DE19740966C2 - Verfahren zum Herstellen eines metallischen Trägerkörpers sowie ein metallischer Trägerkörper für ein Abgassystem einer Verbrennungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Trägerkörpers sowie einen metallischen Trägerkörper, insbeson­ dere einen Katalysator-Trägerkörper für Abgassysteme von Verbrennungskraft­ maschinen.

Metallische Trägerkörper, die auch Wabenkörper genannt werden, insbeson­ dere Katalysator-Trägerkörper für Abgassysteme von Verbrennungskraftma­ schinen, sind zum Beispiel aus der WO 92/02717 oder aus der WO 92/02716 bekannt.

Allen diesen Körpern ist gemeinsam, daß sie aus einer Mehrzahl von einzelnen Blechen bestehen, die wenigstens teilweise strukturiert sind. Die Bleche begrenzen Strömungskanäle, durch die ein Abgas hindurchströmen kann. Zur Ausbildung einzelner Gaskanäle sind die Bleche umeinander gewickelt oder geschlungen.

Die Aktivität eines Katalysator-Trägerkörpers, der innerhalb eines Abgassy­ stems einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, ist unter anderem abhängig von den Strömungsverhältnissen in einem metallischen Trägerkör­ per. Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse wird nach der WO 92/02717 vorgeschlagen, daß wenigstens ein Teil der Bleche etwa parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Strukturen aufweist, wobei die Strukturen sich zumindest bei einem Teil dieser strukturierten Bleche kontinuierlich oder stufenweise verendende Strukturhöhen und/oder Strukturbreiten zur Bildung von Kanälen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen aufweisen. Einen anderen Vorschlag zur Verbesserung der Effektivität und/oder der Strömungs­ verhältnisse in einem metallischen Trägerkörper beschreibt die bereits er­ wähnte WO 92/02716. Hiernach wird vorgeschlagen, daß der Trägerkörper in Strömungsrichtung der Kanäle betrachtet so ausgebildet ist, daß die Anzahl der Kanäle pro Querschnittsfläche und damit die Querschnittsfläche einzelner Kanäle in verschiedenen in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Teilabschnitten variiert.

Solche Trägerkörper haben eine hohe Effektivität bzw. ein günstiges Strö­ mungsverhalten, was insbesondere bei großen Abgasvolumina vorteilhaft ist. Die Herstellung solcher metallischer Wabenkörper erfolgt in der Art, daß wenigstens teilweise strukturierten Bleche zu wenigstens einem Stapel ge­ schichtet werden. Der geschichtete Stapel oder die geschichteten Stapel werden anschließend wenigstens teilweise umeinander geschlungen. Die umeinander geschlungenen Stapel werden danach in ein Mantelrohr einge­ bracht. Der so hergestellte Trägerkörper wird anschließend belotet und einem Hartlötvorgang unterzogen, wodurch die einzelnen Bleche untereinander verbunden werden. Zusätzlich kann eine Verbindung zwischen den Blechen und dem Mantelrohr erfolgen. Der Herstellungsaufwand solcher Trägerkörper ist relativ groß.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zu Grunde ein Verfahren anzugeben, durch welches die Herstellung des Träger­ körpers vereinfacht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es einen Trägerkörper so weiter zu bilden, daß dieser bei vereinfachtem Aufbau eine hohe Effektivität aufweist.

Diese Zielsetzung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Ein erfindungsgemäßer Lösungsvor­ schlag bezüglich eines Trägerkörpers ist Gegenstand des Anspruchs 25. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist Gegenstand der jeweili­ gen Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Verfahrens zum Herstellen eines metallischen Trägerkörpers, insbesondere eines Katalysator-Trägerkör­ pers für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine, wird ein völlig neuartiger Weg zur Herstellung metallischer Trägerkörper beschritten. In Abkehr von dem bekannten Herstellungsverfahren, bei denen stets eine geordnete Struktur des Trägerkörpers gebildet wird, wird nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, daß wenigstens ein Blech in eine Aufnahme unter wenigstens einer teilweisen Deformation desselben einge­ bracht wird. Die Ausbildung der Gasdurchlässe innerhalb des Trägerkörpers wird durch das deformierte Blech gebildet. Innerhalb der Aufnahme entsteht eine im wesentliche völlig ungeordnete Ausbildung von Gasdurchlässen, die untereinander kommunizieren. Hierdurch wird bei einem Durchströmen eines solchen Trägerkörpers eine sehr gute Durchmischung eines Abgases erreicht, die zu einer hohen Effektivität eines als Katalysator-Trägerkörper verwende­ ten metallischen Trägerkörper führt.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens hat auch den Vorteil, daß eine Schichtung bzw. Stapelbildung vor der eigentlichen Ausbildung des metallischen Trägerkörpers nicht mehr notwendig ist.

