass sich ihr Eingriff im komprimierten Zustand vertiefen kann, sodass die Gehäuseteile aufeinander zu verlagert werden können.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen wenigstens einem Abgasnachbehandlungselement und dem Gehäuse wenigstens eine Kompressionsmatte angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt zwischen wenigstens zwei Abgasnachbehandlungselementen wenigstens eine Kompressionsmatte angeordnet. Diese Kompressionsmatten dienen zum einen einer Abdichtung der Abgaskomponente in Hinblick auf den diese im Betrieb durchsetzenden Abgasstrom, zum anderen stellen solche Kompressionsmatten – vorzugsweise zusätzlich zu der elastischen Ausgestaltung der Gehäuseteile – eine Elastizität für die Kompressionseinheit der Abgasnachbehandlungselemente, der Gehäuseteile und der Kompressionsmatten, bereit. Bevorzugt ist zwischen jedem Abgasnachbehandlungselement und einem diesem benachbarten Abgasnachbehandlungselement eine solche Kompressionsmatte zumindest bereichsweise angeordnet, wobei weiter bevorzugt zwischen jedem Abgasnachbehandlungselement und einem diesem benachbarten Gehäuseteil zumindest bereichsweise eine Kompressionsmatte angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine besonders gute Kompressibilität bei zugleich optimierter Gasdichtheit für die Anordnung erreicht.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl identischer Kompressionsmatten vorgesehen sind, wobei jede Kompressionsmatte wenigstens einen Schlitz aufweist, wobei bevorzugt wenigstens zwei Kompressionsmatten ineinandergesteckt angeordnet sind. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung der Kompressionsmatten dar, weil diese als Gleichteile gefertigt werden können. Weiterhin sind die Kompressionsmatten einfach in der Abgaskomponente anordenbar, indem diese ineinandergesteckt und zwischen oder auf die Abgasnachbehandlungselemente gelegt werden. Es bedarf insbesondere keiner komplizierten Umwicklung von Abgasnachbehandlungselementen mit Kompressionsmatten.
-
Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Kompressionsmatten mit ihren Schlitzen ineinandergesteckt angeordnet. Insbesondere ist es möglich, dass die Kompressionsmatten einen mittigen, zentralen Schlitz aufweisen, der sich vorzugsweise ausgehend von einer Mattenkante über einen bestimmten Bereich in die Kompressionsmatte hinein erstreckt, beispielsweise etwa bis in eine Mitte der Kompressionsmatte, wobei zwei Kompressionsmatten kreuzförmig und vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet und mit ihren mittleren Schlitzen ineinandergesteckt werden können. Eine solche Anordnung von Kompressionsmatten eignet sich insbesondere für eine zentrale, mittige Anordnung in der Abgaskomponente zwischen den Abgasnachbehandlungselementen.
-
Vorzugsweise weisen die Kompressionsmatten jeweils einen mittleren Schlitz sowie zwei randoffene, seitliche Aussparungen auf, die sich bereichsweise entlang von Mattenkanten der Kompressionsmatten erstrecken. Ein verbleibender Bereich der Kanten bildet dann quasi einen Vorsprung relativ zu der Position der Mattenkante im Bereich der Aussparung. Die Kompressionsmatten sind bevorzugt so angeordnet, dass sie mit ihren Schlitzen und/oder mit den Vorsprüngen und Aussparungen ineinandergreifen. Insbesondere können – wie bereits beschrieben – zwei Matten kreuzförmig in der Mitte zwischen vier Abgasnachbehandlungselementen angeordnet sein, wobei sie mit ihrem mittleren Schlitz ineinandergreifen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass außen an einer Außenseite der Anordnung von Abgasnachbehandlungselementen jeweils mindestens eine Kompressionsmatte angeordnet ist, wobei die an benachbarten oder aneinandergrenzenden Seiten angeordneten Kompressionsmatten jeweils mit einem Vorsprung in eine Aussparung der benachbarten Matte eingreifen. Hierzu sind die seitlich benachbart angeordneten Kompressionsmatten vorzugsweise in verschiedener Orientierung angeordnet, sodass jeweils ein Vorsprung mit einer Aussparung zur Überdeckung kommt.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäuseteile stirnseitige, nach innen gerichtete Gehäuseflansche aufweisen. Mit einer Stirnseite ist dabei eine Seite gemeint, die parallel zu einer Querschnittsebene orientiert ist, und auf der insbesondere eine Hauptströmungsrichtung von Abgas im Betrieb der Abgaskomponente senkrecht steht. Die stirnseitigen, nach innen gerichteten Gehäuseflansche der Gehäuseteile können in besonders einfacher und günstiger Weise genutzt werden, um Einpresskräfte zum Einpressen des Gehäuses mit der Anordnung des wenigstens einen Abgasnachbehandlungselements in das Außengehäuse auf die Gehäuseteile aufzubringen, beziehungsweise in diese einzuleiten.
