DE4316870A1 - Vorrichtung zum Reinigen von Verbrennungsmotor-Abgasen sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Verbrennungsmotor-Abgasen, aufweisend:

• (a) ein Mittel-Bauteil, in dem mindestens ein Abgasbehandlungskörper gehaltert ist;
• (b) ein doppelwandiges, sich erweiterndes Zuström- Bauteil; und
• (c) ein doppelwandiges, sich verjüngendes Abström- Bauteil,
• (d) wobei das Mittel-Bauteil mit dem Zuströmbau­ teil und dein Abström-Bauteil jeweils durch eine umlaufende Schweißverbindung verbunden ist.

Eine Abgasreinigungsvorrichtung dieser Art ist aus dem Dokument EP 0 471 175 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden zwei Abgasbehandlungs­ körper in Axialrichtung in das rohrförmige Mittel- Bauteil eingeschoben. Die umlaufenden Schweißver­ bindungen zwischen dem Zuström-Bauteil und dem Mittel-Bauteil sowie dem Abström-Bauteil und dem Mittel-Bauteil sind Stumpfschweißverbindungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Abgasreinigungsvorrichtung so auszubil­ den, daß sie sich rationeller herstellen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,

• (e) daß das Gehäuse des Mittel-Bauteils aus zwei Teilschalen zusammengesetzt ist, die an längs des Gehäuses verlaufenden Schweißborden mit­ einander verschweißt sind.

Es ist zwar an sich bekannt, Abgasbehandlungskörper halternde Gehäuse von Abgasreinigungsvorrichtungen aus zwei Teilschalen aufzubauen, die an längsver­ laufenden Schweißborden miteinander verschweißt sind. Gerade in Kombination mit dem Aufbau gemäß Merkmalen (a), (b), (c) und (d) ergeben sich jedoch bedeutsame Herstellungsvorteile, die weiter unten in der Anmeldung genauer dargelegt werden. An dieser Stelle wird lediglich darauf hingewiesen, daß das Einlegen der Abgasbehandlungskörper in geöffnete Teilschalen des Gehäuses des Gehäuse- Mittelteil s einfacher ist als das axiale Einschie­ ben und daß die Kombination des Gehäuseaufbaus in Teilschalenbauweise mit den umlaufenden Schweißver­ bindungen den problemlosen Ausgleich von Herstel­ lungstoleranzen ermöglicht.

Mit "Reinigen von Verbrennungsmotor-Abgasen" ist einerseits das chemische Umwandeln von nachteiligen gasförmigen Abgasbestandteilen, wie Kohlenmonoxid, Stickoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, in unschädliche Verbindungen, wie Kohlendioxid, Stick­ stoff und Wasser, gemeint. Dies geschieht in der Regel durch Oxidation oxidierbarer schädlicher Abgasbestandteile und Reduktion reduzierbarer schädlicher Abgasbestandteile unter Anwesenheit eines Katalysators. In diesem Fall ist der Abgas­ behandlungskörper in der Regel ein mit einer Viel­ zahl längs hindurchführender Kanäle versehener Körper, bei dem die Kanalwände mit einer kataly­ tisch wirkenden Substanz, z. B. auf der Basis von Platin, beschichtet sind.

"Reinigen von Verbrennungsmotor-Abgasen" bedeutet andererseits auch die möglichst umfassende Unschäd­ lichmachung von im Abgas von Dieselmotoren enthal­ tenen Partikeln, die häufig vereinfachend auch "Rußpartikel" genannt werden. Dabei kann es sich um das Herausfiltern dieser Partikel aus dem Abgas­ strom handeln, wobei man häufig vereinfachend von einem "Rußfilter" spricht. Es kann sich aber auch um das Oxidieren derartiger Partikel handeln oder sogar um das kombinative Beseitigen von Partikeln und schädlichen gasförmigen Abgasbestandteilen, letzteres wiederum mit Hilfe eines Katalysators. Infolgedessen ist im Fall von Dieselmotor-Abgasen der Abgasbehandlungskörper häufig ein Filterkörper. Als Filterkörper sind poröse keramische Körper gängig. Man kennt aber auch sogenannte Wickelfil­ ter, die aus Fäden aus entsprechend wärmebeständi­ gem Material, z. B. Glasfaser oder Keramikfaser, gewickelt sind.

