EP3362656A1 - Abgaskomponente, verfahren zum herstellen einer solchen abgaskomponente, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Abgaskomponente, verfahren zum herstellen einer solchen abgaskomponente, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

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EP3362656A1
EP3362656A1 EP16778993.2A EP16778993A EP3362656A1 EP 3362656 A1 EP3362656 A1 EP 3362656A1 EP 16778993 A EP16778993 A EP 16778993A EP 3362656 A1 EP3362656 A1 EP 3362656A1
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EP
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housing
exhaust gas
cross
gas component
compression
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Christina REICHERT
Claudia Riedel
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    • F01N2590/10—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for stationary applications

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas component, a method for producing such an exhaust gas component, and an apparatus for carrying out such
  • an exhaust gas component which has a plurality of - seen in cross-section - rectangular exhaust aftertreatment elements.
  • the exhaust gas component has a housing that surrounds the exhaust gas aftertreatment elements arranged in a rectangular arrangement relative to one another, as seen in cross section, the housing having a rectangular cross section and being divided into two housing parts along a diagonal of the cross section.
  • the two housing parts are welded together.
  • the disadvantage here is that the production of the exhaust gas component is complicated due to the welding of the housing parts, wherein these by the
  • Exhaust gas component - for example, for maintenance or replacement purposes, for example, to replace an exhaust aftertreatment element - is hardly possible or only with great effort.
  • the invention is based on the object, an exhaust gas component, a method for
  • an exhaust gas component which has at least one - viewed in cross-section - rectangular exhaust gas aftertreatment element, preferably a plurality of - seen in cross section - rectangular Exhaust after-treatment elements, as well as a housing, which - as seen in cross-section - arranged to a rectangular arrangement relative to each other
  • the housing parts are not welded together, but rather are arranged under compressive stress in the outer housing, a mounting of the exhaust gas component is greatly simplified.
  • the housing parts are not welded together, but rather are arranged under compressive stress in the outer housing, a mounting of the exhaust gas component is greatly simplified.
  • the housing parts are not welded together, but rather are arranged under compressive stress in the outer housing, a mounting of the exhaust gas component is greatly simplified.
  • the housing parts are not welded together, but rather are
  • housing parts welded to the outer housing in particular each housing part, each with a weld.
  • the housing parts are preferably urged against each other on adjacent housing edges under tension. They are in particular not rigidly connected to each other, but arranged under elastic bias in the outer housing.
  • Exhaust line especially an internal combustion engine
  • the exhaust gas component in particular has an enclosure, here in particular the outer housing, which preferably also has connection points for integration into an exhaust gas line, in particular for the supply and exhaust of exhaust gas.
  • the exhaust gas component is at their
  • the exhaust gas component is in particular designed to carry out a specific exhaust aftertreatment, for example formed as an oxidation catalyst, as an SCR catalyst for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides, or as
  • an exhaust gas component can also have more than one such function.
  • An exhaust gas aftertreatment element is in particular a device that is specifically set up to carry out a specific exhaust aftertreatment, at the same time being used for Arrangement and use is set up in an exhaust gas component.
  • Exhaust after-treatment element preferably has a carrier body and one on the
  • the support body is preferably a ceramic body, in particular a ceramic one
  • the catalytically active coating can, for example, a
  • Oxidation catalyst or suitable for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides SCR catalyst may also be referred to as
  • Particle filter element may be formed, in which case it preferably has a porous filter body, in particular a porous ceramic body as a filter body.
  • the housing which is arranged under compressive stress in the outer housing, is in particular designed as an inner housing.
  • the exhaust gas component preferably has an inner housing, which in turn has two housing parts, and an outer housing, which engages around the inner housing in the assembled state, wherein the inner housing is arranged in the outer housing under compressive stress.
  • Exhaust after-treatment element - which is also referred to as a compression unit - is elastically yielding, in particular the housing parts elastically to each other and the at least one exhaust aftertreatment element or the plurality of
  • Exhaust aftertreatment elements can be pushed inward, which is referred to as compression. Under compressive stress so the housing parts of the housing are further toward each other and in particular displaced inward than in a relaxed state in which no compression of the assembly of the housing parts and the
  • the elasticity of the arrangement may in particular result from the properties, in particular shape and / or material properties, of the housing parts, the geometric arrangement of the housing parts relative to one another, and / or additionally provided compression elements, in particular compression mats.
  • the housing parts have a wall thickness of at least 0.5 mm to at most 1.5 mm, in particular of 1 mm, whereby they receive a resilient, elastic training.