-
Vorzugsweise weisen die Gehäuseteile zusätzlich oder alternativ jeweils wenigstens ein Auszugselement auf, welches eingerichtet ist, um mittels des Auszugselements die Gehäuseteile mitsamt der Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente aus dem Außengehäuse zu ziehen, insbesondere für Wartungs- oder Wechselzwecke der Abgasnachbehandlungselemente, und/oder zur Handhabung – insbesondere mittels eines Krans – der Abgaskomponente. Die Auszugselemente sind bevorzugt als Ösen ausgestaltet, die insbesondere an den abgekanteten Kanten der als Blechmantelhälften ausgebildeten, winkelförmigen Gehäuseteile angeordnet, vorzugsweise dort verschweißt werden können.
-
Bevorzugt sind die Gehäuseteile im Bereich der Auszugselemente, insbesondere zwischen einem jeweiligen Auszugselement und dem Außengehäuse, mittels jeweils einer vorzugsweise 50 mm langen Schweißnaht mit dem Außengehäuse verschweißt.
-
Die Gehäuseflansche weisen vorzugsweise Freistellungen für die Auszugselemente auf, beziehungsweise erstrecken sich nur über eine Länge, welche Raum für die Auszugselemente frei lässt.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Außengehäuse stirnseitig nach außen gerichtete Außengehäuseflansche aufweist, die Flansch-Formschlusselemente aufweisen. Diese Außengehäuseflansche sind bevorzugt vorgesehen, um das Außengehäuse seinerseits in einem übergeordneten Abgasgehäuse anzuordnen und dort zu befestigen. Insbesondere ist es möglich, in einem solchen übergeordneten Abgasgehäuse eine Mehrzahl von Außengehäusen anzuordnen. Die Flansch-Formschlusselemente dienen dabei dazu, die verschiedenen Außengehäuse relativ zueinander auszurichten, sie dichter aneinander anordnen zu können und dadurch Bauraum einzusparen. Die Flansch-Formschlusselemente sind hierzu bevorzugt als eine Abfolge von Vorsprüngen und Ausnehmungen entlang von Kanten der Außengehäuseflansche ausgebildet, wobei diese so ausgebildet und/oder orientiert sind, dass benachbarte Außengehäuse jeweils mit ihren Vorsprüngen und Aussparungen ineinandergreifen können. Insbesondere ist es möglich, dass die Ausgestaltung bezüglich der Anordnung der Vorsprünge und Aussparungen an einem ersten Außengehäuseflansch komplementär ausgestaltet ist zu einer entsprechenden Ausgestaltung an einem zweiten, an einer gegenüberliegenden Seite – im Querschnitt gesehen – angeordneten Außengehäuseflansch, sodass an einer dieser Seiten einander benachbart angeordnete, identische Außengehäuse mit den Vorsprüngen und Aussparungen ihrer Außengehäuseflansche ineinandergreifen können.