Bei den Abgasbehandlungskörpern für katalytische Abgasreinigung sind keramische Körper oder metal­ lische Körper, jeweils mit einer Vielzahl von Längskanälen, bekannt.

Vorzugsweise sind das Zuström-Bauteil und das Abström-Bauteil jeweils mit ihrem einen Endbereich teleskopisch in einen Endbereich des Mittel-Bau­ teils eingesetzt und befinden sich die umlaufenden Schweißverbindungen an den beiden Enden des Mittel- Bauteils. Hierdurch entsteht an den Stirnenden des Blechs des Mittel-Bauteils eine schweißtechnisch optimale Schweißkehle. Außerdem erzwingt der Teleskopsitz beim Zusammenbau der Bauteile selbst­ tätig einen Toleranzausgleich. Wenn z. B. ein kera­ mischer Abgasbehandlungskörper mit von der Soll- Gestalt etwas abweichender Querschnittsform in dem Gehäuse des Mittel-Bauteils angebracht wird, hat dieses Gehäuse die Tendenz, auch diese vom Soll abweichende Querschnittsform anzunehmen. Durch den Teleskopsitz mit dem anschließenden Zuström-Bauteil oder dem anschließenden Abström-Bauteil wird das Gehäuse in Richtung auf die Soll-Gestalt gedrückt. Das gleiche gilt umgekehrt für Gestaltabweichungen des Zuström-Bauteils und des Abström-Bauteils. Ferner wird darauf hingewiesen, daß auch der "umge­ kehrte Teleskopsitz", also der Endbereich des Gehäuses des Mittel-Bauteils innerhalb des Endbe­ reichs des Zuström-Bauteils bzw. des Abström-Bau­ teils, möglich ist.

In der Praxis weisen Abgasreinigungsvorrichtungen häufig zwei oder sogar noch mehr hintereinander angeordnete Abgasbehandlungskörper auf, wobei zwischen den Abgasbehandlungskörpern jeweils ein axialer Abstand besteht. Mehrere kleinere Abgasbe­ handlungskörper hintereinander sind preisgünstiger als ein einziger, entsprechend größerer Abgasbe­ handlungskörper. Außerdem können sich die teilge­ reinigten Abgase vor Eintritt in den zweiten bzw. dritten usw. Abgasbehandlungskörper wieder neu vermischen, so daß insgesamt eine gleichmäßigere und vollständigere Abgasreinigung erreicht wird.

Um zu vermeiden, daß aus dem Abstandsraum zwischen zwei Abgasbehandlungskörpern heiße Abgase ungehin­ dert zu dem Gehäuse gelangen oder ungehindert eine Halterungsmatte der Abgasbehandlungskörper mit der Gefahr deren Beschädigung beaufschlagen, kann man einen den Abstandsraum umgebenden Zwischenring vorsehen. Der Zwischenring kann aus Blech oder aus Keramik bestehen. Alternativ ist es außerdem mög­ lich, statt eines derartigen Zwischenrings eine außenseitige Überbrückung des Abstandsraums mittels eines herumgelegten Drahtgewebes oder Drahtge­ stricks vorzunehmen.

Im Fall eines Zwischenrings aus Blech ist es bevor­ zugt, daß der Zwischenring mit zwei Vorsprüngen in komplementäre Aufnahmevertiefungen der Schweißborde reicht und dort mit dem Gehäuse verschweißt ist. Der Zwischenring kann analog zu den Teilschalen des Gehäuses zweigeteilt sein und durch diese Verschweißung zu einem vollständigen Ring werden.