  • the fact that the housing parts are urged against each other on adjacent housing edges under tension means, in particular, that housing edges of the housing parts exist that extend perpendicular to a cross-sectional plane of the exhaust gas component, and which are opposite where the diagonal of the cross section of the housing in the two housing parts divides, in particular where a diagonal plane in which the corresponding diagonal runs intersects the cross-sectional plane.
  • the housing parts are preferably dimensioned such that the housing edges of the housing parts exist that extend perpendicular to a cross-sectional plane of the exhaust gas component, and which are opposite where the diagonal of the cross section of the housing in the two housing parts divides, in particular where a diagonal plane in which the corresponding diagonal runs intersects the cross-sectional plane.
  • the housing parts are preferably dimensioned such that the housing edges of the housing parts exist that extend perpendicular to a
  • Exhaust gas component have a distance from each other, whereby they are by compression of the exhaust gas component against each other or to each other to be pressed. It is possible that they touch each other in a compressed state, but it is also possible that the housing edges even in the compressed state yet another - but then compared to the relaxed state lower - distance from one another.
  • a cross-section is understood here to mean a view of the exhaust gas component and / or a part or element of the exhaust gas component in a plane on which a longitudinal direction of the exhaust gas component is perpendicular.
  • the longitudinal direction of the exhaust gas component is in particular a direction along which the exhaust gas component in the operation of a
  • a flow path for the exhaust gas extends through the exhaust gas after-treatment elements from an upstream end side to a downstream end side thereof in the longitudinal direction.
  • the housing and in particular also the exhaust gas component as a whole is / are preferably of cuboid design. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the
  • Exhaust after-treatment elements are formed cuboid.
  • a longest edge of such a cuboid preferably extends in the longitudinal direction, with shorter edges of the cuboid extending in the cross-sectional plane. It is possible that the exhaust gas component and / or the exhaust aftertreatment elements have a square cross section, wherein preferably the two shorter edges which are shorter than the longest edge, are the same length. It is also possible that different exhaust aftertreatment elements are different
  • a first exhaust aftertreatment element may have a square cross-section and a second exhaust aftertreatment element of a rectangular, not square cross-section.
  • An edge length of the housing is preferably an integer multiple of an edge length of an exhaust gas aftertreatment element, wherein here the factor 1 is included.
  • Exhaust after-treatment element is provided, along at least one transverse direction at least one, two or more exhaust aftertreatment element (s) is / are arranged. It is additionally or alternatively possible that seen in the longitudinal direction more than one
  • Exhaust aftertreatment element is arranged one behind the other.
  • the exhaust gas component preferably has a plurality of identically formed, in particular geometrically identically designed, exhaust gas aftertreatment elements. These preferably as such cuboid exhaust aftertreatment elements can then in turn be combined to a total cuboid arrangement by side and / or series arrangement of the exhaust aftertreatment elements.
  • the housing then preferably has corresponding edge lengths corresponding to the corresponding singular or plurality of
  • the outer housing preferably has corresponding edge lengths.
  • the outer housing is further preferably dimensioned so that the compression unit can be arranged under compression stress in the outer housing.
  • the outer housing in particular according to the desired compression stress chosen smaller
  • the housing parts are formed as - seen in cross section - L-shaped sheet metal elements.
  • the housing parts are preferably formed as angularly folded sheet metal shell halves.
  • the housing parts are particularly simple and quick and inexpensive to produce in this case.
  • An edge length of the sheet-metal jacket halves measured in the longitudinal direction is preferably approximately an integer multiple of a corresponding edge length of the
  • an edge length of the sheet-metal jacket halves measured in the cross-sectional plane is preferably an integer multiple of a corresponding edge length of the exhaust aftertreatment elements, wherein the integer multiple in particular on the number along a certain direction in the arrangement actually arranged arranged exhaust aftertreatment elements.
  • an edge length measured in the cross-sectional plane of a housing edge of at least one of the housing parts is smaller than a length of an arrangement edge of the arrangement of the at least one fitting against this housing edge in the mounted state
  • Exhaust after-treatment element or the exhaust aftertreatment elements in the relaxed state are not the housing edges, which are adjacent to each other in the compression or are displaced to each other, but to this vertically oriented housing edges, which are arranged parallel to lying in the cross-sectional plane arrangement edges of the arrangement of exhaust aftertreatment elements. Because of this
  • Housing edges have a smaller edge length than the arrangement edges, there is a distance between the perpendicular to the cross-sectional plane extending housing edges, which are urged toward each other in a compressed state.
