DE19714851C1 - Abgasreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgas­ reinigungsvorrichtung für ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse und mindestens einem darin unter Zwischenschaltung mindestens eines nachgiebigen Lagerelements gela­ gerten, im wesentlichen zylindrischen Abgas­ reinigungskörper, wobei das Gehäuse einen rohr­ förmigen Lagerabschnitt und zwei hieran endseitig angeschlossene Übergangskonen umfaßt und mindestens in einer sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse erstreckenden Ebene geteilt ist.

Derartige Abgasreinigungsvorrichtungen sind unter anderem aus der deutschen Patentschrift 43 22 062 sowie der japanischen Offenlegungsschrift 1-280614 bekannt.

Des weiteren beschäftigen sich mit Abgasreinigungs­ vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sowie insbe­ sondere deren Herstellung von die europäischen Patentanmeldungen 06 81 095 und 07 03 354.

Ein zentrales Problem bei der Herstellung gattungs­ gemäßer Abgasreinigungsvorrichtungen hängt damit zusammen, daß die aus keramischem Material gefer­ tigten Abgasreinigungskörper hinsichtlich ihrer Abmessungen einer beträchtlichen Toleranz unter­ liegen. Um trotz der unterschiedlichen Abmessungen der Abgasreinigungkörper deren zuverlässige Lagerung in dem rohrförmigen Lagerabschnitt des Gehäuses sicherzustellen, wird in den beiden genannten euro­ päischen Patentanmeldungen vorgeschlagen, jeden einzelnen Abgasreinigungskörper vor seiner Montage zu vermessen und den rohrförmigen Lagerabschnitt - insbesondere durch Aufweiten - an die tatsächlichen Abmessungen des jeweiligen Katalysatorkörpers anzu­ passen. Unabhängig davon, ob diese Vorgehensweise zu dem angestrebten Erfolg führt, ist sie mit einem immensen Aufwand verbunden, der die Herstellung der entsprechenden Abgasreinigungsvorrichtungen in einer nicht zu akzeptierenden Weise verteuern würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Abgasreinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei einer ausreichend sicheren Lagerung toleranz­ behafteter Abgasreinigungkörper in dem Gehäuse durch geringe Fertigungskosten auszeichnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der rohrförmige Lagerabschnitt des Gehäuses zumindest bereichweise sich in Richtung auf die Teilungsebene hin konisch erweiternd ausge­ bildet ist und daß sich der zwischen dem mindestens einen Abgasreinigungskörper und dem Lagerabschnitt des Gehäuses bestehende, zumindest teilweise von dem Lagerelement ausgefüllte Ringraum zumindest bereichs­ weise in Richtung auf die Teilungsebene hin erweitert. Die erfindungsgemäße Abgasreinigungs­ vorrichtung unterscheidet sich somit maßgeblich dadurch vom Stand der Technik, daß der rohrförmige Lagerabschnitt nicht entsprechend der Gestalt des Abgasreinigungskörpers zylindrisch ausgebildet ist, sondern sich vielmehr - zumindest bereichsweise - zur Teilungsebene hin konisch erweitert. Dementsprechend hat der zwischen dem mindestens einen Abgas­ reinigungskörper und dem diesen umgebenden Lager­ abschnitt des Gehäuses bestehende Ringraum nicht über die axiale Erstreckung des Abgasreinigungskörpers denselben Querschnitt; vielmehr erweitert sich jener Ringraum - zumindest bereichsweise - in Richtung auf die Teilungsebene hin. Dies gestattet auf einfachste Weise eine Kompensation der toleranzbedingt unter­ schiedlichen Abmessungen der einzelnen Abgas­ reinigungskörper in der Weise, daß das mindestens eine Lagerelement je nach den tatsächlichen Abmes­ sungen des jeweiligen Abgasreinigungskörpers unter­ schiedlich positioniert wird. Bei solchen Abgas­ reinigungskörpern, deren Abmessungen von dem Nennmaß nach oben abweichen, werden die Lagerelemente - verglichen mit ihrer Anordnung bei Nennmaß des Abgas­ reinigungskörpers - je nach dem Ausmaß der tatsäch­ lichen Abweichung der Abmessungen vom Nennmaß mehr oder weniger weit in Richtung auf die Teilungsebene hin verschoben; umgekehrt werden bei solchen Abgas­ reinigungskörpern, deren Abmessungen vom Nennmaß nach unten abweichen, die Lagerelemente - gegenüber ihrer Position bei Nennmaß des Abgasreinigungskörpers - je nach dem Ausmaß der tatsächlichen Abweichung vom Nennmaß mehr oder weniger weit von der Teilungsebene weg in den sich verjüngenden Ringraum hinein ver­ schoben. Allein durch die Veränderung der Plazierung des mindestens einen Lagerelements innerhalb des zwischen dem Abgasreinigungskörper und dem Lager­ abschnitt des Gehäuses bestehenden Ringraumes läßt sich somit in Anwendung der Erfindung eine toleranz­ bedingte Abweichung der Abmessungen des jeweils zu montierenden Abgasreinigungskörpers vom Nennmaß kompensieren, so daß im Ergebnis unabhängig von den tatsächlichen Abmessungen des jeweiligen Abgas­ reinigungskörpers bei gleich dimensionierten Gehäusen das Lagerelement (die Lagerelemente) stets dieselbe Haltekraft auf den Abgasreinigungskörper ausübt (ausüben).