-
Die Ausgestaltung der Außengehäuseflansche mit Vorsprüngen und Aussparungen spart darüber hinaus im Flanschbereich Material ein.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen einer Abgaskomponente geschaffen wird, wobei im Rahmen des Verfahrens bevorzugt eine Abgaskomponente nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele hergestellt wird. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Es wird ein – im Querschnitt gesehen – L-förmiges, erstes Gehäuseteil bereitgestellt. Wenigstens ein – im Querschnitt gesehen – rechteckförmiges, vorzugsweise quadratisches, Abgasnachbehandlungselement oder eine Mehrzahl von – im Querschnitt gesehen – rechteckförmigen, vorzugsweise quadratischen, Abgasnachbehandlungselementen wird auf dem ersten Gehäuseteil zu einer – im Querschnitt gesehen – rechteckförmigen, vorzugsweise quadratischen, Anordnung angeordnet. Ein – im Querschnitt gesehen – L-förmiges, zweites Gehäuseteil wird auf die Anordnung des Abgasnachbehandlungselements oder der Abgasnachbehandlungselemente aufgelegt. Hierdurch wird eine Kompressionseinheit hergestellt. Diese Kompressionseinheit weist das erste Gehäuseteil, die Anordnung von wenigstens einem Abgasnachbehandlungselement, vorzugsweise – wie noch erläutert wird – wenigstens eine Kompressionsmatte, und das zweite Gehäuseteil auf. Es wird eine Kompressionskraft auf die Gehäuseteile aufgebracht, sodass die Kompressionseinheit komprimiert wird. Unter einem Komprimieren der Kompressionseinheit wird dabei insbesondere verstanden, dass die Gehäuseteile mit einander benachbart angeordneten Gehäusekanten unter Spannung gegeneinander oder aufeinander zu gedrängt werden. Die Kompressionseinheit wird dann unter Kompressionsspannung in ein Außengehäuse eingepresst. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Abgaskomponente erläutert wurden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Kompressionsmatte zwischen wenigstens einem Abgasnachbehandlungselement und wenigstens einem Gehäuseteil, und/oder zwischen wenigstens zwei Abgasnachbehandlungselementen angeordnet wird. Bevorzugt wird eine Mehrzahl von Kompressionsmatten verwendet, wobei insbesondere Kompressionsmatten zwischen benachbarten Abgasnachbehandlungselementen und zwischen den Abgasnachbehandlungselementen und ihnen benachbarten Gehäuseteilen angeordnet werden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil auf einer Haltevorrichtung angeordnet wird, wobei die Haltevorrichtung eine – im Querschnitt gesehen – L-förmige Auflagefläche aufweist. Dabei wird das erste Gehäuseteil insbesondere auf der Auflagefläche angeordnet. Eine Spitze – oder ein Knie – der L-förmigen Auflagefläche weist vorzugsweise – in Schwerkraftrichtung gesehen – nach unten, sodass dass das erste Gehäuseteil sicher, stabil und fest auf der Auflagefläche angeordnet werden kann.
-
Es ist möglich, dass das erste Gehäuseteil direkt auf der Auflagefläche aufgelegt wird. In diesem Fall weist die Auflagefläche vorzugsweise wenigstens eine Aussparung zur Anordnung wenigstens eines Spannbügels in der Auflagefläche beziehungsweise unterhalb der Auflagefläche auf. Der Spannbügel kann so zunächst unterhalb des ersten Gehäuseteils angeordnet werden, wobei später die Gehäuseteile mittels des Spannbügels gespannt werden können. Alternativ ist es möglich, dass wenigstens ein Spannbügel auf der Auflagefläche angeordnet wird, wobei das erste Gehäuseteil seinerseits auf dem wenigstens einen Spannbügel angeordnet wird. Das erste Gehäuseteil wird dabei mittelbar auf der Auflagefläche angeordnet. Auch in diesem Fall ist der Spannbügel unter dem ersten Gehäuseteil angeordnet und kann später zum Spannen der Kompressionseinheit verwendet werden.
-
Besonders bevorzugt werden zwei Spannbügel verwendet, die – in Längsrichtung gesehen – voneinander beabstandet angeordnet werden, was eine besonders stabile Spannung der Gehäuseteile ermöglicht.
-
Es ist möglich, dass auf oder in der Auflagefläche zunächst wenigstens ein erstes Spannbügelteil angeordnet wird, insbesondere eine erste Spannbügelhälfte, das/die später mit einem zweiten Spannbügelteil oder einer zweiten Spannbügelhälfte zu einem die Kompressionseinheit entlang ihres gesamten Umfangs umgreifenden Spannbügel komplettiert wird. Die Spannung kann in diesem Fall insbesondere aufgebracht werden, indem die beiden Spannbügelteile oder Spannbügelhälften miteinander verspannt werden. Besonders bevorzugt werden jeweils zwei Spannbügelteile oder Spannbügelhälften verwendet, sodass insbesondere zwei Spannbügel resultieren. Ein solches Spannbügelteil oder eine Spannbügelhälfte ist vorzugsweise L-förmig ausgestaltet.
-
Es wird eine Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, bei der vorgesehen ist, dass die Kompressionskraft auf die Gehäuseteile mittels wenigstens eines um die Kompressionseinheit gespannten Spannbügels, vorzugsweise mittels einer Mehrzahl von um die Kompressionseinheit gespannter Spannbügel, insbesondere mit zwei Spannbügeln, aufgebracht wird.
-
Die Spannbügel sind dabei bevorzugt so ausgebildet, wie dies bereits zuvor erläutert wurde.