Ferner ist es bevorzugt, in demjenigen Bereich des Gehäuses, wo der Zwischenring - sei es aus Blech oder aus Keramikmaterial - angeordnet ist, eine im Umfangsrichtung verlaufende Sicke vorzusehen, die mindestens so breit wie der Zwischenring ist. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Lagefixie­ rung des Zwischenrings in Axialrichtung.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Zuström-Bauteil und/oder dem Abström-Bauteil die dem Mittel-Bauteil abgewandten Enden sowohl der Außenwand als auch der Innenwand gemeinsam mit einer Rohrleitung verschweißt. Diese Verschweißung erzeugt somit zugleich eine Verbindung zwischen der Innenwand und der Außenwand sowie eine Befestigung des Zuström-Bauteils bzw. des Abström-Bauteils mit der Rohrleitung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird normalerweise in ein Abgassystem eingebaut. An dem Zuström-Bauteil handelt es sich deshalb in der Regel um die Rohrleitung, durch die der Vor­ richtung das zu reinigende Abgas zuströmt; an dem Abström-Bauteil handelt es sich um die Rohrleitung, durch die das gereinigte Abgas von der Abgasreini­ gungsvorrichtung wegströmt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung liegt bei dem Zuström-Bauteil und/oder dem Abström-Bau­ teil das dem Mittel-Bauteil zugewandte Ende der Innenwand, unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Endrings, über einen Schiebesitz an der Außenwand an. Bei dem Zuström-Bauteil und bei dem Abström-Bauteil wird die Innenwand naturgemäß im Betrieb wesentlich heißer als die Außenwand. Infol­ ge des Schiebesitzes kann sich die Innenwand prob­ lemlos relativ zu der Außenwand stärker ausdehnen, so daß die Gefahr von Verwerfungen oder Spannungs­ rissen oder dgl. minimiert ist. Bevorzugte Ausbil­ dungen des Schiebesitzes sowie der Ausbildung und der Halterung des Endrings werden weiter unten im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Ausbildungen als für sich erfinderische Maß­ nahmen angesehen werden, die auch ohne oder mit nur einem Teil der anderen, in der Anmeldung beschrie­ benen Merkmale, insbesondere ohne die Merkmale der Ansprüche 1 bis 4, ggf. auch ohne das Merkmal des Anspruchs 5, eigenständige Bedeutung haben.

Vorzugsweise ist das Gehäuse des Mittel-Bauteils aus einem Blech geringerer Wandstärke gefertigt als die Außenwände des Zuström-Bauteils und des Abström-Bauteils. In diesem Zusammenhang muß man sich vor Augen halten, daß das Gehäuse des Mittel- Bauteils einen größeren Umfang als das Zuström- Bauteil und das Abström-Bauteil (wenn man deren dem Mittel-Bauteil abgewandten Endbereiche betrachtet) besitzt, so daß auch mit einem Blech geringerer Wandstärke ein ausreichend hohes Widerstandsmoment gegen Biegung erreicht wird.

Vorzugsweise bestehen die Außenwände des Zuström- Bauteils und des Abström-Bauteils aus korrosionsbe­ ständigerem Blech als das Gehäuse des Mittel-Bau­ teils, weil bei den beiden erstgenannten Bauteilen höhere Betriebstemperaturen und damit einhergehend eine größere Korrosionsgefahr besteht.

Durch die in den beiden vorstehenden Absätzen beschriebenen Maßnahmen lassen sich somit Material- und Geldeinsparungen beim Gehäuse des Mittel-Bau­ teils realisieren.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet,

• (a) daß in die erste Teilschale des Mittel-Bau­ teils mindestens ein Abgasbehandlungskörper eingelegt wird;
• (b) daß das Zuström-Bauteil und das Abström-Bau­ teil, die separat gefertigt worden sind, jeweils mit ihrem einen Endbereich in einen Endbereich der ersten Teilschale des Mittel- Bauteils eingebracht werden;
• (c) daß die zweite Teilschale des Mittelbauteils aufgesetzt wird;
• (d) und daß die umlaufenden Schweißverbindungen und die Schweißbordschweißungen ausgeführt werden.

Ggf. werden ein oder mehrere Zwischenringe zusammen mit den Abgasbehandlungskörpern eingelegt. Ferner versteht sich, daß die Abgasbehandlungskörper mit herumgelegter Halterungsmatte eingelegt werden, wie weiter unten noch deutlicher werden wird.