Durch eine geeignete Auswahl oder Variation der Herstellungsparameter ist es möglich, die im wesentlichen ungeordnete Struktur des Trägerkörpers zu beeinflussen. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß während des Herstel­ lungsvorgangs wenigstens ein Blech mit einer im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in die Aufnahme eingebracht wird. Hierdurch wird im wesentlichen der Herstellungsvorgang vereinfacht, da zur Herstellung des metallischen Trägerkörpers keine aufwendigen Einrichtungen notwendig sind. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensführung ist, daß das Deformations­ verhalten des Blechs, das mit einer im wesentlichen konstanter Geschwindig­ keit in die Aufnahme eingebracht wird, stets ähnlich ist.

Zur Verhöhung der Effektivität des Herstellungsverfahrens wird vorgeschla­ gen, daß mehrere Bleche gleichzeitig in die Aufnahme eingebracht werden. Diese Bleche beeinflussen sich gegenseitig dadurch, daß diese während des Einbringens in die Aufnahme wenigstens teilweise deformiert werden. Wer­ den mehrere Bleche gleichzeitig in die Aufnahme eingebracht, so ist es zweckmäßig, wenn ein jedes Blech mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit in die Aufnahme eingebracht wird. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei denen die Geschwindigkeit eines jeden Blechs im wesentlichen gleich ist. Hierdurch ist es möglich durch einen einzigen Antrieb alle Bleche in die Aufnahme zu fördern.

Die Beladung des Trägerkörpers mit wenigstens einem Blech und somit auch die Größe einer katalytisch aktiven Oberfläche hängt auch von dem Defor­ mationsgrad des Blechs ab. Um innerhalb des Trägerkörpers Abschnitte zu erreichen die unterschiedliche Deformationen und somit unterschiedliche Abschnitte katalytisch aktiver Oberfläche zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß die Geschwindigkeit eines jeden Blechs unterschiedlich ist. Vorzugsweise wird während des Herstellungsvorgangs die Geschwindigkeit wenigstens eines Blechs variiert. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung bei der ein jedes Blech mit variierender Geschwindigkeit in die Aufnahme eingebracht wird. Durch diese Variation der Geschwindigkeit eines jeden Blechs wird die Möglichkeit geschaffen einen metallischen Trägerkörper herzustellen, der an vorgegebe­ nem Einsatz bzw. Verwendungszwecke angepaßt ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß ein jedes Blech mit im wesentlichen gleich variierenden Geschwindigkeiten eingebracht wird. Alternativ kann ein jedes Blech mit unterschiedlich variierenden Geschwindigkeiten die Aufnahme eingebracht werden.

Die Herstellung eines metallischen Trägerkörpers wird auch dadurch verein­ facht, daß wenigstens die Richtung mindestens eines Blechs, in der das Blech in die Aufnahme angebracht wird, im wesentlichen konstant ist. Werden mehrere Bleche in die Aufnahme eingebracht, so ist es vorzuziehen, daß die Richtung eines jeden Blechs aus der das jeweilige Blech in die Aufnahme eingebracht wird, im wesentlichen konstant ist.

Um zu verhindern, daß innerhalb der Aufnahme Gebiete entstehen, in denen große Gaskanäle vorhanden sind, wird vorgeschlagen, daß die Richtung mindestens eines Blechs, aus der das Blech in die Aufnahme eingebracht wird, variiert wird. Entsprechendes kann auch erfolgen, wenn mehrere Bleche in die Aufnahme eingebracht werden. Hierbei erfolgt eine gleichartige Variation der Richtung eines jeden Blechs. Diese Maßnahme hat auch den Vorteil, daß Trägerkörper hergestellt werden können, die einen sich ver­ ändernden Querschnitt aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen konisch ausgebildeten Trägerkörper handeln.