  • the corresponding configuration therefore makes it possible to compress the arrangement while displacing the housing parts towards one another.
  • the housing parts have positive locking elements on the housing edges which are adjacent to one another in the mounted state, the interlocking elements being arranged to engage in one another in the assembled state.
  • the form-fitting elements are particularly preferably designed so that they already engage in an uncompressed state, thus in a relaxed state.
  • the housing parts can be aligned by means of the positive locking elements relative to each other.
  • the interlocking elements are designed so that their engagement in the
  • At least one compression mat is arranged between at least one exhaust gas aftertreatment element and the housing. Alternatively or additionally, preferably between at least two
  • Exhaust after-treatment elements arranged at least one compression mat. These compression mats serve on the one hand to seal off the exhaust gas component with regard to the exhaust gas flow passing through it during operation, and on the other hand provide such
  • Compression mats - preferably in addition to the elastic configuration of Housing parts - an elasticity for the compression unit of the exhaust aftertreatment elements, the housing parts and the compression mats, ready. Preferred is between each
  • a particularly good compressibility is achieved at the same time optimized gas-tightness for the arrangement.
  • each compression mat has at least one slot, wherein preferably at least two compression mats are arranged nested.
  • the compression mats are easily locatable in the exhaust component by these nested and placed between or on the exhaust aftertreatment elements. In particular, it requires no complicated wrapping of exhaust aftertreatment elements with compression mats.
  • At least two compression mats with their slots are particularly preferred.
  • the compression mats have a central, central slot, which preferably extends from a mat edge over a certain area in the compression mat, for example approximately to a center of the compression mat, wherein two compression mats arranged in a cross shape and preferably perpendicular to each other and with their middle slots
  • Such an arrangement of compression mats is particularly suitable for a central, central arrangement in the exhaust gas component between the exhaust aftertreatment elements.
  • the compression mats each have a central slot and two open-edged lateral recesses extending in regions along mat edges of the compression mats. A remaining area of the edges then virtually forms a projection relative to the position of the mat edge in the region of the recess.
  • Compression mats are preferably arranged to mate with their slots and / or with the projections and recesses.
  • Exhaust aftertreatment elements may be arranged, wherein they engage with their central slot. Additionally or alternatively, it is possible for at least one compression mat to be arranged on each outer side of the arrangement of exhaust aftertreatment elements, wherein the compression mats arranged on adjacent or adjoining sides each engage with a projection in a recess of the adjacent mat.
  • the laterally arranged compression mats are preferably arranged in different orientations, so that in each case a projection comes with a recess for covering.
  • the housing parts have frontal, inwardly directed housing flanges.
  • a front side is meant a side which is oriented parallel to a cross-sectional plane, and on which, in particular, a main flow direction of exhaust gas is perpendicular during operation of the exhaust gas component.
  • the frontal, inwardly directed housing flanges of the housing parts can be used in a particularly simple and effective manner to apply press-in forces for pressing the housing with the arrangement of at least one exhaust aftertreatment element in the outer housing on the housing parts, or to initiate them.
  • the housing parts additionally or alternatively in each case at least one
  • Pull-out element which is set up to pull the housing parts together with the arrangement of the exhaust aftertreatment elements from the outer housing, in particular for maintenance or replacement purposes of the exhaust aftertreatment elements, and / or for handling - in particular by means of a crane - the exhaust gas component.
  • Pull-out elements are preferably configured as eyelets, which are arranged, in particular, welded to the bevelled edges of the sheet-metal shell halves, angular housing parts.
  • the housing parts are preferably welded to the outer housing in the region of the pull-out elements, in particular between a respective pull-out element and the outer housing, by means of a weld seam which is preferably 50 mm long.
  • the housing flanges preferably have exemptions for the pull-out elements, or extend only over a length which leaves room for the pull-out elements.
  • the outer housing has frontally outwardly directed outer housing flanges having flange positive locking elements. These outer housing flanges are preferably provided to arrange the outer housing in turn in a parent exhaust housing and fasten there.
  • the flange positive locking elements serve to align the various outer housing relative to each other, they can arrange closer to each other and thereby save space.
  • the flange positive-locking elements are preferably designed as a succession of projections and recesses along edges of the outer housing flanges, wherein these are configured and / or oriented such that adjacent outer housings can interengage with their projections and recesses.
