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DE102009035612A1 - Method for soldering a honeycomb body for vehicle with a combustion engine, comprises inserting the honeycomb body into a fixing means, soldering the honeycomb body and removing the fixing means from the honeycomb body - Google Patents

Method for soldering a honeycomb body for vehicle with a combustion engine, comprises inserting the honeycomb body into a fixing means, soldering the honeycomb body and removing the fixing means from the honeycomb body Download PDF

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DE102009035612A1
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honeycomb body
soldering
honeycomb
fixing means
exhaust system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009035612A
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German (de)
Inventor
Ludwig Wieres
Stefan Seeliger
Matthias Müller
Dirk Küttelwesch
Alexander Scholz
Hubertus Kotthoff
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Continental Automotive GmbH
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Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
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Abstract

The method for soldering a honeycomb body, comprises inserting the honeycomb body into a fixing means, soldering the honeycomb body and removing the fixing means from the honeycomb body, where a soldering material (17) is provided over the fixing means and over one of both lateral surfaces (7) of the honeycomb body. Independent claims are included for: (1) a honeycomb body; and (2) an exhaust gas plant having exhaust gas line with honeycomb body.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wabenkörper sowie ein Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers, einen nach einem solchen Verfahren hergestellten Wabenkörper, eine Abgasanlage aufweisend zumindest einen solchen Wabenkörper sowie ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer entsprechenden Abgasanlage.The The present invention relates to a honeycomb body as well a method for soldering a honeycomb body, a honeycomb body produced by such a method, an exhaust system comprising at least one such honeycomb body and a motor vehicle with at least one corresponding exhaust system.

Wabenkörper werden beispielsweise in Abgassystemen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Automobilen, motorbetriebenen Zweirädern, Flugzeugen oder Wasserfahrzeugen eingesetzt. Die möglichen Einsatzgebiete umfassen neben dem Einsatz als Katalysator-Trägerkörper auch insbesondere den Einsatz als Filterkörper. Wabenkörper können keramisch und/oder metallisch ausgebildet sein und weisen Kanäle auf, durch die das Abgas strömen kann. Aus der EP 0 436 533 B1 sind beispielsweise Wabenkörper bekannt, die einen gegensinnig verschlungenen Stapel zumindest teilweise strukturierter Bleche in einem Mantelrohr enthalten.Honeycomb bodies are used, for example, in exhaust systems of motor vehicles, in particular automobiles, motor-driven two-wheelers, aircraft or watercraft. The possible fields of use include in addition to the use as a catalyst carrier body in particular the use as a filter body. Honeycomb bodies may be formed ceramic and / or metallic and have channels through which the exhaust gas can flow. From the EP 0 436 533 B1 For example, honeycomb bodies are known which contain an oppositely entangled stack of at least partially structured sheets in a jacket tube.

Bei den bekannten Herstellungsverfahren, wie sie bspw. aus der WO 03/106027 A1 bekannt sind, werden in einem ersten Schritt eine Vielzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen zu einem Stapel angeordnet, so dass für ein Abgas durchströmbare Kanäle gebildet werden. Nachfolgend werden mehrere dieser Stapel mittels Formsegmenten zu einem zylindrischen Wabenkörper geformt. Die einzelnen Lagen eines solchen zylindrischen Wabenkörpers werden anschließend regelmäßig verlötet. Zur Durchführung des Lötvorgangs ist es jedoch erforderlich, den Wabenkörper zuvor in ein Mantelrohr einzufügen, um damit die äußere Gestalt des Wabenkörpers zu fixieren. Bei dem nachfolgenden Lötvorgang wird der Wabenkörper untrennbar mit dem Mantelrohr verbunden. Dieses Mantelrohr dient nunmehr auch zur Integration in ein mobiles Abgassystem, wobei eine Schweißverbindung zu benachbarten Abgasleitungen über das Mantelrohr ausgebildet ist.In the known manufacturing methods, such as, for example, from the WO 03/106027 A1 are known, a plurality of at least partially structured layers are arranged to form a stack in a first step, so that channels through which an exhaust gas can flow are formed. Subsequently, several of these stacks are shaped by means of mold segments to form a cylindrical honeycomb body. The individual layers of such a cylindrical honeycomb body are then soldered regularly. To carry out the soldering operation, however, it is necessary to insert the honeycomb body beforehand into a jacket tube in order to fix the outer shape of the honeycomb body. In the subsequent soldering process, the honeycomb body is inseparably connected to the jacket tube. This jacket tube is now also used for integration into a mobile exhaust system, wherein a welded joint is formed to adjacent exhaust pipes via the jacket tube.