-
Bevorzugt weist der wenigstens eine Spannbügel wenigstens einen Spannanschlag auf, der eine Überpressung durch zu starkes Spannen des Spannbügels verhindert. Der Spannanschlag ist bevorzugt an wenigstens einem Spannbügelteil ausgebildet oder angeordnet.
-
Es ist möglich, dass die komprimierte Kompressionseinheit mit den Spannbügeln zunächst endenseitig in das Außengehäuse eingesetzt wird, wobei dann die Kompressionseinheit aus den Spannbügeln heraus und in das Außengehäuse hinein gepresst wird. Alternativ ist es möglich, dass nach dem endenseitigen Einsetzen der Kompressionseinheit in das Außengehäuse die Spannbügel – vorzugsweise sukzessive – gelöst werden, während die Kompressionseinheit in das Außengehäuse eingepresst wird. Ein Lösen der Spannbügel kann insbesondere dann erfolgen, wenn die Kompressionseinheit bereits sicher von dem Außengehäuse in ihrer komprimierten Stellung gehalten wird, sodass sie nicht auseinanderfallen kann.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kompressionseinheit durch Aufbringen einer Presskraft auf stirnseitige, nach innen gerichtete Gehäuseflansche der Gehäuseteile in das Außengehäuse eingepresst wird. Wie bereits beschrieben, können die Gehäuseflansche in einfacher und vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, eine entsprechende Presskraft in die Kompressionseinheit einzuleiten.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. Diese Vorrichtung weist eine Haltevorrichtung mit einer – im Querschnitt gesehen – L-förmigen Auflagefläche auf, außerdem wenigstens einen Spannbügel zum Aufbringen der Kompressionskraft auf die Gehäuseteile. Die Vorrichtung ist bevorzugt so ausgestaltet, wie dies bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurde. Dabei ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und der Abgaskomponente erläutert wurden.
-
Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens ein Anschlagelement zur Ausrichtung der Gehäuseteile, der Abgasnachbehandlungselemente und/oder der Kompressionsmatten auf.
-
Die Vorrichtung weist bevorzugt eine Presseneinrichtung zum Einpressen der Kompressionseinheit in das Außengehäuse auf.
-
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zwei Spannbügel auf. Bevorzugt weist der wenigstens eine Spannbügel zwei Spannbügelteile oder Spannbügelhälften auf, die miteinander verspannt werden können.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spannbügel mit einem ersten Spannbügelteil auf der Auflagefläche anordenbar ist, oder dass die Auflagefläche wenigstens eine Aussparung für wenigstens ein erstes Spannbügelteil des Spannbügels aufweist. Besonders bevorzugt sind zwei Spannbügel mit jeweils einem ersten Spannbügelteil auf der Auflagefläche anordenbar, oder die Auflagefläche weist zwei Aussparungen für zwei Spannbügelteile auf.
-
Allgemein sind abhängig von einer Länge der Abgaskomponente auch mehr als zwei Spannbügel verwendbar.
-
Zur Erfindung gehört schließlich auch eine Brennkraftmaschine, welche eine Abgaskomponente nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Im Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Abgaskomponente erläutert wurden. Die Abgaskomponente ist dabei eingerichtet und angeordnet zur Nachbehandlung von Abgas der Brennkraftmaschine.
-
Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet.
-
Die Beschreibung der Abgaskomponente, der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und der Brennkraftmaschine einerseits, sowie des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Abgaskomponente, der Vorrichtung und der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Abgaskomponente, der Vorrichtung und/oder der Brennkraftmaschine. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Abgaskomponente, der Vorrichtung und/oder der Brennkraftmaschine beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, welcher durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels der Abgaskomponente, der Vorrichtung und/oder der Brennkraftmaschine bedingt ist. Die Abgaskomponente, die Vorrichtung und/oder die Brennkraftmaschine zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Abgaskomponente mit zusammengesetzter Kompressionseinheit und Außengehäuse;
-
2 eine Darstellung des Ausführungsbeispiels der Abgaskomponente gemäß 1 in zusammengebautem Zustand;
-
3 eine Darstellung der Anordnung von Kompressionsmatten an dem Ausführungsbeispiel der Abgaskomponente gemäß 1;
-
4 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung einer Abgaskomponente, und
-
5 eine Darstellung einer Anordnung einer Mehrzahl von Abgaskomponenten in Draufsicht.