Nur vorsorglich sei klargestellt, daß unter "rohrförmig" im Sinne der vorliegenden Erfindung keineswegs nur Rohre mit kreisförmigem Querschnitt verstanden werden. In gleicher Weise bezieht sich die Erfindung auf Gehäuse, deren rohrförmiger Lager­ abschnitt einen elliptischen, ovalen, polygonalen oder sonstigen geeigneten Querschnitt aufweist. Des weiteren sei klargestellt, daß die Übergangskonen im Rahmen der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise symmetrisch und asymmetrisch ausgebildet sein können.

Der Öffnungswinkel des (der) konischen Bereichs (Bereiche) des Lagerabschnitts richtet sich insbe­ sondere nach der Art des verwendeten Lagerelements sowie der Oberflächenrauhigkeit der Innenwand des Gehäuses und der Mantelfläche des Abgasreinigungs­ körpers. Bei Verwendung derzeit gebräuchlicher Kompo­ nenten ist ein doppelter Kegelwinkel zwischen 3° und 8° besonders günstig.

Im Rahmen der Erfindung kann jeder Abgasreinigungs­ körper mittels einer einzigen ihn umgebenden Lagerungsmatte in dem Gehäuse gelagert sein. In diesem Falle erstreckt sich die Lagerungsmatte zweck­ mäßigerweise über ca. 40 bis 60% der axialen Länge des Abgasreinigungskörpers. Dies stellt sicher, daß die Lagerungsmatte zur oben beschriebenen Kompen­ sation von Abweichungen der Abmessungen des Abgas­ reinigungskörpers vom Nennmaß in erheblichem Umfang auf diesem in axialer Richtung verschoben werden kann, wobei zugleich noch eine ausreichende Halte­ kraft sichergestellt ist. In gleicher Weise ist es jedoch auch möglich, pro Abgasreinigungskörper zwei in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnete, den Abgasreinigungskörper ringförmig umgebende Lager­ elemente vorzusehen, wobei zweckmäßigerweise jedem jener beiden ringförmigen Lagerelemente ein eigner sich konisch erweiternder Lagerbereich des Gehäuses zugeordnet ist, zwischen denen sich das Gehäuse im wesentlichen zylindrisch erstreckt. Die beiden ring­ förmigen Lagerelemente weisen dabei, sofern nicht zwischen ihnen die Teilungsebene des Gehäuses verläuft, zweckmäßigerweise vor ihrer Montage eine unterschiedliche radiale Erstreckung auf, die an die unterschiedliche mittlere Weite des zwischen dem (idealen) Abgasreinigungskörper und dem Gehäuse bestehenden Ringraum angepaßt ist. Auf diese Weise lassen sich über die einzelnen ringförmigen Lager­ elemente gleiche Haltekräfte auf den jeweiligen Abgasreinigungskörper aufbringen.