Bei dem beschriebenen Verfahrensgegenstand der Erfindung werden die erfindungsgemäß erreichten Vorteile besonders plastisch. Der Zusammenbau des Gehäuses des Mittel-Bauteil s mit dem Abgasbehand­ lungskörper bzw. den Abgasbehandlungskörpern und ggf. dem Zwischenring bzw. den Zwischenringen ist besonders einfach, ebenso der Zusammenbau des Mit­ tel-Bauteils mit dem Zuström-Bauteil und dem Abström-Bauteil. Das Ausführen der Schweißungen ist besonders unkompliziert und rationell möglich, insbesondere weil durch die Teleskopverbindungen zwischen dem Zuström-Bauteil bzw. dem Abström-Bau­ teil und dem Mittel-Bauteil sowie durch die Schweißborde definierte Schweißnahtverläufe vorge­ geben sind. Ferner wird in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, daß die genannten Teleskopverbindungen auch "umgekehrt" ausgeführt sein können, also Zuström-Bauteil bzw. Abström- Bauteil außen und Gehäuse des Mittel-Bauteils innen.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die erforderlichen Axialspalte zwischen der Innenwand des Zuström-Bauteils und dem anschließenden Abgasbehandlungskörper, ggf. zwischen dem Zwischenring und den zwei benachbarten Abgasbehandlungskörpern, und zwischen der Innenwand des Abström-Bauteils und dem anschließenden Abgas­ behandlungskörper durch entsprechend genaues Posi­ tionieren des Zuström-Bauteils, des Mittel-Bau­ teils, des Abgasbehandlungskörpers bzw. der Abgas­ behandlungskörper und ggf. des Zwischenrings in der ersten Teilschale des Mittel-Bauteils, und des Abström-Bauteils relativ zueinander für das Verschweißen eingehalten werden. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Anschläge in einer Produktionsvorrichtung sichergestellt werden. Diese Längentoleranzen aller beteiligten Teile summieren sich nicht zu einer ungünstig großen Gesamttoleranz auf, sondern bleiben den einzelnen Teilen zugeordnet.

Alternativ ist es möglich, die erforderlichen Axialspalte zwischen den beteiligten Bauteilen durch zwischengelegte Abstandsplättchen oder Abstandsringe aus wegbrennbarem Material sicherzu­ stellen. Im Grundsatz ist es dann möglich, auf die genaue Positionierfestlegung der Einzelteile beim Zusammenbau zu verzichten und die Einzelteile gleichsam nur axial zusammenzuschieben.

Das bevorzugteste Einsatzgebiet der Erfindung ist die Reinigung von Abgasen eines für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Verbrennungsmo­ tors, also der Einbau in eine Kraftfahrzeug-Abgas­ anlage.

Es wird darauf hingewiesen, daß die in den abhängi­ gen Ansprüchen enthaltenen Merkmale technisch vor­ teilhaft auch für sich verwirklichbar sind ohne Einbeziehung oder unter nur teilweiser Einbeziehung der Merkmale übergeordneter Ansprüche. Dies gilt ganz besonders für die in den Ansprüchen 5, 6, 7, 8 enthaltenen Merkmale.

Ein besonders wesentlicher, durch die Erfindung erreichter Vorteil besteht darin, daß man nunmehr in der Lage ist, Abgasreinigungsvorrichtungen für unterschiedliche Motorgrößen und Kraftfahrzeuge nach dem Baukastenprinzip auf rationellste Art zu fertigen. Mittel-Bauteile können mit unterschied­ lichen Zuström-Bauteilen und Abström-Bauteilen kombiniert werden, insbesondere was die Winkelaus­ richtung der zu führenden oder der ab führenden Rohrleitung relativ zur Längsachse des Mittel-Bau­ teils oder was die Exzentrizität der zuführenden Rohrleitung oder der ab führenden Rohrleitung in Relation zur Mittellängsachse des Mittel-Bauteils anbelangt. Es können Mittel-Bauteile unterschied­ licher Länge gefertigt und mit den Zuström-Bautei­ len sowie den Abström-Bauteilen kombiniert werden, wobei in den längeren Mittel-Bauteilen entweder längere Abgasbehandlungskörper oder eine größere Anzahl von Abgasbehandlungskörpern gehaltert werden können.

Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenan­ sicht einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Pfeil 1 in Fig. 4;

Fig. 2 einen Teilschnitt einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Abgasreinigungsvorrichtung;

Fig. 3 einen Teilschnitt einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Abgasreinigungsvorrichtung;

Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 1 im Querschnitt längs IV-IV;

Fig. 5 eine Einzelheit einer abgewandelten Abgasreinigungsvorrichtung im Teilschnitt;

Fig. 6 eine Einzelheit einer abgewandelten Abgasreinigungsvorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 7 einen Teil einer abgewandelten Abgasrei­ nigungsvorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 8 einen Teil einer abgewandelten Abgas­ reinigungsvorrichtung im Längsschnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Abgasreinigungsvorrich­ tung besteht aus einem Mittel-Bauteil 2, einem Zuström-Bauteil 4 und einem Abström-Bauteil 6. Die Querschnittsgestalt des Mittel-Bauteils 2 erkennt man in Fig. 4. In Fig. 4 ist ferner in unterbroche­ nen Linien angedeutet, daß zwei gleichartige Abgas­ behandlungsvorrichtungen nebeneinander unter dem Boden eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein können.