Zur Verbesserung der Deformation wenigstens eines Bleches in die Auf­ nahme wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein im wesentlichen länglich ausgebildetes Blech mit einem Drall um die eigene Längsachse in die Auf­ nahme eingebracht wird.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein Blech in Form eines bandförmigen Blechs in die Aufnahme eingebracht wird. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei dem ein jedes bandförmiges Blech bis zum Erreichen einer jeweiligen, vorgegebenen Beladungsdichte der Aufnahme in dieser eingebracht wird.

Um eine relativ hohe Beladung der Aufnahme mit einem Blech zu errei­ chen, wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein Blech in Form von Blech­ abschnitten bis zum Erreichen einer vorgegebenen Beladung in die Aufnahme eingebracht. Diese Blechabschnitte werden vorzugsweise aufeinander folgend in die Aufnahme eingebracht werden. Es können auch mehrere Blechab­ schnitte gleichzeitig aus unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedli­ chen Geschwindigkeiten in die Aufnahme eingebracht werden.

Zum Einbringen einzelner Blechabschnitte in die Aufnahme wird vorgeschla­ gen, daß die einzelnen Blechabschnitte vor dem Einbringen in die Aufnahme in einer Einbringstation beschleunigt werden. Die einzelnen Blechabschnitte werden quasi in die Aufnahme hineingeschossen. Dadurch, daß die einzelnen Blechabschnitte gegen eine Wand, vorzugsweise eine Prallwand und/oder gegen bereits die sich in der Aufnahme befindenden Blechabschnitte stoßen, werden diese deformiert. So erfolgt eine gleichzeitige Deformation der bereits sich in Aufnahme befindenden so wie der in die Aufnahme ein­ dringenden Blechabschnitte. Das Ausmaß der Deformation der sich in der Aufnahme bereits befindenden so wie in der in die Aufnahme einbringenden Bleche bzw. Blechabschnitte von dem zwischen den einzelnen Blechabschnit­ ten bzw. Blechen entstehenden Impuls. Kann das sich bereits in der Auf­ nahme ausgebildete Agglomerat von Blechen bzw. Blechabschnitten als ein relativ starker Körper betrachtet werden, so findet eine relativ starke Defor­ mation des in die Aufnahme eindringenden Blechs bei einem Zusammenstoß mit diesem Agglomerat.

Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit und/oder die Richtung und/oder der Drall und/oder die Form des Blechs und/oder die Beschleunigung der Blechabschnitte in Abhängigkeit von der Beladungsdichte der Aufnahme variiert. Wird der Trägerkörper beispielsweise aus einem bandförmigen Blech hergestellt, so kann auch dieses während des Herstellungsvorgangs mit unterschiedlichen Beschleunigungen in die Aufnahme eingebracht werden.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein Blech in eine wenigstens teilweise durch ein Mantelrohr des Trägerkörpers und eine Prallwand begrenzte Aufnahme eingebracht wird. Die Prallwand ist im Öffnungsquerschnitt des Mantelrohres angeordnet. Wird wenigstens ein Blech im wesentlichen in axialer Richtung des Mantelrohrs in das Mantelrohr eingebracht, so wird es beim Zusammenstoß mit der Prallwand deformiert. Weitere Deformationen können dadurch erfolgen, daß das Blech gegen das Mantelrohr bzw. gegen das sich bereits im Mantelrohr befindende Blech stößt.

Zur Verbesserung der Deformationsfähigkeit eines Blechs wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein Blech vor dem Einbringen in die Aufnahme strukturiert wird. Dem Blech kann beispielsweise eine wellenförmige Struktur verliehen werden.

Zweckmäßigerweise wird vor dem Einbringen wenigstens eines Blechs in die Aufnahme wenigstens ein Teil einer Oberfläche wenigstens eines Blechs katalytisch aktiv ausgebildet.