Diese Herstellung metallischer Wabenkörper hat sich bereits sehr gut bewährt. Allerdings besteht teilweise das Interesse, die Nachrüstbarkeit von einer Vielzahl unterschiedlicher Wabenkörper zu verbessern. Insbesondere bestehen hier aufgrund der unterschiedlichen Lagerung bzw. Fixierung von keramischen und metallischen Wabenkörpern technische Schwierigkeiten, denen sich hier erstmalig angenommen werden soll.These Production of metallic honeycomb has already become very much well proven. However, there is some interest the retrofittability of a variety of different To improve honeycomb body. In particular, here are due the different storage or fixation of ceramic and metallic honeycomb bodies have technical difficulties which to be accepted here for the first time.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers anzugeben, das die Herstellung eines besonders leichten und kostengünstigen Wabenkörpers ermöglicht. Ferner soll auch eine Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem besonders leichten und kostengünstigen Wabenkörper angegeben werden.task It is therefore the object of the invention with reference to the prior art at least partially solved problems and in particular a method for soldering a honeycomb body indicate that the production of a particularly light and cost-effective Honeycomb body allows. Furthermore, should also a Exhaust system for a motor vehicle with a particularly light and inexpensive honeycomb body.

Diese Aufgaben werden gelöst gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These Tasks are solved according to the characteristics the independent claims. Further advantageous Embodiments of the invention are in the formulated depending Claims specified. It should be noted that in the dependent formulated claims individually listed features in any, technological more meaningful, way can be combined with each other and define further embodiments of the invention. About that In addition, the features specified in the claims specified and explained in detail in the description, showing further preferred embodiments of the invention become.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers weist zumindest die folgenden Schritte auf:

  • – Bereitstellung des Wabenkörpers,
  • – Einfügen des Wabenkörpers in ein Fixiermittel,
  • – Löten des Wabenköpers und
  • – Entfernen des Fixiermittels vom Wabenkörper.
The method according to the invention for soldering a honeycomb body has at least the following steps:
  • Provision of the honeycomb body,
  • Inserting the honeycomb body into a fixing agent,
  • - Soldering the honeycomb body and
  • - Removing the fixing agent from the honeycomb body.

Bevorzugt ist, dass diese Schritte in der angegebenen Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden, wobei ggf. nur ein Transport der Komponenten vorgenommen wird.Prefers is that these steps in succession in the order given be carried out, where appropriate, only a transport of the components is made.

Der bereitgestellte Wabenkörper weist mindestens eine zumindest teilweise strukturierte gewickelte, gestapelte oder gewundene Lage auf. Bevorzugt ist der Wabenkörper jedoch durch eine Mehrzahl von zumindest teilweise strukturierten Lagen und glatten Lagen gebildet, die alternierend zu einem oder mehreren Stapeln geschichtet und anschließend bspw. S-förmig, U-förmig oder W-förmig miteinander verwunden werden. Bei den verwendeten Lagen handelt es sich regelmäßig um Metallbleche oder Metallfolien. Zur Ausgestaltung eines derartigen Wabenkörpers, insbesondere im Hinblick auf die Anordnung der einzelnen Lagen zueinander, sei an dieser Stelle auf die Dokumente WO-A1-90/03220 , EP-A1-0245737 und EP-A1-0831969 verwiesen, deren Offenbarungsinhalt hier vollständig mit umfasst ist. Wesentlich ist jedoch, dass der hier bereitgestellte Wabenkörper kein Mantelrohr bzw. Trägerrohr aufweist bzw. ein solches bei dem hier vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers nicht erforderlich ist. Der Wabenkörper kann in runder oder unrunder Form, z. B. oval oder mehreckig, und bevorzugt mit einem Durchmesser von 30 bis 1.000 mm vorliegen.The provided honeycomb body has at least one at least partially structured wound, stacked or wound layer. Preferably, however, the honeycomb body is formed by a plurality of at least partially structured layers and smooth layers, which are stacked alternately to one or more stacks and subsequently wound, for example, S-shaped, U-shaped or W-shaped with each other. The layers used are usually metal sheets or metal foils. To design such a honeycomb body, in particular with regard to the arrangement of the individual layers to each other, is at this point on the documents WO-A1-90 / 03220 . EP-A1-0245737 and EP-A1-0831969 referenced, the disclosure of which is fully incorporated herein. It is essential, however, that the honeycomb body provided here has no jacket tube or carrier tube or such is not required in the method according to the invention for brazing a honeycomb body proposed here. The honeycomb body can be round or unrounded, for. B. oval or polygonal, and preferably present with a diameter of 30 to 1,000 mm.