  • the configuration with respect to the arrangement of the projections and recesses on a first outer housing flange is designed to be complementary to a corresponding configuration on a second, on an opposite side
  • Recesses of their outer housing flanges can interlock.
  • the design of the outer housing flanges with projections and recesses also saves material in the flange area.
  • the object is also achieved by providing a method for producing an exhaust gas component, wherein within the scope of the method an exhaust gas component according to one of the exemplary embodiments described above is preferably produced.
  • the method comprises the following steps: It is provided - seen in cross-section - L-shaped, first housing part. At least one - seen in cross-section - rectangular, preferably square, exhaust aftertreatment element or a plurality of - seen in cross-section
  • This compression unit has the first housing part, the arrangement of at least one exhaust gas aftertreatment element, preferably - as will be explained - at least one compression mat, and the second housing part. It will be one
  • compression of the compression unit is understood to mean, in particular, that the housing parts are urged against each other or against one another with housing edges arranged adjacently to one another under tension. The compression unit is then pressed under compression stress in an outer housing.
  • Compression mat between at least one exhaust aftertreatment element and at least one housing part, and / or between at least two exhaust aftertreatment elements is arranged.
  • a plurality of compression mats is used, wherein in particular compression mats are arranged between adjacent exhaust aftertreatment elements and between the exhaust aftertreatment elements and housing parts adjacent to them.
  • the first housing part is arranged on a holding device, wherein the holding device has a - seen in cross-section - L-shaped bearing surface.
  • the first housing part is arranged in particular on the support surface.
  • a tip - or a knee - of the L-shaped bearing surface preferably has - seen in the direction of gravity - down, so that the first housing part can be safely, stably and firmly placed on the support surface.
  • the first housing part is placed directly on the support surface.
  • the support surface preferably has at least one recess for arranging at least one tensioning bracket in the support surface or below the support surface
  • the clamping bracket can thus be arranged below the first housing part, wherein later, the housing parts can be clamped by means of the clamping bracket.
  • at least one clamping bracket on the support surface is arranged, wherein the first housing part in turn is arranged on the at least one clamping bracket.
  • the first housing part is arranged indirectly on the support surface.
  • the clamping bracket is arranged under the first housing part and can be used later for tensioning the compression unit.
  • two clamping straps are used, which - viewed in the longitudinal direction - are arranged spaced from each other, which is a particularly stable voltage of
  • first or at least a first tensioning bow part is arranged on or in the bearing surface, in particular a first tensioning bow half which is later completed with a second tensioning bow part or a second tensioning bow half to form a clamping strap which encompasses the compression unit along its entire circumference.
  • the tension can be applied in this case, in particular, by the two clamping strap parts or
  • Clamping halves are clamped together.
  • two clamping strap parts or clamping halves are used in each case, so that in particular two clamping bars result.
  • Such a clamp member or a clamping bracket half is preferably designed L-shaped. It is preferred a development of the invention, in which it is provided that the
  • Compression force is applied to the housing parts by means of at least one tensioned around the compression unit clamping bracket, preferably by means of a plurality of tensioned around the compression unit clamping bracket, in particular with two clamping straps applied.
  • the clamping yokes are preferably designed as already explained above.
  • the at least one clamping bracket on at least one clamping stop, which prevents over-pressing by over-tightening the clamping bracket.
  • the tension stop is preferably formed or arranged on at least one tension bow part.
  • the compressed compression unit with the clamping straps is first inserted end-to-end in the outer housing, in which case the compression unit is pressed out of the clamping straps and into the outer housing.
  • the Clamping - preferably successively - be solved while the compression unit is pressed into the outer housing.
  • a loosening of the clamping bracket can in particular take place when the compression unit is already securely held by the outer housing in its compressed position so that they can not fall apart.
  • the compression unit by applying a pressing force on the front, inwardly directed housing flanges of
  • housing parts is pressed into the outer housing.
  • the housing flanges can be used in a simple and advantageous manner to introduce a corresponding pressing force into the compression unit.
  • This device has a holding device with a - seen in cross-section - L-shaped bearing surface, also at least one clamping bracket for applying the compressive force on the
  • the device is preferably designed as already explained in connection with the method. This results in particular in the advantages that have already been explained in connection with the method and the exhaust gas component.
  • the device has at least one stop element for aligning the housing parts, the exhaust aftertreatment elements and / or the compression mats.
  • the device preferably has a press device for pressing in the
  • Compression unit in the outer housing is Compression unit in the outer housing.
  • the device has two clamping brackets.