-
1 zeigt insgesamt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Abgaskomponente 1, wobei in 1a) eine Mehrzahl von – im Querschnitt gesehen – rechteckigen, hier insbesondere quadratischen, Abgasnachbehandlungselementen 3 dargestellt sind, die in einem Gehäuse 5 angeordnet sind. Konkret sind hier vier im Querschnitt gesehen quadratische Abgasnachbehandlungselemente 3, die vorzugsweise als keramische Katalysatorträger ausgebildet sind, derart relativ zueinander und in dem Gehäuse 5 angeordnet, dass die Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente 3 selbst quadratisch ist, wobei jeweils zwei Abgasnachbehandlungselemente 3 in zwei Richtungen der Querschnittsebene nebeneinander angeordnet sind, sodass jede Kante der insgesamt quadratischen Anordnung aus zwei hinter- oder nebeneinander angeordneten Kanten der Abgasnachbehandlungselemente 3 gebildet ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in Längsrichtung gesehen jeweils nur ein Abgasnachbehandlungselement 3 vorgesehen, sodass letztlich auch die Anordnung selbst sowie das Gehäuse 5 die Länge von etwa einem Abgasnachbehandlungselement 3, vorzugsweise eine etwas größere Länge, aufweist.
-
Das Gehäuse 5 umgreift die relativ zueinander angeordneten Abgasnachbehandlungselemente 3. Es weist selbst einen rechteckigen, hier quadratischen Querschnitt auf und ist entlang einer hier angeordneten Diagonale D in zwei Gehäuseteile geteilt, nämlich in ein erstes Gehäuseteil 7 und ein zweites Gehäuseteil 9.
-
Das Gehäuse 5 und die Abgasnachbehandlungselemente 3 bilden zusammen – vorzugsweise mit wenigstens einer Kompressionsmatte – eine Kompressionseinheit 10.
-
In 1b) ist ein Außengehäuse 11 dargestellt, in welchem das Gehäuse 5 in montiertem Zustand unter Kompressionsspannung anordenbar ist. Dabei werden in montiertem Zustand vorzugsweise die Gehäuseteile 7, 9 an einander benachbarten Gehäusekanten 13, 15 gegeneinander beziehungsweise aufeinander zu gedrängt. Solche benachbarten Gehäusekanten 13, 15 existieren hier insbesondere zu beiden Seiten der Diagonale D, wobei hier nur die dem Betrachter zugewandten Gehäusekanten 13, 15 sichtbar sind, und wobei die – entlang der Diagonale D gesehen – gegenüberliegenden Gehäusekanten in der Ansicht von 1a) verdeckt sind.
-
Die Gehäuseteile 7, 9 sind hier als – im Querschnitt gesehen – L-förmige Blechelemente ausgebildet, insbesondere als winkelförmig abgekantete Blechmantelhälften. Dabei ist eine in der Querschnittsebene gemessene Kantenlänge von senkrecht auf der ersten Gehäusekante 13 und der zweiten Gehäusekante 15 stehenden Gehäusekanten 17, 17‘ kleiner als eine Länge einer in montiertem Zustand an den Gehäusekanten 17, 17‘ anliegenden Anordnungskante der Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente 3 im entspannten Zustand, sodass die benachbarten Gehäusekanten 13, 15 im entspannten Zustand einen gewissen Abstand zueinander aufweisen. Es ist möglich, dass dieser Abstand im komprimierten Zustand geschlossen ist. Ebenso ist es auch möglich, dass die Gehäuseteile so dimensioniert sind, dass der Abstand zwischen den benachbarten Gehäusekanten 13, 15 auch im komprimierten Zustand zwar verringert, nicht jedoch auf null reduziert ist.
-
Die Gehäuseteile 7, 9 weisen jeweils an ihren in montiertem Zustand einander benachbarten Gehäusekanten 13, 15 Formschlusselemente 19, 19‘ auf, die eingerichtet sind, um in montiertem Zustand ineinanderzugreifen. Die Formschlusselemente 19, 19‘ weisen hier Zähne auf, die – wie in 1a) dargestellt – in montiertem Zustand ineinandergreifen. Auf diese Weise sind die Gehäuseteile 7, 9 in einfacher Weise relativ zueinander ausrichtbar und aneinander vorfixierbar.
-
Die Gehäuseteile 7, 9 weisen stirnseitige, nach innen gerichtete, vorzugsweise nach innen umgebogene oder umgebördelte Gehäuseflansche 21 auf, die insbesondere zum Einpressen des Gehäuses 5 in das Außengehäuse 11 dienen.