Anschließend wird der bereitgestellte Wabenkörper in ein Fixiermittel zumindest teilweise eingefügt. Dieses Fixiermittel kann insbesondere aus Keramik oder Metall hergestellt sein und dient (nur) zur Fixierung des Wabenkörpers während des Lötvorgangs. Mit anderen Worten ist das Fixiermittel dazu geeignet, die äußere Gestallt des Wabenkörpers während des Lötvorgangs zu fixieren und insbesondere die Rückbildung von elastischen Verformungen der Lagen des Wabenkörpers über einen gewünschten Außendurchmesser des Wabenkörpers hinaus zu verhindern.Subsequently, the honeycomb body provided is at least partially inserted into a fixing means together. This fixing agent may in particular be made of ceramic or metal and serves (only) for fixing the honeycomb body during the soldering process. In other words, the fixing means is adapted to fix the outer shape of the honeycomb body during the soldering operation and in particular to prevent the recovery of elastic deformations of the layers of the honeycomb body beyond a desired outer diameter of the honeycomb body.

So wird der Wabenkörper in dem Fixiermittel verlötet, wobei der Wabenkörper vollständig oder partiell auf eine Löttemperatur gebracht wird. Das Löten kann insbesondere in einem Ofen, ggf. in einem Durchlaufofen, durchgeführt werden, wobei die erforderlichen Temperaturen oberhalb von z. B. 800°C mit einem gewünschten zeitlichen Verlauf eingestellt werden. Das Löten (Hartlöten) ist regelmäßig in einer Schutzgasatmosphäre (ggf. mit einem Vakuum) vorzunehmen. Dabei ist dieser Prozess so eingestellt, dass keine (beachtlichen) Lötverbindungen zwischen dem Fixiermittel und dem Wabenkörper sondern nur Lötverbindungen zwischen den Lagen des Wabenkörpers entstehen. Nur der Vollständigkeit halbersei hier angemerkt, dass auch ein reines Diffusionslöten stattfinden kann, bei dem die Lötverbindungen nicht durch ein (zusätzliches) Lotmaterial sondern nur durch Diffusionsanbindungen der metallischen Lagen im Kontaktbereich realisiert sind. Auch Mischformen beider Arten von Lötverbindungen sind möglich.So the honeycomb body is soldered in the fixing agent, wherein the honeycomb body completely or partially is brought to a soldering temperature. The soldering can in particular in an oven, possibly in a continuous furnace performed be, with the required temperatures above z. B. 800 ° C with a desired time course be set. The brazing (brazing) is regularly in a protective gas atmosphere (if necessary with a vacuum). This process is like this adjusted that no (considerable) solder joints between the fixing agent and the honeycomb body but only solder joints arise between the layers of the honeycomb body. Only the For the sake of completeness, here also note that a pure diffusion soldering can take place, in which the solder joints not by an (additional) solder material but only by Implemented diffusion bonds of the metallic layers in the contact area are. Also mixed forms of both types of solder joints are possible.

Nach dem Löten wird der Wabenkörper aus dem Fixiermittel wieder entfernt. Dies kann bspw. mit Hilfe eines Stempels erfolgen, der auf eine der Stirnflächen des Wabenkörpers in Richtung einer Längsachse des Wabenkörpers eine Kraft aufbringt und so den Wabenkörper aus dem Fixiermittel drückt. Bevorzugt ist hier, dass zur Entfernung des Fixiermittels eine Kraft, z. B. mit Hilfe eines Stempels, auf eine der Stirnflächen des Wabenkörpers aufzubringen ist, die kleiner 1000 N (Newton), besonders bevorzugt kleiner 500 N oder ganz besonders bevorzugt kleiner 250 N ist.To the honeycomb body is removed from the fixing agent during soldering removed again. This can be done, for example, with the help of a stamp, on one of the end faces of the honeycomb body in the direction of a longitudinal axis of the honeycomb body applies a force and so the honeycomb body from the fixative suppressed. It is preferred here for the removal of the fixing agent Force, z. B. with the help of a punch on one of the faces of the honeycomb body is less than 1000 N (Newton), particularly preferably less than 500 N or very particularly preferred less than 250 N is.