  • the clamping bracket can be arranged with a first clamp member on the support surface, or that the support surface has at least one recess for at least a first clamp member of the clamping bracket.
  • the invention finally also includes an internal combustion engine which has an exhaust gas component according to one of the previously described embodiments. In connection with the internal combustion engine, in particular, the advantages that have already been explained in connection with the exhaust gas component.
  • the exhaust gas component is set up and arranged for the aftertreatment of exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. It is possible that the internal combustion engine is arranged to drive a passenger car, a truck or a commercial vehicle. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is the drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine in a
  • Locomotive or a railcar is used, or by ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank.
  • An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, for stationary power supply in emergency operation,
  • the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. Also a stationary application of
  • Internal combustion engine for driving auxiliary equipment such as fire pumps on oil rigs
  • auxiliary equipment such as fire pumps on oil rigs
  • an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas possible.
  • the internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas.
  • the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.
  • Embodiment of the exhaust gas component, the device and / or the internal combustion engine is conditional.
  • the exhaust gas component, the device and / or the internal combustion engine preferably draws / distinguishes itself by at least one feature, which is due to at least one process step of a preferred embodiment of the method according to the invention or preferred embodiment.
  • Figure 1 is an exploded view of an embodiment of an exhaust gas component with composite compression unit and outer casing
  • Figure 2 is a representation of the embodiment of the exhaust gas component according to Figure 1 in the assembled state
  • Figure 3 is an illustration of the arrangement of compression mats on the
  • FIG. 4 shows an illustration of an embodiment of a device for producing a
  • Figure 5 is an illustration of an arrangement of a plurality of exhaust gas components in
  • Fig. 1 shows an overall exploded view of an embodiment of a
  • Exhaust gas component 1 wherein in Figure la) a plurality of - seen in cross-section - rectangular, in particular square, exhaust aftertreatment elements 3 are shown, which are arranged in a housing 5. Concretely, four square exhaust gas aftertreatment elements 3, which are preferably in the form of a ceramic, are shown here
  • Catalyst carriers are formed, relative to each other and arranged in the housing 5, that the arrangement of the exhaust aftertreatment elements 3 itself is square, with two exhaust aftertreatment elements 3 in two directions of the cross-sectional plane
  • each edge of the total square arrangement of two rear or side by side arranged edges of the exhaust aftertreatment elements 3 is formed.
  • only one exhaust aftertreatment element 3 is provided in the longitudinal direction, so that ultimately the arrangement itself as well as the housing 5 have the length of approximately one exhaust aftertreatment element 3, preferably a slightly greater length.
  • the housing 5 and the exhaust aftertreatment elements 3 together form a compression unit 10, preferably with at least one compression mat.
  • an outer housing 11 is shown, in which the housing 5 can be arranged in the assembled state under compression stress.
  • the housing parts 7, 9 are preferably attached to adjacent housing edges 13, 15
  • Such adjacent housing edges 13, 15 exist here in particular on both sides of the diagonal D, in which case only the housing edges facing the viewer 13, 15 are visible, and wherein the - seen along the diagonal D - opposite housing edges in the view of Figure la) hidden are.
  • the housing parts 7, 9 are here as - seen in cross section - L-shaped sheet metal elements formed, in particular as an angle-shaped bent metal shell halves.
  • an edge length measured in the cross-sectional plane of housing edges 17, 17 'perpendicular to the first housing edge 13 and the second housing edge 15 is smaller than a length of one in the assembled state on the housing edges 17, 17 'adjacent arrangement edge of the arrangement of the exhaust aftertreatment elements 3 in the relaxed state, so that the adjacent housing edges 13, 15 in the relaxed state have a certain distance from each other. It is possible that this distance is closed in the compressed state.
  • the housing parts are dimensioned so that the distance between the adjacent housing edges 13, 15, although reduced in the compressed state, but not reduced to zero.
  • the housing parts 7, 9 each have on their in the assembled state adjacent housing edges 13, 15 form-fitting elements 19, 19 ', which are adapted to engage in the assembled state.
  • the form-fitting elements 19, 19 ' here have teeth which - as shown in Figure la) - engage in the assembled state.
  • the housing parts 7, 9 can be aligned relative to one another in a simple manner and can be pre-fixed to one another.
  • the housing parts 7, 9 have frontal, inwardly directed, preferably inwardly bent or flanged housing flanges 21, which serve in particular for pressing the housing 5 in the outer housing 11.