Die vorliegende Erfindung eignet sich in gleicher Weise für katalytische Abgasreinigungsvorrichtungen wie für Rußfilter. Die jeweilige Abgasreinigungs­ vorrichtung kann ein, zwei oder mehr Abgasreinigungs­ körper umfassen. Des weiteren ist die vorliegende Erfindung sowohl anwendbar auf solche Abgasreini­ gungsvorrichtungen, bei denen die Übergangskonen eigenständige, erst später mit dem Lagerabschnitt zusammengefügte Komponenten sind, als auch auf solche Abgasreinigungsvorrichtungen, bei denen mindestens ein Übergangskonus einstückig mit dem benachbarten Bereich des Lagerabschnitts verbunden ist und in diesen übergeht.

Die mindestens eine Teilungsebene kann somit im Bereich des Übergangs des rohrförmigen Lager­ abschnitts zu einem Übergangskonus verlaufen. Dies ist insbesondere bei Abgasreinigungsvorrichtungen mit nur einem Abgasreinigungskörper eine sinnvolle Anord­ nung der Teilungsebene; jedoch läßt sich ein entspre­ chender Aufbau des Gehäuses, wie weiter unten näher erläutert wird, mit Vorteil auch bei Abgas­ reinigungsvorrichtungen mit zwei Abgasreinigungs­ körpern einsetzen. Die Teilungsebene kann jedoch in gleicher Weise auch durch den Lagerabschnitt des Gehäuses hindurch verlaufen. Dies bietet sich insbe­ sondere dann an, wenn im Gehäuse zwei Abgas­ reinigungskörper zu lagern sind. Weiter unten wird jedoch auch verdeutlicht werden, daß die Anordnung der Teilungsebene durch den Lagerabschnitt des Gehäuses hindurch verlaufend auch bei Abgas­ reinigungsvorrichtungen mit nur einem Abgas­ reinigungskörper sinnvoll sein kann. In dem zuletzt genannten Fall kann insbesondere vorgesehen sein, daß sich der Abgasreinigungskörper über jeweils ein ringförmiges Lagerelement in jeder der beiden durch die Teilungsebene definierten Hälften des Lager­ abschnitts abstützt.

Die herkömmlicherweise zur Lagerung von Abgas­ reinigungskörpern eingesetzten Quellmatten sind in Richtung des Faserverlaufs nur in einem geringen Umfang dehn- bzw. stauchfähig. Auf der anderen Seite weisen Abgasreinigungskörper einer Serie, wie sich aus Vorstehendem ergibt, toleranzbedingt starke Abweichungen hinsichtlich ihrer Umfangsabmessungen auf. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Lagerungsmatte bzw. jedes einzelne ringförmige Lagerelement mindestens zwei axial aneinander anliegende Streifen, wobei die Stöße der beiden Streifen zueinander versetzt sind. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln verhindert, daß sich bei Abgasreinigungskörpern mit Größtmaß im Bereich des Stoßes der Lagerungsmatte bzw. des ringförmigen Lagerelements ein durchgehender Spalt bildet, durch den hindurch Abgas an dem Abgas­ reinigungskörper vorbeiströmen kann. Entsprechendes gilt bei einem aus einem einzigen Streifen aufge­ bauten ringförmigen Lagerelement, wenn der Stoß ge­ stuft ausgebildet ist in dem Sinne, daß eine aus drei Abschnitten bestehende Fuge gebildet ist; zwei der beiden Abschnitte der Fuge, nämlich die beiden äuße­ ren Abschnitte, erstrecken sich dabei zueinander in Umfangsrichtung versetzt in axialer Richtung, während sich der dritte Abschnitt, die beiden übrigen Abschnitte miteinander verbindend, in Umfangsrichtung erstreckt.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Lagerelement aus einer mindestens einfach, bevorzugt allerdings mehr­ fach um den Abgasreinigungskörper herumgelegten Schnur aufgebaut ist. Durch mehrfaches Umwickeln des Abgasreinigungskörpers mit Schnur wird auch zuver­ lässig die Bildung eines das Umströmen des Abgas­ reinigungskörpers ermöglichenden Axialspalts verhindert. Die Schnur wird dabei von der Teilungs­ ebene her in den ringförmigen Spalt zwischen dem Abgasreinigungskörper und dem Lagerabschnitt des Gehäuses eingebracht und lagenweise mittels eines über den Abgasreinigungskörper geschobenen Montage­ ringes verdichtet. Der Durchmesser der Schnur ist dabei in der Weise auf die Abmessungen der Kompo­ nenten der Abgasreinigungsvorrichtung abgestimmt, daß sich selbst bei einem Abgasreinigungskörper mit Kleinstmaß die Schnur in dem sich verjüngenden ring­ förmigen Hohlraum verkeilt und somit verdichten läßt. Der Montage- und Verdichtungsring, der in diesem Falle zur Montage der Abgasreinigungsvorrichtung eingesetzt wird, weist zweckmäßigerweise einen Zuführkanal für die Schnur auf, welcher sich zu der dem Verdichten dienenden Stirnseite des Ringes hin öffnet. Dies ermöglicht die sukzessive Zuführung weiterer Schnur, die in mehreren Wicklungen um den Katalysatorkörper herumgelegt und verdichtet wird.