Nach einem anderen erfinderischen Gedanken wird ein metallischer Träger­ körper, insbesondere ein Katalysator-Trägerkörper für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem in einem Mantelrohr angeordneten, Gaskanäle bildenden, Blech vorgeschlagen. Der metallische Trägerkörper zeichnet sich durch mindestens ein wenigstens teilweise durch ein Einbringvorgang in das Mantelrohr deformiertes Blech aus. Das Blech begrenzt wenigstens teilweise die Gaskanäle. Vorzugsweise ist das Blech bandförmig ausgebildet.

Nach einer anderen vorteilhaften Weitergestaltung des Trägerkörpers wird vorgeschlagen, daß das Blech in Form von Blechabschnitten ausgebildet ist. Die Blechabschnitte und/oder das Blech können von unregelmäßiger Gestalt und/oder Form sein.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Blech wenigstens teilweise vor dem Ein­ bringen in die Aufnahme strukturiert ausgebildet.

Dient der Trägerkörper des Katalysator-Trägerkörper wird nach einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß wenigstens ein Teil einer Oberfläche wenigstens eines Blechs katalytisch aktiv ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten in der Erfindung werden anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Momentaufnahme eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers mit einem bandförmigen Blech,

Fig. 2 schematisch eine Momentaufnahme eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers mit zwei bandförmigen Blechen,

Fig. 3 schematisch eine Momentaufnahme eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers mit Blechabschnitten,

Fig. 4 schematisch eine Momentaufnahme, eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers mit einem bandförmigen Blech und mit Blechabschnitten,

Fig. 5 schematisch eine ersteres Ausführungsbeispiel einer Einbring­ station und

Fig. 6 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einbring­ station.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Momentaufnahme eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers 1. Der Trägerkörper 1 umfaßt ein Mantelrohr 2 mit im Mantelrohr angeordneten, deformierten Blech 4. Das Mantelrohr weist eine erste Öffnung 5 und eine zweite Öffnung 6 auf. Der Querschnitt der Öffnungen 5, 6 entspricht im wesentlichen dem Innenquerschnitt des Mantel­ rohres 2. Die erste Öffnung 5 ist durch einen ersten Prallkörper 7 ver­ schlossen. Die zweite Öffnung 6 ist durch einen zweiten Prallkörper 8 teilweise verschlossen. Das Mantelrohr 2, der erste Prallkörper 7 und der zweite Prallkörper 8 begrenzen eine Aufnahme 3. In dem zweiten Prall­ körper 8 ist eine Eintrittsöffnung 9 ausgebildet. Die Eintrittsöffnung 9 erstreckt sich durch den zweiten Prallkörper 8 hindurch und mündet in der Aufnahme 3.

Durch die Eintrittsöffnung 9 wird ein bandförmiges Blech 4, vorzugsweise mit einer hohen Geschwindigkeit, eingebracht. Das bandförmige Blech 4 tritt durch die Eintrittsöffnung 9 in die Aufnahme 3 hinein. Der vordere Bereich des Bandes 4 stößt dabei gegen eine am ersten Körper 7 ausgebildete Prallwand 10. Durch diesen Zusammenstoß des bandförmigen Blechs, wel­ ches kontinuierlich in die Aufnahme 3 eingebracht wird, wird das bandför­ mige Blech deformiert. Der deformierte Abschnitt des bandförmigen Blechs 4 ist mit 11 bezeichnet.