  • housing parts 7, 9 each have a pullout element 23, wherein the
  • Pull-out elements 23 are formed here as eyelets, which are each fixed in a bending edge of the L-shaped housing parts 7, 9, in particular welded in the bending edge.
  • the housing parts 7, 9 are preferably bent from thin sheet metal, wherein a sheet thickness of the housing parts 7, 9 is preferably 1 mm.
  • the outer housing 11 is preferably formed from bent sheet metal parts, which are preferably welded together in the region of welds 25.
  • the outer housing 11 has frontally outwardly directed outer flanges 27 which have flange positive locking elements 29.
  • the flange form-fitting elements 29 each consist of a sequence of juxtaposed projections and recesses, which are arranged on the outer housing flanges 27 so that adjacent
  • Outer housing 11 positively interlock with their projections and recesses can.
  • the projections preferably have fastening bores 31, which are used for fastening, for example, screwing the outer housing 11 and thus also the entire
  • Exhaust gas component 1 serve at a parent exhaust aftertreatment device. For better clarity, only one mounting hole is designated by the reference numeral 31 here.
  • the outer flanges 27 are preferably made by folding the sheets, which form the outer housing 11. In this case, initially exemptions remain in the four corners of the front page, which preferably each with a preferably rectangular, in particular
  • sheet metal piece 32 are filled to close the outer flanges 27 in the circumferential direction.
  • the four sheet metal pieces 32 are preferably welded to the outer flanges 27 and, as a result, form part of the finished outer flanges 27.
  • FIG. 2 shows the illustration of an assembly of the exhaust gas component 1 according to FIG. 1.
  • the housing 5 is used with the exhaust aftertreatment elements 3 in the outer housing 11, in particular pressed, where it is arranged under compressive stress in the outer housing 11. It is further shown here that outside of the outer housing 11 still
  • Wire knit elements 33 can be arranged, which serve for the storage of the outer housing 11 in a parent exhaust aftertreatment device.
  • the housing parts 7, 9 are preferably in the mounted state in the area of
  • Pull-out elements 23 welded to the outer housing 11, in particular each having a weld of preferably 50 mm in length.
  • slots 35 can be seen, wherein the outer housing 11 in particular on each of its four sides such a slot 25, wherein in Figure 2 due to the selected view, only two of these slots 35 can be seen.
  • a holding cross not shown, in particular made of sheet metal, held - preferably non-positively, positively or materially, preferably welded -, wherein the arranged in the outer housing 11 retaining cross serves as a stabilizing support structure for the outer housing 11.
  • 3 shows an illustration of the arrangement of exhaust aftertreatment elements 3 with a plurality of compression mats 37, as is preferably provided in the embodiment according to FIGS. 1 and 2. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. In the embodiment shown here are between the individual
  • Exhaust after-treatment elements 3 and between each exhaust aftertreatment element 3 and the housing 5 compression mats 37 are arranged. These serve, on the one hand, to seal the arrangement and, on the other hand, to provide a compressibility and / or elasticity of the compression unit 10 which goes beyond the elasticity of the housing parts 7, 9.
  • each of the compression mats has at least one slot 39, wherein this slot 39 preferably centrally from a
  • outside edge or mat edge of a compression mat 37 extends approximately to a center or center of gravity of the compression mat 37.
  • the slot 39 is so far formed as a middle slot. At least two of the compression mats 37 are inserted into one another with their slots 39. These are in particular not shown in Figure 3 - because hidden - compression mats, the cross-shaped within the arrangement of
  • Exhaust after-treatment elements 3 are arranged between them. These compression mats are preferably identical, but with regard to their orientation
  • each outer side of the arrangement of the exhaust aftertreatment elements 3 each have a further compression mat 37 is arranged, so that the arrangement shown here has a total of six compression mats 37, namely two internal, arranged in a cruciform, and four laterally arranged compression mats 37, of which two here facing the viewer and thus are visible.
  • the compression mats 37 each have preferably in addition to the central slot 39 still two lateral recesses 41, in the region of one
  • the outer edge or mat edge of the compression mats 37 springs back a little, with the recesses 41 in particular as two sides open-edged recesses starting from a lower edge 43 to about the middle of a respective recess 41 receiving
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a device 49 for carrying out a
  • the device 49 has a holding device 51, which has an L-shaped bearing surface 53, viewed in the cross-section of a compression unit 10 arranged on the holding device 51.
  • This is formed in the exemplary embodiment of the holding device 51 shown here by two support elements 55, so that the support surface 53 is here ultimately formed in two parts.