Unabhängig davon, ob als Lagerelemente herkömmliche Lagerungsmatten, die weiter oben beschrieben ring­ förmigen Lagerelemente oder aber die vorstehend erläuterte Schnur gewählt wird, läßt sich jeweils durch kraftgesteuertes axiales Einschieben der Lager­ elemente in den sich verjüngenden radialen Spalt zwischen Abgasreinigungskörper und Lagerabschnitt des Gehäuses die gewünschte Haltekraft sehr genau einstellen. Jeweils nimmt das Lagerelement unabhängig von den tatsächlichen Abmessungen des Abgas­ reinigungskörpers bei gleicher axialer Einpreßkraft eine solche Position ein, daß sich dieselbe radiale Anpreßkraft ergibt. Unter anderem von der Rauhigkeit der Außenfläche des Abgasreinigungskörpers einerseits und der Innenwand des Lagerabschnitts des Gehäuses andererseits hängt ab, ob der Abgasreinigungskörper, während das Lagerelement axial in den ringförmigen Hohlraum eingepreßt wird, sich bereits in seiner endgültigen Stellung befindet, oder aber ob das Lagerelement (die Lagerelemente) in den ringförmigen Hohlraum eingepreßt werden, während sich der Abgas­ reinigungskörper in einer sich von seiner endgültigen Position unterscheidenden Montageposition befindet. In dem zuletztgenannten Sinne kann es insbesondere bei Abgasreinigungskörpern mit einer besonders rauhen Oberfläche zweckmäßig sein, wenn der Abgasreinigungs­ körper sich während des axialen Einpressens der Lagerelemente in einer Montagestellung befindet, welche gegenüber der endgültigen Position in Richtung auf die Teilungsebene hin versetzt ist. Erst nachdem das Lagerelement (die Lagerelemente) bei in der Montagestellung gehaltenem Abgasreinigungskörper kraftgesteuert in den ringförmigen Hohlraum einge­ preßt worden sind, wird in diesem Falle der Abgas­ reinigungskörper mitsamt den Lagerelementen, die aufgrund der Rauhigkeit der Oberfläche des Abgas­ reinigungskörpers an diesem haften, in dem Lager­ abschnitt des Gehäuses in Richtung der Verjüngung verschoben, bis er seine endgültige Position erreicht. Durch die Verjüngung des Gehäuses wird das Lagerelement entsprechend radial vorgespannt, was die spätere Haltekraft entsprechend steigert.