Das bandförmige Blech 4 wird so lange in die Aufnahme 3 eingebracht, bis die Aufnahme 3 eine vorgegebene Beladung mit dem bandförmigen Blech 4 erreicht hat. Die Geschwindigkeit, der das bandförmige Blech 4 in die Aufnahme 3 eingebracht wird, kann während des gesamten Herstellungsvor­ gangs konstant sein. Diese kann jedoch auch variieren. Um zu verhindern, daß gegen Ende des Herstellungsvorgangs das in die Aufnahme 3 einzubrin­ gende Blech 4 nicht aus der Aufnahme 3 herausragt ist der zweite Prall­ körper 8 vorgesehen. Dieser weist eine Wand 12 auf, deren Funktion im wesentlichen der Funktion der Prallwand 10 des ersten Prallkörpers 7 entspricht. Die Eintrittsöffnung 9 ist an den Querschnitt des bandförmigen Blechs 4 angepaßt. Die Eintrittsöffnung 9 kann auch einen sich zu der Aufnahme 3 hin erweitenden Querschnitt aufweisen, wodurch eine Variation der Einbringrichtung des Blechs in die Aufnahme 3 ermöglicht wird. Durch die Pfeile R wird angedeutet, daß das Band 4 während des Einbringvor­ gangs aus der dargestellten Lage auslenkbar ist, wodurch sich Einbringrich­ tung des bandförmigen Blechs 4 ändert. Die Änderung der Einbringrichtung des bandförmigen Blechs 4 kann während des gesamten Herstellungsvorgangs erfolgen. Sie kann zwischen zwei maximal Auslenkungen schwanken. Die Schwankung erfolgt vorzugsweise sinusförmig. Die Amplitude der Auslen­ kung der Einbringrichtung wird vorzugsweise an den Beladungsgrad der Aufnahme 3 angepaßt. Im Anfangsstadium des Herstellungsvorgangs ent­ spricht die Amplitude der Auslenkung der Einbringrichtung vorzugsweise dem Durchmesser des Mantelrohres 2.

Das bandförmige Blech 4 wird mittel einer Eindringstation 13 in die Auf­ nahme 3 eingebracht. Das bandförmige Blech 4 wird hierzu von einer Vorratsrolle 14 abgewickelt.

Nachdem das bandförmige Blech 4 entsprechend der gewünschten Beladung in die Aufnahme 3 eingebracht worden ist, wird das bandförmige Blech 4 durchtrennt. Der fertiggestellte Trägerkörper 1 kann entnommen werden.

In der Fig. 2 ist eine Momentaufnahme eines Herstellungsvorgangs eines Trägerkörpers 21 dargestellt. Der Trägerkörper 21 weist ein konisch ausge­ bildetes Mantelrohr 22 auf. Die erste Öffnung 25 des Mantelrohres 22 ist durch einen ersten Prallkörper 27 verschlossen. Die zweite Öffnung 26 des Mantelrohres 22 ist durch einen zweiten Prallkörper 28 teilweise verschlos­ sen. Das Mantelrohr 22, der erste Prallkörper 27 und der zweite Prallkörper 28 begrenzen eine Aufnahme 23.

Der erste Prallkörper 28 weist im Abstand zueinander ausgebildete Eintritts­ öffnungen 29a und 29b auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Prallkörper 28 im Bereich der kleineren, zweiten Öffnung 26 des sich konisch erweitenden Mantelrohres 22 angeordnet. Zweckmäßig kann es sein den zweiten Prallkörper der Öffnung 25 anzuordnen.

Durch die Eintrittsöffnung 29a tritt ein bandförmiges Blech 24a in die Aufnahme 23 hinein. Durch die Eintrittsöffnung 29b tritt ein bandförmiges Blech 29b hinein. Die bandförmigen Bleche 24a, 24b treten gleichzeitig in die Aufnahme 23 hinein. Ist die Aufnahme noch leer, so stoßen die jeweili­ gen Enden der Bleche 24a, 24b gegen eine Prallwand 30 des ersten Prall­ körpers 27. Durch den Zusammenstoß der bandförmigen Bleche 24a, 24b mit der Prallwand 30 wird dieses deformiert und erhält die schematisch in der Fig. 2 dargestellten Deformationsabschnitte 31, die bei dem fertig hergestellten Trägerkörper 21 Gasdurchlässe begrenzen. Die bandförmigen Bleche 24a, 24b können gleicher Formengestalt sein. Die Einbringung der Bleche 24a, 24b erfolgt über eine Einbringstation 33, die zum Einbringen der beiden Bleche 24a, 24b einen gemeinsamen, nicht dargestellten Antrieb haben. Die Anzahl der bandförmigen Bleche 24a, 24b kann entsprechend den Herstellungserfordernissen angepaßt werden.