Selbstverständlich kann diese Kraft zur Entfernung des Fixiermittels auch auf das Fixiermittel, oder sogar auf das Fixiermittel und den Wabenkörper gleichzeitig aufgebracht werden. Im letzteren Fall wird die Kraft auf das Fixiermittel und die Kraft auf den Wabenkörper bevorzugt mit jeweils gegenläufigen Kraftvektoren eingeleitet.Of course This force can also be applied to the fixative to remove the fixative, or even applied to the fixing agent and the honeycomb body simultaneously become. In the latter case, the force on the fixative and the force on the honeycomb body preferably with opposing each Force vectors initiated.

Um die Entfernung des Fixiermittels vom Wabenkörper zu erleichtern, wird ferner vorgeschlagen, eine Kontaktfläche des Fixiermittels mit einer Mantelfläche des Wabenkörpers zumindest teilweise zu beschichten. Bei dieser Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Beschichtung handeln, die das Anhaften von flüssigem Lotmaterial zumindest teilweise verhindert. Insbesondere haben sich hierbei Keramiken als geeignet erwiesen, wie zum Beispiel Oxide, insbesondere Al2O3. Zur noch weiteren Erleichterung der Entfernung des Fixiermittels vom Wabenkörper kann das Fixiermittel auch in mehrere Hälften teilbar sein.In order to facilitate the removal of the fixing agent from the honeycomb body, it is further proposed to at least partially coat a contact surface of the fixing means with a lateral surface of the honeycomb body. By way of example, this coating may be a coating which at least partially prevents the adhesion of liquid solder material. In particular, ceramics have proven to be suitable, such as oxides, in particular Al 2 O 3 . To further facilitate the removal of the fixing agent from the honeycomb body, the fixing agent can also be divisible into several halves.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Lotmaterial zumindest über eines der nachfolgenden Verfahren bereitgestellt wird:

  • – Bereitstellung über das Fixiermittel und
  • – Bereitstellung über zumindest eine der beiden Stirnflächen des Wabenkörpers.
In a development of the invention, it is proposed that a solder material be provided at least via one of the following methods:
  • - Providing about the fixative and
  • - Provision of at least one of the two end faces of the honeycomb body.

Die Bereitstellung von Lotmaterial über das Fixiermittel kann bspw. durch Aufbringung von Lotmaterial auf den Kontaktbereich des Fixiermittels mit einer Mantelfläche des Wabenkörpers vor Einfügen des Wabenkörpers in das Fixiermittel erfolgen. Hierdurch kann insbesondere die Mantelfläche des Wabenkörpers (gezielt) belotet werden. Dabei kann das Lotmaterial z. B. streifenförmig ausgebildet und auf dem Fixiermittel (vorübergehend) haftend angeordnet sein.The Provision of solder material over the fixing agent can For example, by applying solder material on the contact area of Fixing agent with a lateral surface of the honeycomb body before inserting the honeycomb body into the fixing agent respectively. As a result, in particular, the lateral surface of the honeycomb body (targeted) be lied. In this case, the solder material z. B. strip-shaped and on the fixative (temporarily) liable to be arranged.

Gleichwohl ist aber auch möglich, dass das (bevorzugt pulverförmige) Lotmaterial nach dem Einfügen des Wabenkörpers in das Fixiermittel bspw. über Kanäle im Fixiermittel zur Verlötung des Wabenkörpers bereitgestellt wird. Selbstverständlich kann das Lotmaterial auch über eine der beiden Stirnflächen zumindest in einem Bereich des Wabenkörpers bereitgestellt werden.nevertheless but it is also possible that the (preferably powdery) Solder material after insertion of the honeycomb body in the fixer eg. Via channels in the fixer provided for soldering the honeycomb body becomes. Of course, the solder material can also over one of the two end faces at least in one area be provided of the honeycomb body.

Klarzustellen sei hier, dass über die hier beschriebenen Verfahren zur Bereitstellung von Lotmaterial auch Adhäsivmittel (z. B. Leim) zur Anbringung von Lotmaterial in oder am Wabenkörper bereitgestellt werden können.clarify Let's be sure that about the methods described here for Provision of solder material also adhesive (eg. Glue) for the attachment of solder material in or on the honeycomb body can be provided.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Wabenkörper vorgeschlagen, der zumindest eine teilweise strukturierte Lage auf, wobei die zumindest teilweise strukturierte Lage des Wabenkörpers so mit sich selbst oder weiteren Lagen des Wabenkörpers verlötet ist, dass der Wabenkörper allein formstabil ist.According to one Another aspect of the invention is also a honeycomb body proposed that at least a partially structured position, wherein the at least partially structured position of the honeycomb body so with yourself or other layers of the honeycomb body is soldered, that the honeycomb body alone dimensionally stable is.