Soll umgekehrt das Lagerelement in den ringförmigen Hohlraum eingepreßt werden, während sich der Abgas­ reinigungskörper bereits in seiner endgültigen Position befindet, so kann es unter Umständen zweck­ mäßig sein, dessen Oberfläche zuvor einer die Rauhig­ keit verringernden Behandlung zu unterziehen, bspw. zu beschichten.

Der zum axialen Einschieben bzw. Einpressen des Lage­ relements verwendete Druckring weist stirnseitig zweckmäßigerweise einen Elastomerring auf, der sich entsprechend der sich verringernden lichten Weite des ringförmigen Spaltes zwischen Abgasreinigungskörper und Gehäuse verformen kann. Dies verhindert, daß das Lagerelement beim Einpressen in den ringförmigen Hohlraum beschädigt wird. Das gleiche Ergebnis läßt sich alternativ dadurch erreichen, daß der Druckring mehrere Segmente umfaßt, die eine Relativbewegung zueinander derart ausführen können, daß sich die Außenabmessungen des Druckringes an den sich ändernden Innendurchmesser des Gehäuses anpassen können. Auch die Ausgestaltung des Druckringes mit einem pneumatisch oder hydraulisch aufblähbaren Ring­ kissen wirkt sich in gleicher Weise aus.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste bevor­ zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite bevor­ zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte bevor­ zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine vierte bevor­ zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch einen zweck­ mäßigen Aufbau eines im Rahmen der Erfindung zur Lagerung des Abgasreinigungskörpers einsetzbaren Lagerelements und

Fig. 6 veranschaulicht ebenfalls schematisch einen Montage- und Verdichtungsring, wie er bei der Herstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungs­ vorrichtung eingesetzt werden kann.

Bevor die einzelnen Figuren der Zeichnung im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, daß es sich um schematische Darstellungen handelt. Details, die mit der vorliegenden Erfindung nicht in unmittelbarem Zusammenhang stehen, sind daher nicht dargestellt. Dies betrifft bspw. einen möglichen doppelwandigen Aufbau der zuström- und/oder abströmseitigen Trichter, den Einsatz von Dicht- bzw. Schutzringen zum Schutz der Lagerelemente gegen Erosion durch pulsierendes Abgas, Zwischenringe zwischen mehreren hintereinander angeordneten Abgasreinigungskörpern, Montagestützringe und sonstige Montagehilfen und dgl.

Die in Fig. 1 dargestellte Abgasreinigungsvorrichtung umfaßt einen Abgasreinigungskörper 1, der mittels zweier im wesentlichen endseitig angeordneter ring­ förmiger Lagerelemente 2 in einem Gehäuse 3 gelagert ist. Das Gehäuse umfaßt einen rohrförmigen Lager­ abschnitt 4 für den Abgasreinigungskörper 1 und zwei sich endseitig an den Lagerabschnitt anschließende Übergangskonen 5. Diese enden in Stutzen 6 zum Anschluß eines Abgasrohres.

Das Gehäuse 3 ist etwa mittig quer zur Längsachse 7 geteilt. Die Teilungsebene unterteilt den Lager­ abschnitt 4 somit in zwei Hälften, die in einem Über­ lappungsbereich 8 ineinandergesteckt und mittels einer Kehlschweißnaht 9 miteinander verbunden sind. Die mittige Teilung des Gehäuses ermöglicht es, daß jeder der beiden Übergangskonen 5 einstückig mit der benachbarten Hälfte des Lagerabschnitts 4 hergestellt ist und in diesen übergeht.