In Fig. 4 ist am einfachsten erkennbar, daß das Gehäuse 8 des Mittel-Bauteils 2 aus einer - in Fig. 4 unteren - ersten Teilschale 10 und einer - in Fig. 4 oberen - zweiten Teilschale 12 zusammenge­ setzt ist. Die beiden Teilschalen 10 und 12 sind an Schweißborden 14, die in Längsrichtung des Mittel- Bauteils 12 verlaufen, miteinander verschweißt, wie mit Schweißnähten 16 angedeutet. Die Schweißborde 14 liegen in einer Ebene 18, die gegenüber der Horizontalen geneigt ist.

In dem Gehäuse-Mittelteil 2 sind in Axialrichtung hintereinander mit einem Axialabstand zwischen sich zwei Abgasbehandlungskörpern 20 gehaltert. Die Abgasbehandlungskörper 20 bestehen monolithisch aus starrem Keramikmaterial, sind von einer Vielzahl von Kanälen in Längsrichtung durchzogen und weisen auf den Kanalwänden eine katalytisch wirksame Beschichtung auf. Die Abgasbehandlungskörper 20 sind dadurch im Gehäuse 8 gehaltert, daß sie jeweils von einer herumgelegten Halterungsmatte 22 umgeben sind um beim Zusammenbau des Gehäuses 8 bzw. der gesamten Vorrichtung mit durch Zusammen­ pressen der Halterungsmatten 22 erzeugter Vorspan­ nung gehalten werden.

Im Abstandsraum 24 zwischen den beiden Abgasbehand­ lungskörpern 20 ist ein Zwischenring 26 aus Blech angeordnet, dessen Umfangslänge und Umfangsgestalt im wesentlichen dem Außenumfang der beiden Abgasbe­ handlungskörper entspricht. In dem oben in Fig. 1 gezeichneten Längsschnitt erkennt man die profi­ lierte Gestalt des Zwischenrings 26. Der Zwischen­ ring 26 ist aus zwei Teilringen zusammengesetzt, die jeweils an ihren Enden nach außen abgebogen und abweichend von der sonstigen Profilierung flach sind. Die so gebildeten vier Vorsprünge 28 reichen paarweise in komplementär geformte Vertiefungen 30 der Schweißborde 14, wie man auch in Fig. 4 erkennt. Dort sind die Vorsprünge 28 mit dem Gehäu­ se 8 verschweißt, wodurch der vollständige Zwischenring 26 gebildet und relativ zu dem Gehäuse 8 festgelegt ist. Am Außenumfang des Zwischenrings 26 befindet sich zwischen diesem und dem Gehäuse 8 ein Isolationsstreifen 32, der ebenfalls aus zwei Hälften besteht. Zwischen dem Isolationsstreifen 32 und dem Zwischenring 26 befindet sich eine dünne Schutzlage 34, die in beiden Axialrichtungen über den Abstandsraum 24 hinausgeht und jeweils zwischen einem Abgasbehandlungskörper 20 und dessen Halte­ rungsmatte 22 endet.

In demjenigen Bereich, wo der Zwischenring 26 in dem Gehäuse 8 angeordnet ist, weist das Gehäuse 8 eine nach außen geprägte Sicke 36 auf, die - in Axialrichtung gemessen - etwas breiter als der Zwischenring 26 ist. Im Bereich der beiden Schweiß­ borde 14 ist die Sicke 36 fortsetzend nach außen geführt, wodurch dort das Blech des Gehäuses 8 aus der Schweißbordebene ausgebogen ist und die Aufnah­ mevertiefungen 30 gebildet sind.