-
Außerdem weisen die Gehäuseteile 7, 9 jeweils ein Auszugselement 23 auf, wobei die Auszugselemente 23 hier als Ösen ausgebildet sind, welche jeweils in einer Biegekante der L-förmigen Gehäuseteile 7, 9 befestigt, insbesondere in der Biegekante verschweißt ist.
-
Die Gehäuseteile 7, 9 sind vorzugsweise aus dünnem Blech gebogen, wobei eine Blechstärke der Gehäuseteile 7, 9 vorzugsweise 1 mm beträgt.
-
Auch das Außengehäuse 11 ist bevorzugt aus gebogenen Blechteilen gebildet, die vorzugsweise im Bereich von Schweißnähten 25 miteinander verschweißt sind.
-
Das Außengehäuse 11 weist stirnseitig nach außen gerichtete Außenflansche 27 auf, welche Flansch-Formschlusselemente 29 aufweisen. Die Flanschformschlusselemente 29 bestehen jeweils aus einer Abfolge von nebeneinander angeordneten Vorsprüngen und Ausnehmungen, die an den Außengehäuseflanschen 27 so angeordnet sind, dass benachbarte Außengehäuseflansche 27 zweier nebeneinander angeordneter, identisch ausgebildeter Außengehäuse 11 formschlüssig mit ihren Vorsprüngen und Ausnehmungen ineinandergreifen können. Die Vorsprünge weisen bevorzugt Befestigungsbohrungen 31 auf, die zur Befestigung, beispielsweise Verschraubung des Außengehäuses 11 und damit auch der gesamten Abgaskomponente 1 an einer übergeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtung dienen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist hier nur eine Befestigungsbohrung mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet.
-
Die Außenflansche 27 sind vorzugsweise durch Abkanten der Bleche, welche das Außengehäuse 11 bilden, hergestellt. Dabei bleiben zunächst Freistellungen in den vier Ecken der Stirnseite bestehen, die vorzugsweise mit jeweils einem bevorzugt rechteckigen, insbesondere quadratischen, Blechstück 32 ausgefüllt werden, um die Außenflansche 27 in Umfangsrichtung zu schließen. Die vier Blechstücke 32 werden bevorzugt mit den Außenflanschen 27 verschweißt und bilden im Ergebnis so einen Teil der fertigen Außenflansche 27.
-
2 zeigt die Darstellung eines Zusammenbaus der Abgaskomponente 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist hier insbesondere das Gehäuse 5 mit den Abgasnachbehandlungselementen 3 in das Außengehäuse 11 eingesetzt, insbesondere eingepresst, wobei es unter Kompressionsspannung in dem Außengehäuse 11 angeordnet ist. Dargestellt ist hier weiterhin, dass außen an dem Außengehäuse 11 noch Drahtgestrickelemente 33 angeordnet werden können, die zur Lagerung des Außengehäuses 11 in einer übergeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtung dienen.
-
Die Gehäuseteile 7, 9 sind in montiertem Zustand vorzugsweise im Bereich der Auszugselemente 23 mit dem Außengehäuse 11 verschweißt, insbesondere mit jeweils einer Schweißnaht von vorzugsweise 50 mm Länge.
-
An dem Außengehäuse 11 sind weiterhin Schlitze 35 erkennbar, wobei das Außengehäuse 11 insbesondere an jeder seiner vier Seiten einen solchen Schlitz 25 aufweist, wobei in 2 aufgrund der gewählten Ansicht nur zwei dieser Schlitze 35 erkennbar sind. In diesen Schlitzen ist vorzugsweise ein nicht dargestelltes Haltekreuz, insbesondere aus Metallblech, gehalten – vorzugsweise kraft-, form- oder stoffschlüssig, vorzugsweise verschweißt –, wobei das in dem Außengehäuse 11 angeordnete Haltekreuz als stabilisierende Tragstruktur für das Außengehäuse 11 dient.
-
3 zeigt eine Darstellung der Anordnung von Abgasnachbehandlungselementen 3 mit einer Mehrzahl von Kompressionsmatten 37, wie es bevorzugt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 vorgesehen ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den einzelnen Abgasnachbehandlungselementen 3 und zwischen jedem Abgasnachbehandlungselement 3 und dem Gehäuse 5 Kompressionsmatten 37 angeordnet. Diese dienen einerseits zur Abdichtung der Anordnung und andererseits zur Bereitstellung einer über die Elastizität der Gehäuseteile 7, 9 hinausgehenden Kompressibilität und/oder Elastizität der Kompressionseinheit 10.