Eine weitere Möglichkeit der Herstellung eines Trägerkörpers 41 und zeigt die Fig. 3. Der Trägerkörper 41 weist beispielhaft dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel ein konisch ausgebildetes Mantelrohr 42 auf. Die jeweiligen Öffnungen 45, 46 des konisch ausgebildeten Mantelrohres sind durch einen ersten Prallkörper 47 bzw. eine zweiten Prallkörper 48 verschlossen. Der zweite Prallkörper 48 weist eine Eintrittsöffnung 49, durch die das Blech 44 in die Aufnahme 43 einbringbar ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um streifenförmige Blechabschnitte. Die Blechabschnitte 44 werden in einer Einbringstation so beschleunigt, daß diese in einem freien Flug durch die Öffnung 49 in die Aufnahme 43 gelangen. In dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Einbringstation 53 mit Abstand zu dem zweiten Prall­ körper 48 dargestellt. Der zweite 48 kann Bestandteil der Einbringstation 53 sein.

Die in die Aufnahme 43, die durch das Mantelrohr 42, den ersten Prall­ körper 47 so wie den zweiten Prallkörper 48 begrenzt ist, eingebrachten Blechabschnitte 44 stoßen gegen die Prallwand 50 des ersten Prallkörpers 47. Durch das Auftreffen der einzelnen Blechabschnitte 44 gegen die Prall­ wand 50 werden diese, wie in der Fig. 3 angedeutet deformiert. Ist bereits eine Vielzahl von Blechabschnitten 44 in die Aufnahme 43 eingebracht worden, so werden diese weiteren Blechabschnitte 44 durch Auftreffen auf die bereits vorhandenen deformierten Blechabschnitte 44 deformiert, wobei gleichzeitig eine Verdichtung der bereits in der Aufnahme 43 vorhandenen, deformierten Blechabschnitte 44 erfolgt. Bei der Herstellung eines Trägerkör­ pers mit Blechabschnitten kann ein relativ geringer Lückengrad erreicht werden. Unter einem Lückengrad wird das Verhältnis von einem Lückenvo­ lumen zum Volumen der Aufnahme verstanden, wobei das Lückenvolumen die Differenz zwischen dem Volumen der Aufnahme und dem Gesamtvolu­ men der eingebrachten Blechschnitte verstanden wird.

Die Blechabschnitte 44 werden sequentiell der Einbringstation 53 zugeführt. Die Zuführung erfolgt über eine Zuführstation 55. In der Zuführstation 55 werden die Blechabschnitte 44 durch Ablängungen von einem Blechband 56, daß von einer Vorratsrolle 54 abgerollt wird, gebildet.

In dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel werden Blechab­ schnitte 44 durch eine Eintrittsöffnung 49 in die Aufnahme 43 gebracht. Zweckmäßig kann es sein durch eine weitere Eintrittsöffnung in dem zweiten Prallkörper 48 Blechabschnitte 44 einzubringen. Während des Herstellungs­ vorgangs des Wabenkörpers können die Beschleunigungen der Blechabschnitte 44 konstant sein. Bevorzugt ist ein Variation der Beschleunigung der Blech­ abschnitte 44, da hier durch eine quasi geschichteter Trägerkörper erreichbar ist. In den einzelnen Schichten des Trägerkörpers ist eine unterschiedliche Anzahl von Gaskanälen ausgebildet. Mit anderen Worten der Lückengrad der einzelnen Schichten ist unterschiedlich.

In der Fig. 4 ist schematisch eine Momentaufnahme eines Herstellungsvor­ gangs eines metallischen Trägerkörpers 61 dargestellt. Der metallische Trägerkörper 61 weist ein Mantelrohr 62 auf. Die erste Öffnung 65 des Mantelrohres 62 ist durch einen ersten Prallkörper 67 verschlossen. Die zweite Öffnung 66 des Mantelrohres 62 ist durch einen zweiten Prallkörper 68 teilweise verschlossen. Das Mantelrohr 62, der erste Prallkörper 67 und der zweite Prallkörper 68 begrenzen eine Aufnahme 63.

Der zweite Prallkörper 68 weist zwei im Abstand zueinander ausgebildete Eintrittsöffnungen 69a und 69b auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Fig. 4 tritt durch die Eintrittsöffnung 69a ein bandförmiges Blech 64a hinein. Durch die Eintrittsöffnung 69b werden Blechabschnitte 64b eingeführt. Der fertiggestellte Trägerkörper 61 umfaßt ein bandförmiges Blech 64a) und ein Vielzahl von Blechabschnitten 64b). Während des Einbringvorgangs des bandförmigen Blechs 64a und der Blechabschnitte 64b werden diese deformiert. Sie füllen die Aufnahme 63 aus. Beim Erreichen einer bestimmten Beladung der Aufnahme 63 wird der Herstellungsvorgang beendet. Zum Eindringen des bandförmigen Blechs 64a ist eine Einbrings­ tation 73a vorgesehen. Die Einbringung der Blechabschnitte 64b erfolgt über eine Einbringstation 73b.