Dabei ist der Wabenkörper bevorzugt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers hergestellt. Dies bedeutet insbesondere, dass der Wabenkörper nach dem Löten und Entfernen des Fixiermittels seine äußeren Gestalt im Wesentlichen nicht verändert.there the honeycomb body is preferred according to the invention Method for soldering a honeycomb body made. This means in particular that the honeycomb body after the Soldering and removing the fixative its outer Shape essentially unchanged.

Folglich wird so ein – auch unter den thermischen und dynamischen Belastungen eines mobilen Abgassystems – formstabiler Wabenkörper angegeben, dessen äußere Kontur (insbesondere Mantelfläche) nur durch die miteinander verlöteten Lagen definiert werden. Insbesondere sich die Lagen mit einem Mantel, Gehäuse oder dergleichen fügetechnisch (z. B. durch Schweißen und/oder Löten) verbunden. Die Kontur (insbesondere Mantelfläche) wird folglich z. B. durch Enden der Lagen definiert und durch die Lötverbindungen fixiert. Insbesondere sind auch keine Schweißverbindungen zwischen den Lagen ausgebildet, sondern nur Lötverbindungen (bzw. Diffusionsverbindungen).Consequently, as a - even under the thermal and dynamic loads of a mobile exhaust system - dimensionally stable honeycomb body specified, the outer contour (in particular lateral surface) only by the soldered together layers de be Finished. In particular, the layers are connected to a jacket, housing or the like by joining technology (eg by welding and / or soldering). The contour (in particular lateral surface) is consequently z. B. defined by the ends of the layers and fixed by the solder joints. In particular, no welded joints between the layers are formed, but only solder joints (or diffusion joints).

Gemäß einer Weiterbildung wird auch eine Abgasanlage vorgeschlagen, wobei die Abgasanlage zumindest eine Abgasleitung mit zumindest einem erfindungsgemäßen Wabenkörper aufweist. Bevorzugt ist hier, dass die Abgasleitung eine Länge aufweist, die mindestens das 5-fache der Länge des Wabenkörpers in Richtung seiner Längsachse beträgt. Die Integration des Wabenkörpers erfolgt aber nicht stoffschlüssig – es werden also hier keine Schweißverbindungen oder Lötverbindungen mit der Abgasleitung realisiert. Auch die hier angegebene Länge der Abgasleitung soll erkennen lassen, dass hier kein übliches Mantelrohr, sondern z. B. Schalldämpferbereiche der Abgasleitung gemeint sind. Insbesondere sind damit auch die Abschnitte gemeint, die bislang zur Lagerung von keramischen Wabenstrukturen dienten.According to one Training is also proposed an exhaust system, the Exhaust system at least one exhaust pipe with at least one inventive Honeycomb body has. It is preferred here that the exhaust pipe has a length that is at least 5 times the length of the honeycomb body in the direction of its longitudinal axis is. The integration of the honeycomb body takes place but not cohesive - so it will be here no welds or solder joints realized with the exhaust pipe. Also the here indicated length of Exhaust pipe should indicate that there is no usual Jacket tube, but z. B. silencer areas of the exhaust pipe are meant. In particular, this also means the sections previously used for storage of ceramic honeycomb structures.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, den zumindest einen Wabenkörper mit Hilfe einer Fixiermatte formschlüssig oder kraftschlüssig mit der Abgasleitung verbunden ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der Wabenkörper zumindest über einen Teil seiner Mantelfläche mit Hilfe der elastischen Fixiermatte in der Abgasleitung fixiert ist. Eine solche Abgasanlage ermöglicht einen besonders einfachen Wechsel zwischen Keramikwabenkörpern und Metallwabenkörpern. Auch hierbei ist bevorzugt, über diese radiale Druckbelastung und/oder gegebenenfalls axiale Anschlagflächen keine zusätzlichen fügetechnischen Verbindungen (an der Mantelfläche) des Wabenkörpers auszubilden.Also It is advantageous to use the at least one honeycomb body Help a fixing mat positive or non-positive connected to the exhaust pipe. This means in particular that the honeycomb body at least over a part its outer surface with the help of the elastic fixing mat is fixed in the exhaust pipe. Such an exhaust system allows a particularly simple change between ceramic honeycomb bodies and metal honeycomb bodies. Here, too, is preferred over this radial pressure load and / or optionally axial abutment surfaces no additional technical connections (on the lateral surface) of the honeycomb body form.