Das Zuström-Bauteil 4 und das Abström-Bauteil 6 sind, von Unterschieden in der Abmessungsgeometrie abgesehen, technisch gleich aufgebaut, wobei sich das Zuström-Bauteil 4 von links nach rechts in Fig. 1 in Richtung zu dem Mittel-Bauteil 2 hin erweitert und sich das Abström-Bauteil 6 in Richtung von links nach rechts in Fig. 1, d. h. von dem Mittel- Bauteil 2 weg, verjüngt. Das Zuström-Bauteil 4 besteht aus einer umlaufenden Außenwand 38, einer umlaufenden Innenwand 40 und einer Isoliermatte 42 dazwischen. Die Außenwand 38 und die Innenwand 40 enden links in einer gemeinsamen Ebene. Die Innen­ wand 40 ist rechts kurz vor der Stirnseite des anschließenden Abgasbehandlungskörpers 20 nach außen-rückwärts umgebogen und befindet sich mit diesem umgebogenen Ende in Berührung mit der Außen­ wand 38. Hierdurch wird ein Schiebesitz gebildet, der es der Innenwand 40 ermöglicht, bei den hohen Betriebstemperaturen der Vorrichtung stärker in die Länge zu gehen als die Außenwand 38. Der Axialspalt 44 zwischen der beschriebenen Umbiegung und der Stirnseite des Abgasbehandlungskörpers 20 erlaubt diesen Längenzuwachs.

Das Abström-Bauteil 6 ist analog aufgebaut, so daß eine nochmalige Beschreibung nicht erforderlich ist.

Das Zuström-Bauteil 4 ragt mit seinem in Fig. 1 rechten Endbereich teleskopisch in den linken End­ bereich des Gehäuses 8. Entsprechendes gilt für den in Fig. 1 linken Endbereich des Abström-Bauteils 6. Unter Benutzung der Kehle zwischen dem betreffenden stirnseitigen Ende des Blechs des Gehäuses 8 und der Außenwand 38 des Zuström-Bauteils 4 ist eine umlaufende Schweißnaht 46 ausgeführt.

Die Halterungsmatten 22 können beispielsweise von einer sogenannten Quellmatte gebildet sein, die aus keramischem Fasermaterial besteht und einen Zusatz an Glimmer enthält, so daß sie unter Wärmeeinwir­ kung an Volumen zunimmt. Die Isolationsmatte 32 und die Isoliermatten 42 können beispielsweise aus Keramikfasermaterial oder Glasfasermaterial beste­ hen. Die Schutzlage 34 kann beispielsweise aus besonders wärmefestem Keramikfasergewebe oder Glasfasergewebe bestehen.

Das Blech des Gehäuses hat eine Dicke von ca. 1 mm, während die Außenwand 38 des Zuström-Bauteils 4 und des Abström-Bauteils 6 eine Dicke von ca. 1,5 bis 2 mm hat.

Durch die Fig. 2 und 3 soll veranschaulicht werden, daß das Mittel-Bauteil 2 unter minimaler Abänderung für Verbrennungsmotoren geringerer oder höherer Leistung angepaßt werden kann, indem man das Gehäu­ se 8 axial kürzer als in Fig. 1 oder axial länger als in Fig. 1 ausbildet. Entsprechend finden dann axial kürzere oder axial längere Abgasbehandlungs­ körper in dem Gehäuse Platz. Es wird darauf hinge­ wiesen, daß die beiden Abgasbehandlungskörper 20 nicht unbedingt gleich lang sein müssen und infol­ gedessen das Gehäuse 8 nicht unbedingt spiegelsym­ metrisch zu seiner Mittelebene 48 sein muß. Zum Beispiel könnte, ausgehend von Fig. 1, das Gehäuse 8 nur rechts von dem Zwischenring 26 verlängert sein, so daß links von dem Zwischenring 26 ein mittellanger Abgasbehandlungskörper 20 und rechts von dem Zwischenring 26 ein langer Abgasbehand­ lungskörper 20 gemäß Fig. 3 vorhanden ist.

Rechts in Fig. 1 ist angedeutet, wie das Abström- Bauteil 6 durch Schweißung 50 an einer weiterfüh­ renden Rohrleitung 52 befestigt ist. Der Endbereich der Rohrleitung 52 ragt teleskopisch in das Abström-Bauteil 6 hinein. Durch die Schweißung 50 werden die Außenwand 38 und die Innenwand 40 sowohl miteinander als auch mit der Rohrleitung 52 verbun­ den. Analoges gilt für das linke Ende des Zuström- Bauteils 4, wo die zuführende Rohrleitung nicht eingezeichnet ist.