Ein fertig hergestellter Trägerkörper 1, 21, 41 oder 71 weist eine Vielzahl von Gaskanälen 80 auf, die durch ein Blech in Form eines bandförmigen Blechs 4, 24a, 24b, 64a und/oder ein Blech in Form von Blechabschnitten 44, 64b begrenzt sind.

In der Fig. 5 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Einbringstation 33 dargestellt. Die Einbringstation 33 weist zwei im wesentlichen walzenför­ mige Rollen 81, 82 auf. Die jeweilige Achse 83, 84 der Rollen 81, 82 ver­ laufen parallel zueinander und liegen auf einer gemeinsamen Geraden 85. Der Abstand der Achsen 83, 84 auf der Geraden 85 ist etwas kleiner als die Summe des Durchmesser der Rollen 81, 82, wodurch zwischen den Mantelflächen der Rollen 81, 82 ein Spalt 86 ausgebildet wird. Die Höhe des Spaltes 86 ist vorzugsweise etwas kleiner als die Höhe des Blechs 4, welches zwischen den Rollen 81, 82 reibschlüssig gefördert wird. Während der Förderung durch die Rollen 81, 82 kann dem Blech 4 eine Struktur, insbesondere ein wellenförmige Struktur, verliehen werden. Hierzu sind die Rollen 81, 82 mit am Außenumfang ausgebildeten Zähnen ausgebildet, die beim Abrollvorgang ineinander greifen. Wenigstens eine der Rollen 81, 82 ist über einen nicht dargestellten Motorantrieb antreibbar. Vorzugsweise ist der Antrieb so steuerbar, daß die Geschwindigkeit, mit der das Blech 4 in eine Aufnahme eingebracht wird, variiert werden kann.

Zur Einbringung von Blechabschnitten 44 bzw. 64b wird vorzugsweise eine Einbringstation 53, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist, verwendet. Die Einbringstation 53 umfaßt zwei walzenförmige Rollen 81, 82 auf. Die Rolle 81 ist um eine Achse 83 und die Rolle 82 um eine Achse 84 verdrehbar. Die Achsen 83, 84 verlaufen parallel zueinander. Sie liegen auf einer gemeinsamen Geraden 85. Die walzenförmige Rolle 81 ist entlang der Gera­ den 85 hin und her verschiebbar. Die Rolle 81 ist mit einem Antrieb ver­ bunden, so daß diese Rolle 81 in Rotation um ihre Achse 83 versetzt wird. Über eine Fördereinrichtung 87 werden die Blechabschnitte 44 sequentiell auf die Mantelfläche der Rolle 82 aufgebracht. Hat der Blechabschnitt 44 eine vorgegebene Lage auf dem Mantel der Rolle 82 erreicht, so wird die rotierende Rolle 81 entlang der Geraden 85 in Richtung der Rolle 82 ver­ schoben, so daß der Mantel der Rolle 81 in Kontakt mit dem Blechabschnitt 44 kommt, so daß dieser durch die rotierenden Rolle 81 beschleunigt wird. Vorzugsweise ist für die Rolle 81 ein Anschlag vorgesehen, so daß der Verfahrweg der Rolle 81 so begrenzt wird, daß der Mantel der Rolle 81 nicht zu Anlage an den Mantel der Rolle 82 gelangt.

Nachdem ein Blechabschnitt 44 durch die rotierenden Rollen 81, 82 be­ schleunigt wurde und der Blechabschnitt 44 den Eingriffsbereich mit dem Mantel der Rollen 81 verlassen hat, wird die Rolle 81 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgefahren und ein weiterer Blechabschnitt 44 auf dem Mantel des Körpers 82 positioniert. Der Vorgang in der beschriebenen Art und Weise wiederholt werden.