-
Insbesondere ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl identischer Kompressionsmatten 37 vorgesehen, wobei jede der Kompressionsmatten wenigstens einen Schlitz 39 aufweist, wobei sich dieser Schlitz 39 bevorzugt mittig ausgehend von einer Außenkante oder Mattenkante einer Kompressionsmatte 37 bis in etwa zu einem Zentrum oder Schwerpunkt der Kompressionsmatte 37 erstreckt. Der Schlitz 39 ist insoweit als mittlerer Schlitz ausgebildet. Wenigstens zwei der Kompressionsmatten 37 sind mit ihren Schlitzen 39 ineinandergesteckt. Dabei handelt es sich insbesondere um in 3 nicht dargestellte – weil verdeckte – Kompressionsmatten, die kreuzförmig innerhalb der Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente 3 zwischen diesen angeordnet sind. Diese Kompressionsmatten sind vorzugsweise identisch ausgebildet, jedoch in Hinblick auf ihre Orientierung entgegengesetzt ausgerichtet, sodass sie mit ihren mittleren Schlitzen ineinandergreifen und so eine kreuzförmige Anordnung von zwei senkrecht aufeinander stehenden Kompressionsmatten 37 bilden können.
-
An jeder Außenseite der Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente 3 ist jeweils eine weitere Kompressionsmatte 37 angeordnet, sodass die hier dargestellte Anordnung insgesamt sechs Kompressionsmatten 37 aufweist, nämlich zwei innenliegende, kreuzförmig angeordnete, und vier seitlich angeordnete Kompressionsmatten 37, von denen hier zwei dem Betrachter zugewandt und somit sichtbar sind. Die Kompressionsmatten 37 weisen jeweils bevorzugt außer dem mittleren Schlitz 39 noch zwei seitliche Aussparungen 41 auf, im Bereich derer eine Außenkante oder Mattenkante der Kompressionsmatten 37 etwas zurückspringt, wobei sich die Aussparungen 41 insbesondere als zu zwei Seiten randoffene Aussparungen ausgehend von einer Unterkante 43 bis etwa in die Mitte einer die jeweilige Aussparung 41 aufnehmenden Seitenkante 45 erstrecken. Der restliche Bereich der Erstreckung der Seitenkante 45 bildet auf diese Weise quasi einen Vorsprung 47 – relativ zu der Aussparung 41 gesehen. Die seitlich angeordneten Kompressionsmatten 37 sind nun jeweils alternierend umgekehrt zueinander ausgerichtet, weisen also abwechselnd verschiedene Orientierungen auf, wobei jeweils die Vorsprünge 47 in die Aussparungen 41 eingreifen. Zusätzlich zeigt sich auch, dass die Vorsprünge 47 der mittigen, kreuzförmig angeordneten Kompressionsmatten 37 in die mittleren Schlitze 39 der seitlich angeordneten Kompressionsmatten 37 eingreifen. Auf diese Weise wird ein stabiler Anordnungsverbund von Kompressionsmatten 37 bereitgestellt, was in einfacher Weise durch Legen und Stecken der Kompressionsmatten 37 geschehen kann. Es bedarf also keiner komplexen Umwicklung einzelner Abgasnachbehandlungselemente 3.
-
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 49 zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen der Abgaskomponente 1, insbesondere der Abgaskomponente 1 gemäß dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 49 weist eine Haltevorrichtung 51 auf, welche eine – im Querschnitt einer auf der Haltevorrichtung 51 angeordneten Kompressionseinheit 10 gesehen – L-förmige Auflagefläche 53 aufweist. Diese wird bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung 51 durch zwei Auflageelemente 55 gebildet, sodass die Auflagefläche 53 hier letztlich zweigeteilt ausgebildet ist. Die Auflageelemente 55 sind ihrerseits an einem Tragegestell 57 gehalten.
-
Die L-förmigen Auflageelemente 55 und damit zugleich die Auflagefläche 53 sind so orientiert, dass ein Knie des L in vertikaler Richtung nach unten weist.
-
Die Vorrichtung 49 weist wenigstens ein als Anschlagelement 58 ausgebildetes Anschlagblech zur Ausrichtung der Gehäuseteile 7, 9, der Abgasnachbehandlungselemente 3 und/oder der Kompressionsmatten 37 auf.