  • the support elements 55 are in turn held on a support frame 57.
  • the L-shaped support elements 55 and thus at the same time the bearing surface 53 are oriented so that a knee of the L has in the vertical direction downwards.
  • the device 49 has at least one stop plate designed as a stop element 58 for aligning the housing parts 7, 9, the exhaust aftertreatment elements 3 and / or the compression mats 37.
  • the holding device 51 also has at least one, in this case in concrete terms, two clamping yokes 59, which are set up in order to encompass the compression unit 10 and to introduce a compressive force into the compression unit 10.
  • the clamping yokes 59 each have two here
  • Clamping part 63 wherein the clamping yoke parts 61, 63 can be clamped together and thus to produce an inwardly, ie in particular in an interior, which is encompassed by the clamping yoke parts 61, 63, directed compression force.
  • first the first tensioning bow parts 61 are arranged on the bearing surface 53. Subsequently, the first housing part 7 on the first
  • Compression unit 10 is compressed. Subsequently, the compression unit 10 with the straps 59 of the
  • Holding device 51 are removed.
  • the compression unit 10 is then finally pressed into a press device, not shown, in the outer housing 1 1, wherein preferably a pressing force is applied to the front side, inwardly directed housing flanges 21. It is possible that the compression unit 10 is pressed out of the tensioning clamps 59 and at the same time pressed into the outer housing 11. But it is also possible that the clamping bracket 59 when pressing the compression unit 10 in the outer housing 11 - in particular successively - be solved.
  • FIGS. 1 to 3 show an illustration of an arrangement of a plurality of exhaust gas components 1 according to the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3 in plan view. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. It shows here that identical
  • the intermeshing interlocking elements 29 stabilize the arrangement of the exhaust gas components 1.
  • These are preferably arranged in an exhaust gas housing (not shown) of a superordinate exhaust gas aftertreatment device, especially attached to or in this. It is particularly possible that the exhaust gas components 1 are screwed by means of the mounting holes 31 in the exhaust housing.
  • the central compression mats 37 arranged in a cross shape between the exhaust aftertreatment elements 3 are also recognizable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgaskomponente (1) mit einer - im Querschnitt gesehen - rechteckigen Anordnung aus wenigstens einem - im Querschnitt gesehen - rechteckigen Abgasnachbehandlungselement (3); einem Gehäuse (5), welches die - im Querschnitt gesehen - rechteckige Anordnung umgreift, wobei das Gehäuse (5) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und entlang einer Diagonale (D) des Querschnitts in zwei Gehäuseteile (7,9) geteilt ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Gehäuse (5) unter Kompressionsspannung in einem Außengehäuse (11) angeordnet ist.

Description

BESCHREIBUNG Abgaskomponente, Verfahren zum Herstellen einer solchen Abgaskomponente, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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 AI 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-formig 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 Ausfuhrungsform 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:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Abgaskomponente mit zusammengesetzter Kompressionseinheit und Außengehäuse;
Figur 2 eine Darstellung des Ausführungsbeispiels der Abgaskomponente gemäß Figur 1 in zusammengebautem Zustand;
Figur 3 eine Darstellung der Anordnung von Kompressionsmatten an dem
Ausführungsbeispiel der Abgaskomponente gemäß Figur 1 ;
Figur 4 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung einer
Abgaskomponente, und
Figur 5 eine Darstellung einer Anordnung einer Mehrzahl von Abgaskomponenten in
Draufsicht.
Fig. 1 zeigt insgesamt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer
Abgaskomponente 1, wobei in Figur la) 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 Ausfuhrungsbeispiel 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 Figur lb) 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 Figur la) 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 Figur la) 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
Außengehäusefiansche 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.
Fig. 2 zeigt die Darstellung eines Zusammenbaus der Abgaskomponente 1 gemäß Figur 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 Figur 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. Fig. 3 zeigt eine Darstellung der Anordnung von Abgasnachbehandlungselementen 3 mit einer Mehrzahl von Kompressionsmatten 37, wie es bevorzugt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 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 Figur 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 Anordnungs verbünd 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.