Der rohrförmige Lagerabschnitt ist in seinem zentralen Bereich zylindrisch ausgeführt. Die beiden äußeren Bereiche 10 des Lagerabschnitts 4 hingegen verjüngen sich konisch in Richtung auf die Übergangs­ konen 5 zu, oder mit anderen Worten, sie sind sich in Richtung auf die Teilungsebene hin konisch erweiternd ausgebildet. Dementsprechend erweitert sich im Bereich der beiden konischen Lagerbereiche 10 der zwischen dem Gehäuse 3 und dem Abgasreinigungskörper 1 jeweils bestehende Ringraum 11 in Richtung auf die Teilungsebene hin. Durch Wahl der axialen Position der ringförmigen Lagerelemente 2 auf dem Abgas­ reinigungskörper 1 (vgl. Doppelpfeil A) lassen sich toleranzbedingte unterschiedliche Abmessungen des Abgasreinigungskörpers 1 derart kompensieren, daß unabhängig von den jeweiligen Abmessungen zwischen dem Gehäuse und dem Abgasreinigungskörper dieselbe Haltekraft wirkt.

Die in Fig. 2 dargestellte Abgasreinigungsvorrichtung unterscheidet sich im wesentlichen durch die folgenden Merkmale von der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Fig. 1: Statt mittels zweier axial versetzter ringförmiger Lagerelemente ist der Abgasreinigungs­ körper 1 in dem Gehäuse 3 mittels einer Lagerungs­ matte 12 gelagert, deren axiale Erstreckung etwa 50% der axialen Länge des Abgasreinigungskörpers 1 beträgt. Des weiteren ist das Gehäuse nicht im wesentlichen mittig geteilt; die Teilungsebene liegt vielmehr im Bereich des Übergangs eines der beiden Übergangskonen 5 zum Lagerabschnitt 4. Hier überlappt ein an dem entsprechenden Übergangskonus angeformter zylindrischer Kragen 13 einen ebenfalls zylindrischen Endbereich 14, in welchen der konische Lagerbereich 10 des Lagerabschnitts 4 des Gehäuses ausläuft. Mittels einer Kehlschweißnaht 9 sind die beiden Teile des Gehäuses fest miteinander verbunden.

Die Lagerungsmatte 12 kann, zur Kompensation toleranzbedingter Abweichungen der Abmessungen des Abgasreinigungskörpers 1 vom Nennmaß, in dem sich die zur Teilungsebene hin konisch erweiternden Ringraum 11 verschiedene Stellungen einnehmen (vgl. Doppel­ pfeil B).

Es läßt sich anhand der Fig. 2 unschwer vorstellen, daß sich eine zwei Abgasreinigungskörper umfassende Abgasreinigungsvorrichtung dadurch herstellen läßt, daß der rechte Übergangskonus durch eine Baugruppe ersetzt wird, die im wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaut ist zu dem verbleibenden Rest der Abgas­ reinigungsvorrichtung. Auf diese Weise entsteht eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einem im wesentlichen symmetrischen Aufbau mit einem etwa mittig geteilten Gehäuse, wobei sich das Gehäuse aus lediglich zwei Bauteilen zusammensetzt.

Die in Fig. 3 dargestellte Abgasreinigungsvorrichtung unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 2 im wesentlichen allein dadurch, daß der Abgasreinigungs­ körper 1 nicht mittels einer einzigen Lagerungsmatte in dem Gehäuse gelagert ist, sondern vielmehr mittels zweier axial beabstandeter ringförmiger Lagerelemente 2. Der Lagerabschnitt des Gehäuses weist zwei axial beabstandete konische Lagerbereiche auf, zwischen denen das Gehäuse zylindrisch ausgebildet ist.

Entsprechend der unterschiedlichen radialen Weite der beiden sich konisch erweiternden Ringräume 11' und 11'' weisen die beiden entsprechenden ringförmigen Lagerelemente 2' und 2'' vor ihrer Montage eine unterschiedliche radiale Erstreckung auf. Auf diese Weise ist eine Angleichung der von den beiden ring­ förmigen Lagerelementen auf den Abgasreinigungskörper übertragenen Haltekräfte aneinander möglich. Der zwischen den beiden Lagerelementen bestehende Ringraum kann mit einer Isolation ausgefüllt werden, wie dies als solches bekannt ist.

Für die Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Fig. 3 gilt das weiter oben zu Fig. 2 Gesagte in entsprechender Weise, daß nämlich zur Herstellung einer Abgas­ reinigungsvorrichtung mit zwei Abgasreinigungskörpern der rechte Übergangskonus 5 gegen eine zu dem verbleibenden Rest im wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaute Einheit ausgetauscht werden kann.