-
Die Haltevorrichtung 51 weist weiterhin mindestens einen, hier konkret zwei Spannbügel 59 auf, die eingerichtet sind, um die Kompressionseinheit 10 zu umgreifen und eine Kompressionskraft in die Kompressionseinheit 10 einzuleiten. Die Spannbügel 59 weisen hier jeweils zwei Spannbügelteile auf, nämlich jeweils ein erstes Spannbügelteil 61 und ein zweites Spannbügelteil 63, wobei die Spannbügelteile 61, 63 miteinander verspannt werden können und so eine nach innen, also insbesondere in ein Inneres, welches von den Spannbügelteilen 61, 63 umgriffen wird, gerichtete Kompressionskraft zu erzeugen.
-
Zur Herstellung der Abgaskomponente 1 werden zunächst die ersten Spannbügelteile 61 auf der Auflagefläche 53 angeordnet. Anschließend wird das erste Gehäuseteil 7 auf die ersten Spannbügelteile 61 aufgelegt, insbesondere so, dass es an dem Anschlagelement 58 anschlägt. Dann werden die Kompressionsmatten 37 und die Abgasnachbehandlungselemente 3 zu einer – im Querschnitt gesehen – rechteckförmigen, vorzugsweise quadratischen Anordnung auf dem ersten Gehäuseteil 7 angeordnet. Danach wird das zweite Gehäuseteil 9 auf diese Anordnung der Abgasnachbehandlungselemente 3 und der Kompressionsmatten 37 aufgelegt, wodurch die Kompressionseinheit 10 hergestellt wird. Dabei dienen die Formschlusselemente 19 der Gehäuseteile 7, 9 zu deren Ausrichtung relativ zueinander. Auf die so gebildete Kompressionseinheit 10 werden nun die zweiten Spannbügelteile 63 aufgelegt, und diese werden mit den ersten Spannbügelteilen 61 verspannt, sodass die Spannbügel 59 ausgebildet werden und eine Kompressionskraft auf die Gehäuseteile 7, 9 aufgebracht wird, sodass die Kompressionseinheit 10 komprimiert wird.
-
Anschließend kann die Kompressionseinheit 10 mit den Spannbügeln 59 von der Haltvorrichtung 51 entfernt werden. Die Kompressionseinheit 10 wird dann schließlich einer hier nicht dargestellten Presseneinrichtung in das Außengehäuse 11 eingepresst, wobei vorzugsweise eine Presskraft auf die stirnseitigen, nach innen gerichteten Gehäuseflansche 21 aufgebracht wird. Dabei ist es möglich, dass die Kompressionseinheit 10 aus den gespannten Spannbügeln 59 ausgepresst und zugleich in das Außengehäuse 11 eingepresst wird. Es ist aber auch möglich, dass die Spannbügel 59 beim Einpressen der Kompressionseinheit 10 in das Außengehäuse 11 – insbesondere sukzessive – gelöst werden.
-
5 zeigt eine Darstellung einer Anordnung einer Mehrzahl von Abgaskomponenten 1 gemäß dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in Draufsicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich hier, dass identisch ausgebildete, benachbart zueinander angeordnete Abgaskomponenten 1 mit den Flansch-Formschlusselementen 29 der Außengehäuseflansche 27 ineinandergreifen, sodass die Abgaskomponenten 1 sehr bauraumsparend und zugleich – wegen der an den Außengehäuseflanschen 27 ausgebildeten Aussparungen – auch materialsparend, angeordnet werden können. Zugleich stabilisieren die ineinandergreifenden Formschlusselemente 29 die Anordnung der Abgaskomponenten 1. Diese sind vorzugsweise in einem nicht dargestellten Abgasgehäuse einer übergeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet, insbesondere an oder in diesem befestigt. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Abgaskomponenten 1 mittels der Befestigungsbohrungen 31 in dem Abgasgehäuse verschraubt sind.
-
In 5 sind außerdem wegen der stirnseitigen Ansicht auch noch die mittleren, kreuzförmig zwischen den Abgasnachbehandlungselementen 3 angeordneten Kompressionsmatten 37 erkennbar.
-
Insgesamt zeigt sich, dass mit der Abgaskomponente 1, dem Verfahren zu deren Herstellung und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine optimierte rechteckförmige, vorzugsweise quadratische Anordnung von Abgasnachbehandlungselementen 3 bereitgestellt werden kann. Dabei ergeben sich Bauraumvorteile in einer gesamten Abgasnachbehandlungsanlage aufgrund der einfachen, kompakten und zugleich flexiblen Anordnung rechteckförmiger, insbesondere quadratischer Abgasnachbehandlungselemente 3, die leicht austauschbar sind. Außerdem wird eine Beschädigung der Abgasnachbehandlungselemente 3 während der Montage wirksam vermieden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2011/0030355 A1 [0002]