Eine andere Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (zumindest teilweise) aus einer ersten Halbschale und einer zweiten Halbschale besteht. Eine solche Abgasanlage ermöglicht einen besonders einfachen Wechsel der Wabenkörper. Dieses für die Lagerung von keramischen Wabenkörpern bekannte 2-schalige Konzept wird folglich nunmehr für die Integration des formstabilen, mantellosen Wabenkörpers adaptiert.A Another development is characterized in that the exhaust pipe (at least partially) from a first half-shell and a second half-shell consists. Such an exhaust system allows a special easy change of the honeycomb body. This for the storage of ceramic honeycomb bodies known 2-shell Concept is therefore now for the integration of dimensionally stable, sheathless honeycomb body adapted.

Darüber hinaus wird auch ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, das zumindest eine erfindungsgemäße Abgasanlage aufweist.About that In addition, a motor vehicle with an internal combustion engine proposed that at least one inventive Exhaust system has.

Damit findet die Erfindung insbesondere Anwendung in mobilen Abgassystemen, wie bei Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und dergleichen.In order to the invention finds particular application in mobile exhaust systems, as in passenger cars, trucks and the like.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:The Invention and the technical environment are described below the figures explained in more detail. It should be noted that the figures particularly preferred embodiments of the invention, but not limited thereto. They show schematically:

1: eine schematische Darstellung eines Stapels, 1 : a schematic representation of a stack,

2: eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Löten eines Wabenkörpers vor dem Einfügen eines Wabenkörpers in ein Fixiermittel, 2 FIG. 2 is a schematic representation of the method for soldering a honeycomb body before inserting a honeycomb body into a fixing agent. FIG.

3: eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Löten eines Wabenkörpers vor dem Entfernen des Fixiermittels von dem Wabenkörper, und 3 FIG. 2 is a schematic illustration of the method for soldering a honeycomb body before removing the fixing agent from the honeycomb body, and FIG

4: ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Abgasanlage mit einem Wabenkörper. 4 : A motor vehicle having an exhaust system with a honeycomb body.

1 zeigt schematisch einen Stapel 5 aus geschichteten, zumindest teilweise strukturierten Lagen 6 und im Wesentlichen glatten Lagen 14, die durch Abgas durchströmbare Kanäle 15 bilden. Innerhalb dieses Stapels 5 sind zwischen den zumindest teilweise strukturierten Lagen 6 und im Wesentlichen glatten Lagen 14 Bereiche 26 mit Lotmaterial 17 ausgebildet. 1 schematically shows a stack 5 from layered, at least partially structured layers 6 and essentially smooth layers 14 , the channels through which exhaust gas can flow 15 form. Inside this pile 5 are between the at least partially structured layers 6 and essentially smooth layers 14 areas 26 with solder material 17 educated.

Aus 2 geht nun ein Wabenkörper 1 hervor, der aus einer Mehrzahl hier nur schematisch dargestellter und verwundener Stapel 5 gebildet ist. Hierbei erstrecken sich die durch die Stapel 5 gebildeten mit Abgas durchströmbaren Kanäle 15 zwischen den beiden Stirnflächen 7 des Wabenkörpers 1 im Wesentlichen parallel zu einer Achse 21 des Wabenkörpers 1. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Löten eines Wabenkörpers 1 wird der Wabenkörper 1 in eine erste Richtung 18 in Richtung eines Fixiermittels 3 geführt. Das Fixiermittel 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Fixierrohr 22 ausgebildet. Das Fixierrohr 22 weist in seinem Inneren einen Kontaktbereich 4 auf, der mit der Mantelfläche 23 des Wabenkörpers 1 in Kontakt bringbar ist. Auf diesen Kontaktbereich 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Löten eines Wabenkörpers ein Lotmaterial 17 in Form von Lotpulver aufgebracht.Out 2 Now go a honeycomb body 1 which, from a plurality here only schematically illustrated and twisted stack 5 is formed. These extend through the stack 5 formed with exhaust gas flow channels 15 between the two end faces 7 of the honeycomb body 1 essentially parallel to an axis 21 of the honeycomb body 1 , In the embodiment of the method shown here for soldering a honeycomb body 1 becomes the honeycomb body 1 in a first direction 18 in the direction of a fixative 3 guided. The fixative 3 is in this embodiment as a fixing tube 22 educated. The fixation tube 22 has a contact area in its interior 4 on, with the lateral surface 23 of the honeycomb body 1 can be brought into contact. On this contact area 4 In this embodiment of the method for soldering a honeycomb body is a solder material 17 applied in the form of solder powder.

