DE4219673A1

DE4219673A1 - Metallträger aus Streckmetallband

Info

Publication number: DE4219673A1
Application number: DE4219673A
Authority: DE
Inventors: Juergen Ing Grad Bayer; Klaus Ing Grad Haller
Original assignee: Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Current assignee: Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1993-12-23

Description

Die Erfindung betrifft einen Metallträger für einen Katalysator zur Abgasreinigung, insbesondere für Brennkraftmaschinen, nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-C 40 16 276 ist bekannt, Metallträger aus glatten und ge wellten Blechen herzustellen. Hierbei werden die Bleche zu Stapeln aufeinandergeschichtet, um einen Symmetriepunkt angeordnet und gleichsinnig um diesen verschlungen. Aus der EP-A 245 737 ist be kannt, Metallträger aus glatten und gewellten Blechen herzustellen, wobei diese zu einem Stapel aufeinandergeschichtet und um zwei Fixpunkte verschlungen werden. Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß ein Gasaustausch zwischen den einzelnen Lagen des Metall trägerkörpers nicht stattfinden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Metallträger den Gasaustausch zwischen den einzelnen Lagen in tan gentialer und radialer Richtung zu ermöglichen.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Metallträger gemäß Anspruch 1 vorge schlagen, welcher aus mehreren Lagen gewellter oder gewellter und glatter Bleche besteht, wobei für diese Bleche ein planiertes Streckmetallband Verwendung findet.

Die Verwendung von Streckmetall für Metallträger ist in der DE-A 35 10 715 beschrieben. Hier wird ein Streckmetallband auf einen Dorn aufgewickelt. Der Abstand zwischen den einzelnen Wickellagen wird durch die aus der Bandoberfläche herausragenden Verformungen, die durch das Strecken des Streckmetallbandes entstehen, gehalten. Diese Streckmetallbänder haben den Nachteil, daß sie nicht aufeinander gleiten können, sondern sich verhaken - dies kann für bestimmte Trä gerformen (z. B. nach DE-C-40 16 276) zu Schwierigkeiten bei der Her stellung (verschlingen) führen. Zur Herstellung eines gattungsgemä ßen Metallträgers kann ein derart gestaltetes Streckmetallband keine Verwendung finden, da sich bei einem Verschlingen der Stapel zu der gewünschten Metallträgerform die glatten und gewellten Bleche rela tiv zueinander verschieben, wobei die einzelnen Blechlagen aufeinan der gleiten. Streckmetallbänder, wie sie in der DE-A 35 10 715 vor geschlagen werden, würden sich bei der Herstellung eines gattungsge mäßen Metallträgers ineinander verhaken.

Bei dem erfindungsgemäßen Metallträger sind die Streckmetallbänder nach dem Strecken auf die ursprüngliche Materialstärke des Metall bandes vor dem Strecken planiert. Anschließend sind die Streckme tallbänder in bekannter Weise zu gewellten Blechen weiterverarbeitet und auf die erforderliche Länge geschnitten bzw., bei der Verwendung als Glattband, lediglich abgelängt. Die Blechabschnitte sind zu Sta peln aufeinandergeschichtet und in bekannter Weise verschlungen.

Nach Anspruch 2 sind die Randbereiche der gestreckten Metallbänder nicht gestreckt. Diese Ausgestaltungsform ist besonders vorteilhaft, da die ungestreckten Randbereiche eine große Fläche für eine füge technische Verbindung aufweisen. So steht für ein stirnseitiges Ver löten des nach Anspruch 3 hergestellten Metallträgers, bei dem die ungestreckten Randbereiche der gewellten oder gewellten und glatten Bleche zu den Stirnseiten weisen, eine ebenso große Fläche zur Ver fügung, wie sie bei einem aus ungestreckten Blechen hergestellten Metallträger verfügbar ist. Die Festigkeit der fügetechnischen Ver bindung bleibt somit vollständig erhalten, wobei aber die einge setzte Materialmenge reduziert ist. Die Breite des ungestreckten Randbereiches wird nach Anspruch 4 so gewählt, daß sie etwa der Ein dringtiefe des stirnseitig aufgebrachten Lotes entspricht, das beim Löten in axialer Richtung in den Metallträger eindringt.

Nach Anspruch 5 sind die nicht gestreckten Randbereiche der glatten oder glatten und gewellten Bleche im Zentrum bzw. am Umfang des Me tallträgerkörpers angeordnet, d. h. die offenen Kanten der Metallbän der bilden die Stirnseiten des Metallträgers. Bei dieser Ausgestal tung ist neben der großen Fläche, die durch die ungestreckten Rand bereiche für eine fügetechnische Verbindung zur Verfügung steht, be sonders die hohe mechanische Festigkeit der Ränder von Bedeutung. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Metallträgers nach der DE-C 40 16 276 werden beispielsweise vier Stapel aus gewellten und ungewellten Blechen um einen Symmetriepunkt angeordnet und um diesen verschlungen. Dabei werden die ungestreckten Randbereiche der Stapel im Zentrum von einem geeigneten Werkzeug gefaßt und beim Verschlin gen festgehalten. Die dabei auftretenden Kräfte werden von den unge streckten Randbereichen aufgenommen. Umfangseitig liegen die unge streckten Randbereiche am Mantel an und werden mit diesem fügetech nisch verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt. Die Breite dieser ungestreckten Randbereiche wird nach Anspruch 6 so ausgewählt, daß sie der Länge der fügetechnisch mit dem Mantel ver bundenen Abschnitte der gewellten oder glatten Bleche entspricht. Diese Form der Ausgestaltung gewährleistet neben der Gas durchlässigkeit der einzelnen Blechlagen einen, gegenüber den her kömmlichen Fertigungsmethoden reduzierten Materialeinsatz und somit bei dem fertigen Metallträger auch ein reduziertes Gewicht.