Fig. 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 Figuren 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 Ausfuhrungsbeispiel 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 1 1 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.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung einer Anordnung einer Mehrzahl von Abgaskomponenten 1 gemäß dem in den Figuren 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 Figur 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.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Abgaskomponente ( 1 ), mit
- einer - im Querschnitt gesehen - rechteckigen Anordnung aus wenigstens einem - im
Querschnitt gesehen - rechteckigen Abgasnachbehandlungselement (3);
- einem Gehäuse (5), welches die - im Querschnitt gesehen -rechteckige Anordnung
umgreift, wobei
- das Gehäuse (5) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und entlang einer Diagonale (D) des Querschnitts in zwei Gehäuseteile (7,9) geteilt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Gehäuse (5) unter Kompressionsspannung in einem Außengehäuse (11) angeordnet ist.
2. Abgaskomponente (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (7,9) an einander benachbarten Gehäusekanten (13,15) unter Spannung aufeinander zu gedrängt sind.
3. Abgaskomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (7,9) als - im Querschnitt gesehen - L- förmige Blechelemente ausgebildet sind, wobei vorzugsweise eine in der Querschnittsebene gemessene Kantenlänge einer Gehäusekante wenigstens eines der Gehäuseteile (7,9) kleiner ist als eine Länge einer in montiertem Zustand an der Gehäusekante anliegenden Anordnungskante der Anordnung des wenigstens einen
Abgasnachbehandlungselements (3) in einem entspannten Zustand.
4. Abgaskomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (7,9) an im montierten Zustand einander benachbarten Gehäusekanten (13,15) Formschlusselemente (19) aufweisen, die eingerichtet sind, um in montiertem Zustand ineinanderzugreifen.
5. Abgaskomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Abgasnachbehandlungselement (3) und dem Gehäuse (5) und/oder zwischen wenigstens zwei Abgasnachbehandlungselementen (3) wenigstens eine Kompressionsmatte (37) angeordnet ist.
6. Abgaskomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl identischer Kompressionsmatten (37) vorgesehen ist, wobei jede Kompressionsmatte (37) wenigstens einen Schlitz (39) aufweist, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Kompressionsmatten (37) ineinandergesteckt angeordnet sind.
7. Abgaskomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (7,9) stirnseitige, nach innen gerichtete Gehäuseflansche (21) aufweisen.
8. Abgaskomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (11) stirnseitig nach außen gerichtete
Außengehäuseflansche (27) aufweist, die Flansch-Formschlusselemente (29) aufweisen.
9. Verfahren zum Herstellen einer Abgaskomponente (1), insbesondere einer
Abgaskomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines - im Querschnitt gesehen - L- förmigen, ersten Gehäuseteils (7);
— Anordnen wenigstens eines - im Querschnitt gesehen - rechteckförmigen
Abgasnachbehandlungselements (3) auf dem ersten Gehäuseteil (7) zu einer - im
Querschnitt gesehen - rechteckförmigen Anordnung;
- Auflegen eines - im Querschnitt gesehen - L- förmigen zweiten Gehäuseteils (9) auf die Anordnung, wodurch eine Kompressionseinheit (10) hergestellt wird;
- Aufbringen einer Kompressionskraft auf die Gehäuseteile (7,9), sodass die
Kompressionseinheit (10) komprimiert wird, und
- Einpressen der Kompressionseinheit (10) in ein Außengehäuse (11) unter
Kompressionsspannung.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Kompressionsmatte (37) zwischen wenigstens zwei Abgasnachbehandlungselementen (3) und/oder zwischen wenigstens einem Abgasnachbehandlungselement (3) und dem Gehäuse (5) angeordnet wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (7) auf einer - im Querschnitt gesehen - L- förmigen Auflagefläche (53) einer Haltevorrichtung (51) angeordnet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Kompressionskraft auf die Gehäuseteile (7,9) mittels um die Kompressionseinheit (10) gespannter Spannbügel (59) aufgebracht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Einpressen der Kompressionseinheit (10) in das Außengehäuse (11) durch Aufbringen einer Presskraft auf stirnseitige, nach innen gerichtete Gehäuseflansche (21) der Gehäuseteile (7,9) durchgeführt wird.
14. Vorrichtung (49) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 13, mit
- einer Haltevorrichtung (51 ), welche eine - im Querschnitt gesehen - L- förmige
Auflagefläche (53) aufweist, und mit
- wenigstens einem Spannbügel (59) zum Aufbringen einer Kompressionskraft auf eine Kompressionseinheit (10) einer herzustellenden Abgaskomponente (1).
15. Vorrichtung (49) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannbügel (59) mit einem ersten Spannbügelteil (61) auf der Auflagefläche (53) anordenbar ist, oder dass die Auflagefläche (53) wenigstens eine Aussparung zur Anordnung des ersten
Spannbügelteils (61) aufweist.
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