Die 3 zeigt nun schematisch den Wabenkörper 1, nachdem dieser vollständig, hier durch einen Stempel 10, in das Fixiermittel 3 eingefügt wurde. Hierbei liegt die Mantelfläche 23 des Wabenkörpers 1 im Wesentlichen vollständig an dem Kontaktbereich 4 des Fixiermittels 3 an. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Durchmesser 24 des Wabenkörpers 1 durch den Innendurchmesser 25 des Fixiermittels 3 vorgegeben ist. Selbstverständlich wird grundsätzlich ein Fixiermittel 3 gewählt, dessen Innendurchmesser 25 maximal dem Durchmesser 24 des Wabenkörpers 1 entspricht.The 3 now shows schematically the honeycomb body 1 After this complete, here by a stamp 10 , into the fixative 3 was inserted. Here lies the lateral surface 23 of the honeycomb body 1 essentially completely at the contact area 4 of the fixing agent 3 at. This ensures that the diameter 24 of the honeycomb body 1 through the inside diameter 25 of the fixing agent 3 is predetermined. Of course, basically a fixing agent 3 chosen, the inner diameter 25 maximum diameter 24 of the honeycomb body 1 equivalent.

Die Temperatur des so fixierten Wabenkörpers 1 wird nachfolgend auf eine Löttemperatur erhöht, so dass durch das hier nicht dargestellte Lotmaterial 17 hier nicht dargestellte Bereiche 26 ausgebildet werden (vgl. 1), die zu einer nachhaltigen Verbindung zwischen den einzelnen Lagen der Stapel 5 führen. Nach Abschluss des Lötvorgangs wird der Wabenkörper 1 mit Hilfe eines Stempels 10 in Richtung einer zweiten Richtung 19 aus dem Fixiermittel 3 entfernt, indem mit dem Stempel 10 auf die Stirnfläche 7 des Wabenkörpers 1 eine Kraft in Richtung der zweiten Richtung 19 ausgeübt wird.The temperature of the thus fixed honeycomb body 1 is subsequently increased to a soldering temperature, so that by the solder material not shown here 17 Not shown here areas 26 be trained (see. 1 ), which leads to a sustainable connection between the individual layers of the pile 5 to lead. After completion of the soldering process, the honeycomb body 1 with the help of a stamp 10 in the direction of a second direction 19 from the fixative 3 removed by using the stamp 10 on the face 7 of the honeycomb body 1 a force in the direction of the second direction 19 is exercised.

Die 4 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Verbrennungskraftmaschine 16, die fluidleitend über eine Abgasleitung 9 einer Abgasanlage 8 mit einem Wabenkörper 1 verbunden ist, wobei der Wabenkörper 1 allein, das heißt ohne ein Trägerrohr bzw. ein Mantelrohr, formstabil ist. Um eine leichte Montage des Wabenkörpers 1 zu ermöglichen, kann die Abgasleitung 9 im Bereich einer Schnittlinie 20 durch eine erste Halbschale 12 und eine zweite Halbschale 13 geöffnet werden. Hierdurch kann der Wabenkörper 1 mit Hilfe einer ihn umschließenden äußeren flexiblen Fixiermatte 11 im Inneren der Abgasleitung 9 angeordnet werden und beim Schließen der ersten Halbschale 12 und der zweiten Halbschale 13 formschlüssig, kraftschlüssig oder reibschlüssig mit der Abgasleitung 9 verbunden werden.The 4 shows a motor vehicle 2 with an internal combustion engine 16 , the fluid-conducting via an exhaust pipe 9 an exhaust system 8th with a honeycomb body 1 is connected, wherein the honeycomb body 1 alone, that is without a support tube or a jacket tube, is dimensionally stable. For easy assembly of the honeycomb body 1 to allow the exhaust pipe 9 in the area of a cutting line 20 through a first half shell 12 and a second half shell 13 be opened. This allows the honeycomb body 1 with the help of a surrounding him outer flexible fixing mat 11 inside the exhaust pipe 9 be arranged and when closing the first half-shell 12 and the second half shell 13 positive, non-positive or frictionally engaged with the exhaust pipe 9 get connected.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass mit diesem (allein bzw. selbstständig) formstabile Wabenkörper ohne Trägerrohr bzw. Mantelrohr herstellbar sind, die besonders leicht und kostengünstig sind. Darüber hinaus ist die Anwendung eines solchen Wabenkörpers ganz besonders vorteilhaft in einer Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug.The proposed method for soldering a honeycomb body characterized by the fact that with this (alone or independently) dimensionally stable honeycomb body without support tube or jacket tube can be produced, which are particularly easy and inexpensive. In addition, the application of such a honeycomb body very particularly advantageous in an exhaust system for a Motor vehicle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wabenkörperhoneycombs
22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
33
Fixiermittelfixer
44
Kontaktbereichcontact area
55
Stapelstack
66
zumindest teilweise strukturierte Lageat least partially structured location
77
Stirnflächeface
88th
Abgasanlageexhaust system
99
Abgasleitungexhaust pipe
1010
Stempelstamp
1111
Fixiermatteholding pad
1212
erste Halbschalefirst half shell
1313
zweite Halbschalesecond half shell
1414
glatte Lagesmoothness location
1515
Kanälechannels
1616
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1717
Lotmaterialsolder
1818
erste Richtungfirst direction
1919
zweite Richtungsecond direction
2020
Schnittlinieintersection
2121
Achseaxis
2222
Fixierrohrfixing tube
2323
Mantelflächelateral surface
2424
Durchmesserdiameter
2525
InnendurchmesserInner diameter
2626
BereichArea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 0436533 B1 [0002] - EP 0436533 B1 [0002]
  • - WO 03/106027 A1 [0003] WO 03/106027 A1 [0003]
  • - WO 90/03220 A1 [0009] WO 90/03220 A1 [0009]
  • - EP 0245737 A1 [0009] - EP 0245737 A1 [0009]
  • - EP 0831969 A1 [0009] EP 0831969 A1 [0009]