Fig. 5 veranschaulicht eine abgewandelte Konstruk­ tion eines Schiebesitzes zwischen der Innenwand 40 und der Außenwand 38 des Zuström-Bauteils 4. In dem dem Abgasbehandlungskörper 20 benachbarten Endbe­ reich ist die Außenwand 38 um 180° nach innen­ rückwärts umgebogen, wobei die Innenwand 40 mit ihrem Ende in einen Spalt der Umbiegung reicht. Zwischen dem Ende der Innenwand 40 und dem Grund des Umbiegungsspalts ist ein Freiraum 54, in den hinein das Längenwachstum der Innenwand 40 bei Temperaturerhöhung stattfinden kann.

Fig. 6 veranschaulicht eine weitere, abgewandelte Ausführungsmöglichkeit des Schiebesitzes zwischen der Innenwand 40 und der Außenwand 38 des Zuström- Bauteils 4 in der Nähe der Stirnseite des anschließenden Abgasbehandlungskörpers 20. Der End­ bereich der Innenwand 40 ist ähnlich wie bei Fig. 1 nach außen-rückwärts umgebogen, allerdings ein wenig über 180° hinaus. In dieser Umbiegung ist ein Endring 56 aus Metallgestrick festgelegt, der mit seinem Außenumfang mit dem Innenumfang der Außen­ wand 38 in Berührung steht. Die Innenwand 40 selbst steht in diesem Bereich nicht in Berührung mit der Außenwand 38.

Fig. 7 zeigt eine Variante, die hinsichtlich des Schiebesitzes zwischen der Innenwand 40 und der Außenwand 38 ganz ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 hat die Besonderheit, daß das Zuström-Bauteil 4 eine Winkelausrichtung unter etwa 45° relativ zur Längs­ achse 58 des Mittel-Bauteils 2 hat. Die Innenwand 40 reicht bis ziemlich dicht an die Stirnseite des Abgasbehandlungskörpers 20 heran, wobei allerdings ein Axialspalt 44 verbleibt. Die Innenwand 40 kann sich infolge des Schiebesitzes in Längsrichtung des Zuström-Bauteils 4 frei ausdehnen.

Außerdem erkennt man in Fig. 7 die Schweißborde 14.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 hat mit der Ausführungsform gemäß Fig. 7 die schräge Winkelaus­ richtung des Zuström-Bauteils 4 gemeinsam. Aller­ dings knickt das Zuström-Bauteil 4 im Bereich des teleskopischen Eingriffs mit dem Gehäuse 8 des Mittel-Bauteils 2 in die Axialrichtung des Mittel- Bauteils 2 ab. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist ein Endring 56 aus Metallgestrick vorgesehen, so daß der Schiebesitz zwischen dem Außenumfang dieses Endrings 56 und der Außenwand 38 gebildet ist.

Außerdem ist bemerkenswert, daß in Fig. 8 die Möglichkeit gezeichnet ist, das Zuström-Bauteil analog wie das Gehäuse 8 in Teilschalenbauweise auszuführen. Es sind Schweißborde 14a eingezeich­ net. Es gilt ganz generell, daß das Zuström-Bauteil 4 und das Abström-Bauteil 6 wahlweise mit einstückig umlaufender Außenwand 38 oder in Teil­ schalenbauweise gemäß Fig. 8 ausgeführt sein kön­ nen.

Außerdem sei angemerkt, daß die anhand der Fig. 5 bis 8 beschriebenen Details zu möglichen Ausbil­ dungen des Zuström-Bauteils 4 analog auch bei dem Abström-Bauteil 6 ausgeführt werden können.

Außerdem wird darauf hingewiesen, daß das Zuström- Bauteil 4 und das Abström-Bauteil 6 wahlweise auch ohne Isoliermatte 42, nur mit einem Luftspalt zwischen der Außenwand 38 und der Innenwand 40, ausgeführt sein können.