Nach Anspruch 7 ist der erfindungsgemäße Metallträger auch aus einer Kombination von gestreckten und ungestreckten Blechen herstellbar. Hierbei werden für die gewellten Bleche beispielsweise geschlitzte Wellbänder nach der DE-A 38 44 348 und für die glatten Bleche ge streckte Metallbänder verwendet. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein guter Gasaustausch zwischen den Lagen gewährleistet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Streckmetallband mit ungestreckten Randbereichen,

Fig. 2 Metallträger mit stirnseitig angeordneten, unge streckten Randbereichen,

Fig. 3 Metallträger mit umfangsseitig angeordneten, unge streckten Randbereichen.

Fig. 1 zeigt ein Streckmetallband 6 mit ungestreckten Randbereichen 12, 12′. Das Streckmetallband 6 ist in Streckrichtung S gestreckt und anschließend planiert worden, wodurch sich im gestreckten Be reich annähernd rautenförmige Öffnungen 8 ausgebildet haben. Die senkrecht zur Streckrichtung S verlaufenden Enden des Streckmetall bandes 6 weisen geschlossene Kanten 13, 13′ auf, die zur Streckrich tung S parallel verlaufenden Seiten weisen hingegen offene Kanten 14, 14′ auf. Die Länge B des Streckmetallbandes 6 ist so gewählt, daß sie bei Ausführungsformen nach einem der Ansprüche 3 oder 4 der Gesamtlänge des Metallträgerkörpers 11 entspricht. Bei Ausführungs formen nach einem der Ansprüche 5 oder 6 ist die Länge B der Streck metallbänder 6 so bestimmt, daß die glatten und gewellten Metallbän der 3, 4 nach dem Verschlingen das Volumen des Metallträgers 1 genau ausfüllen.

Fig. 2 zeigt einen Metallträger 1, der aus Streckmetallband 6 gemäß Fig. 1 mit ungestreckten Randbereichen 12, 12′ an den Stirnseiten aufgebaut ist. Die Randbereiche 12, 12′ sind stirnseitig belotet. Durch den Lötvorgang ist das Lot 9 in die Randbereiche 12, 12′ und die Spalte 10 zwischen dem Metallträger 1 und dem Mantel 2 einge drungen, wodurch die Metallbänder 6 in diesem Bereich untereinander und mit dem Mantel 2 fügetechnisch verbunden sind. Die Länge B des Metallträgerkörpers 1 entspricht der Länge B des Streckmetallbandes 6.

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform für einen Metallträger 1 aus glatten und gewellten Metallbändern 3, 4 mit ungestreckten Randbereichen 12, 12′, wobei die geschlossenen Kanten 13, 13′ umfangseitig am Mantel 2 und die geöffneten Kanten 14, 14′ an den Stirnseiten des Metallträgers 1 angeordnet sind. Am Umfang des Metallträgers 1 überlappen sich die Endabschnitte 5, 5′ der glatten und gewellten Metallbänder 3, 4 gemäß den älteren Anmel dungen P 41 12 354 und P 42 15 986 der Anmelderin, wobei die Länge der Endabschnitte 5, 5′ etwa der Breite R der ungestreckten Randbe reiche 12, 12′ entspricht. Die Endabschnitte 5, 5′ sind mit dem Man tel 2 verlötet. Das Lot, das beispielsweise in Form einer Lotfolie durch eine sogenannte Bauchbinde aufgebracht werden kann, fließt während des Lötvorganges vom Umfang her in die Lotkanäle 7 und zwi schen die Endabschnitte 5, 5′. Dadurch wird eine dauerhafte Verbin dung zwischen den glatten und den gewellten Metallbändern 3′, 4 und dem Mantel 2 hergestellt.

Claims

1. Metallträger für einen Katalysator zur Abgasreinigung, insbe sondere für Brennkraftmaschinen, bestehend aus gewellten oder aus gewellten und glatten Blechen, die zu mehreren aneinander grenzenden Lagen gestapelt und gemeinsam verschlungen und mit einem umhüllenden Mantel fügetechnisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten und/oder glatten Bleche (3, 4) aus gestreckten Metallbändern (6) bestehen, wobei die ge streckten Metallbänder (6) nach dem Strecken planiert sind.

2. Metallträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gestreckten Metallbänder (6) Randbereiche (12, 12′) aufweisen, die nicht gestreckt sind.

3. Metallträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gestreckten Randbereiche (12, 12′) der Metallbänder (3, 4) stirnseitig am Metallträger (1) angeordnet und verlötet oder verschweißt sind.

4. Metallträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (R) der nicht gestreckten Randbereiche (12, 12′) etwa der Loteindringtiefe des stirnseitig verlöteten Metallträgers (1) entspricht.

5. Metallträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gestreckten Randbereiche (12, 12′) der Metallbänder (3, 4) im Zentrum und/oder am Umfang des Metallträgerkörpers (11) angeordnet sind.

6. Metallträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (R) der nicht gestreckten Randbereiche (12, 12′) etwa der Länge der Endabschnitte (5, 5′) der Metallbänder (3, 4) entspricht, wobei die Endabschnitte (5, 5′) mit der Innenflä che des Mantels (2) fügetechnisch verbunden sind.

7. Metallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die glatten Bleche (3) aus gestreckten Metallbändern (6) und die gewellten Bleche (4) aus nicht ge streckten, geschlitzten Metallbändern bestehen.