Claims (30)

1. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Trägerkörpers (1, 21, 41, 61), insbesondere eines Katalysator-Trägerkörpers für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem wenigstens ein Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in eine Aufnahme (3, 23, 43, 63) unter wenigstens einer teilweisen Deformation eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens ein Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit einer im wesentlichen konstanter, Geschwindig­ keit in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein jedes Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit einer im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Geschwindigkeit eines jeden Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) im wesentlichen gleich ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Geschwindigkeit eines jeden Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) unterschiedlich ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Geschwindigkeit wenigstens eines Bleches (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) während des Herstellungsvor­ gangs variiert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein jedes Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit variierender Geschwindigkeit in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem ein jedes Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit im wesentlichen gleich variierenden Geschwindigkeiten in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein jedes Bleche (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit unterschiedlich variierenden Geschwindigkeiten in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem wenigstens die Richtung (R) mindestens eines Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b), in der das Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird, im wesentlichen konstant ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Richtung (R) eines jeden Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b), aus der das jeweilige Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird, im wesentlichen konstant ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Richtung (R) mindestens eines Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b), aus der das Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird, variiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Richtung (R) eines jeden Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b), aus der das jeweilige Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird, im wesentlichen gleich variiert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem wenigstens ein im wesentlichen längliches Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) mit einem Drall um seine eigene Längsachse in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Drall eines jeden Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) im wesentlichen gleich ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem wenigstens ein Blech in Form eines bandförmigen Blechs (4, 24a, 24b, 64a) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem ein jedes bandförmiges Blech (4, 24a, 24b, 64a) bis zum erreichen einer jeweiligen, vorgegebenen Bela­ dung der Aufnahme (3, 23, 63) in diese eingebracht wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem wenigstens ein Blech in Form von Blechabschnitten (44, 64b) bis zum erreichen einer vorgegebener Beladung in die Aufnahme (43, 63) eingebracht werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Blechabschnitte (44, 64b) aufeinanderfolgend in die Aufnahme (43, 63) eingebracht werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die einzelnen Blechabschnitte (44, 64b) vor dem Einbringen in die Aufnahme (43, 63) in einer Einbringstation (53, 73b) beschleunigt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 20, bei dem die Geschwin­ digkeit und/oder die Richtung und/oder der Drall und/oder die Form des Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) und/oder die Beschleunigung in Abhängigkeit von einer Beladung der Aufnahme (3, 23, 43, 63) vari­ iert.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem wenigstens ein Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in eine wenigstens teilweise durch ein Mantelrohr (2, 22, 43, 63) des Trägerkörpers (1, 21, 41, 61) und wenigstens eine Prallwand (10, 30, 50, 60) begrenzte Aufnahme (3, 23, 43, 63) eingebracht wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 22, bei dem wenigstens ein Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) vor dem Einbringen in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) strukturiert wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 23, bei dem vor dem Ein­ bringen wenigstens eines Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) wenigstens einem Teil einer Oberfläche wenigstens eines Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) katalytisch aktiv ausgebildet wird.

25. Metallischer Trägerkörper (1, 21, 41, 61), insbesondere ein Katalysator- Trägerkörper für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem in einem Mantelrohr (2, 22, 42, 62) angeordneten, Gaskanäle (80) bildenden, Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b), dadurch gekennzeichnet, daß dieser mindestens ein wenigstens teilweise durch einen Einbringvorgang in das Mantelrohr (2, 22, 42, 62) deformiertes Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) aufweist, welches wenigstens teil­ weise die Gaskanäle (80) begrenzt.

26. Trägerkörper nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens ein Blech (4, 24a, 24b, 64a) bandförmig ausgebildet ist.

27. Trägerkörper nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Blech in Form von Blechabschnitten (44, 64b) ausgebil­ det ist.

28. Trägerkörper nach Anspruch 25, 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) von unregelmäßiger Gestalt und oder Form ist.

29. Trägerkörper nach einem der Ansprüchen 25 bis 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Blech (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) wenig­ stens teilweise vor dem Einbringen in die Aufnahme (3, 23, 43, 63) strukturiert ist.

30. Trägerkörper nach einem der Ansprüchen 25 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Teil einer Oberfläche wenigstens eines Blechs (4, 24a, 24b, 44, 64a, 64b) katalytisch aktiv ausgebildet ist.