Schließlich wird darauf hingewiesen, daß Winkelaus­ richtungen des Zuström-Bauteils 4 oder des Abström- Bauteils 6 relativ zur Längsachse des Mittel-Bau­ teils 2 in beliebiger Ebene erfolgen können, insbe­ sondere in horizontaler Ebene, aber auch schräg nach oben oder unten.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Verbrennungsmotor- Abgasen, aufweisend:

• (a) ein Mittel-Bauteil (2), in dem mindestens ein Abgas­ behandlungskörper (20) gehaltert ist;
• (b) ein doppelwandiges, sich erweiterndes Zuström-Bau­ teil (4); und
• (c) ein doppelwandiges, sich verjüngendes Abström- Bauteil (6),
• (d) wobei der Mittel-Bauteil (2) mit dem Zuström-Bauteil (4) und dem Abström-Bauteil (6) jeweils durch eine umlaufende Schweißverbindung (46) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• (e) daß das Gehäuse (8) des Mittel-Bauteils (2 ) aus zwei Teilschalen (10, 12) zusammengesetzt ist, die an längs des Gehäuses (8) verlaufenden Schweißborden (14) miteinander verschweißt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuström-Bauteil (4) und das Abström-Bauteil (6) jeweils mit ihrem einen Endbereich teleskopisch in einen Endbereich des Gehäuse-Bauteils (2) eingesetzt sind; und daß sich die umlaufenden Schweißverbindungen (46) an den beiden Enden des Mittel-Bauteils (2) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei Abgasbehandlungskörper (20) beabstandet hintereinander vorgesehen sind; daß zwischen den zwei Abgasbehandlungskörpern (20) ein Zwischenring (26) aus Blech angeordnet ist; und daß der Zwischenring (26) mit zwei Vorsprüngen (20) in Aufnahmevertiefungen der Schweißborde (14) reicht und dort mit dem Gehäuse (8) verschweißt ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Abgasbehandlungskörper (20) beabstandet hintereinander angeordnet sind; daß zwischen den zwei Abgasbehandlungs­ körpern (20) ein Zwischenring (26) angeordnet ist; und daß das Gehäuse (8) in demjenigen Bereich, wo der Zwischenring (26) angeordnet ist, eine in Umfangsrich­ tung verlaufende Sicke (36) aufweist, die mindestens so breit wie der Zwischenring (26) ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Zuström- Bauteil (4) und/oder dem Abström-Bauteil (6) die dem Mittel-Bauteil (2) abgewandten Enden sowohl der Außen­ wand (4) als auch der Innenwand (40) gemeinsam mit einer Rohrleitung (52) verschweißt sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Zuström- Bauteil (4) und/oder dem Abström-Bauteil (6) das dem Mittel-Bauteil (2) zugewandte Ende der Innenwand (40), unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Endrings (56), per Schiebesitz an der Außenwand (38) anliegt.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Mittel-Bauteils (2 ) aus einem Blech geringerer Wand­ stärke als die Außenwände (38) des Zuström-Bauteils (4) und des Abström-Bauteils (6) gefertigt ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (38) des Zuström-Bauteils (4) und des Abström-Bauteils (6) aus korrosionsbetändigerem Blech bestehen als das Gehäuse (7) des Mittel-Bauteils (2).

9. Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung nach minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

• (a) daß in die erste Teilschale (10) des Mittel-Bauteils (2) mindestens ein Abgasbehandlungskörper (20) ein­ gelegt wird;
• (b) daß das Zuström-Bauteil (4) und das Abström-Bauteil (6), die separat gefertigt worden sind, jeweils mit ihrem einen Endbereich in einen Endbereich der ersten Teilschale (10) des Mittel-Bauteils (2) eingebracht werden;
• (c) daß die zweite Teilschale (42) des Mittel-Bauteils (2) aufgesetzt wird;
• (d) und daß die umlaufenden Schweißverbindungen (46) und die Schweißbordschweißungen (16) ausgeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Axialspalte (44) zwischen der Innenwand (40) des Zuström-Bauteils (4) und dem an­ schließenden Abgasbehandlungskörper (20), gegebenenfalls zwischen dem Zwischenring (26) und den zwei benachbarten Abgasbehandlungskörpern (20), und zwischen der Innenwand (40) des Abström-Bauteils (6) und dem anschließenden Abgasbehandlungskörper (20) durch entsprechend genaues Positionieren des Zuström-Bauteils (4), des Mittel-Bau­ teils (2), des Abgasbehandlungskörpers (20) bzw. der Abgasbehandlungskörper (20) und gegebenenfalls des Zwischen­ rings (26) in der ersten Teilschale (10) des Mittel-Bauteils (2), und des Abström-Bauteils (6) relativ zueinander für das Verschweißen eingehalten werden.