Claims (7)

Verfahren zum Löten eines Wabenkörpers (1), aufweisend zumindest die folgenden Schritte: – Bereitstellung des Wabenkörpers (1), – Einfügen des Wabenkörpers (1) in ein Fixiermittel (3), – Löten des Wabenköpers (1), und – Entfernen des Fixiermittels (3) vom Wabenkörper (1).Method for soldering a honeycomb body ( 1 ), comprising at least the following steps: - provision of the honeycomb body ( 1 ), - insertion of the honeycomb body ( 1 ) into a fixative ( 3 ), - soldering the honeycomb body ( 1 ), and - removing the fixing agent ( 3 ) from the honeycomb body ( 1 ). Verfahren nach dem vorhergehenden Patentanspruch, wobei ein Lotmaterial zumindest über eines der nachfolgenden Verfahren bereitgestellt wird: – Bereitstellung über das Fixiermittel (3), und – Bereitstellung über zumindest eine der beiden Stirnflächen (7) des Wabenkörpers (1).Method according to the preceding claim, wherein a solder material is provided at least via one of the following methods: - Provision via the fixing agent ( 3 ), and - providing at least one of the two end faces ( 7 ) of the honeycomb body ( 1 ). Wabenkörper (1) aufweisend zumindest eine zumindest teilweise strukturierte Lage (6), wobei die zumindest teilweise strukturierte Lage (6) des Wabenkörpers (1) so mit sich selbst oder weiteren Lagen des Wabenkörpers (1) verlötet ist, dass der Wabenkörper (1) allein formstabil ist.Honeycomb body ( 1 ) having at least one at least partially structured position ( 6 ), whereby the at least partially structured situation ( 6 ) of the honeycomb body ( 1 ) with itself or other layers of the honeycomb body ( 1 ) is soldered, that the honeycomb body ( 1 ) alone is dimensionally stable. Abgasanlage (8), aufweisend zumindest eine Abgasleitung (9) mit zumindest einem Wabenkörper (1) nach Patentanspruch 3.Exhaust system ( 8th ), comprising at least one exhaust pipe ( 9 ) with at least one honeycomb body ( 1 ) according to claim 3. Abgasanlage (8) nach Patentanspruch 4, wobei der zumindest eine Wabenkörper (1) mit Hilfe einer Fixiermatte (11) formschlüssig oder kraftschlüssig mit der Abgasleitung (9) verbunden ist.Exhaust system ( 8th ) according to claim 4, wherein the at least one honeycomb body ( 1 ) with the aid of a fixing mat ( 11 ) positively or non-positively with the exhaust pipe ( 9 ) connected is. Abgasanlage (8) nach Patentanspruch 4 oder 5, wobei die Abgasleitung (9) aus einer ersten Halbschale (12) und einer zweiten Halbschale (13) besteht.Exhaust system ( 8th ) according to claim 4 or 5, wherein the exhaust pipe ( 9 ) from a first half shell ( 12 ) and a second half shell ( 13 ) consists. Kraftfahrzeug (2) mit einer Verbrennungskraftmaschine (16) aufweisend zumindest eine Abgasanlage (8) nach einem der Patentansprüche 4 bis 6.Motor vehicle ( 2 ) with an internal combustion engine ( 16 ) comprising at least one exhaust system ( 8th ) according to one of the claims 4 to 6 ,
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