Fig. 4 veranschaulicht eine weitere Möglichkeit, eine zwei Abgasreinigungskörper umfassende Abgas­ reinigungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung aufzubauen. In Anbetracht der vorstehenden Erläute­ rungen zu den Fig. 1 bis 3 sind umfangreiche Ausführungen zum Aufbau dieser Abgasreinigungs­ vorrichtung entbehrlich. Ersichtlich ist das Gehäuse aus drei Bauteilen zusammengefügt, nämlich einem im wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebauten, sich zu beiden Seiten hin konisch erweiternden rohrförmigen Lagerabschnitt 4 und zwei endseitig an diesem angeschweißten Übergangskonen 5. Ersichtlich ist freilich möglich, das gemäß Fig. 4 aus drei Teilen aufgebaute Gehäuse aus vier Teilen zusammenzufügen, indem mittig eine Teilung vorgesehen wird.

Für sämtliche der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Abgasreinigungsvorrichtungen gilt, daß die Herstel­ lung auf verschiedene Weise erfolgen kann. Entweder wird der jeweils zu montierende Abgasreinigungskörper zunächst vermessen, und das zumindest eine Lager­ element wird auf der Umfangsfläche des Abgas­ reinigungskörpers in Abhängigkeit von dessen Ist-Maß mehr oder weniger weit gegenüber einer Mittellage versetzt positioniert, woraufhin anschließend die Einheit bestehend aus Abgasreinigungskörper und um diesen herumgelegten Lagerelement (herumgelegten Lagerelementen) von der Teilungsebene des Gehäuses her - im wesentlichen weggesteuert - in dessen Lagerabschnitt eingeschoben wird, bis der Abgas­ reinigungskörper seine endgültige Position erreicht hat. Eine weitere Möglichkeit der Montage besteht darin, daß der Abgasreinigungskörper in seine endgültige Position innerhalb des Gehäuses gebracht wird, woraufhin anschließend das mindestens eine Lagerelement in den sich konisch verjüngenden Ring­ raum zwischen Abgasreinigungskörper und Gehäuse eingebracht wird; durch ein kraftgesteuertes Einpressen des Lagerelements nimmt dieses in Abhän­ gigkeit von dem Ist-Maß des jeweiligen Abgas­ reinigungskörpers selbsttätig diejenige Position ein, die eine vorbestimmte Haltekraft sicherstellt. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere dann, wenn das mindestens eine Lagerelement durch mehrfaches Umwickeln des Abgasreinigungskörpers mit einer verdichteten Schnur hergestellt wird. Als weitere Möglichkeit ist ein kombiniertes Verfahren zu nennen, bei welchem der jeweilige Abgasreinigungskörper in das Gehäuse eingesetzt wird, jedoch nicht in seine endgültige Position, sondern vielmehr zunächst in eine Montageposition, welche gegenüber der End­ position in Richtung auf die Teilungsebene hin versetzt ist. Sodann wird das Lagerelement kraft­ gesteuert in den Ringraum eingebracht und vorver­ dichtet, wobei das Lagerelement mit einer Anfangs- Anpreßkraft an den Abgasreinigungskörper angepreßt wird. Abschließend werden Abgasreinigungskörper und Lagerungselement gemeinsam in dem Gehäuse in Richtung auf dessen konische Verjüngung hin verschoben, bis der Abgasreinigungskörper seine endgültige Position einnimmt. Hierdurch erhält das Lagerelement seine endgültige Vorspannkraft.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Lagerelements aus zwei axial aneinander anliegenden, den (schematisch angedeuteten) Abgasreinigungskörper 1 nahezu vollständig umgebenden Streifen 15. Die Stöße 16 der beiden Streifen, an denen sich in Abhän­ gigkeit von dem Ist-Maß des Abgasreinigungskörpers 1 ein mehr oder weniger breiter Spalt bildet, sind gegeneinander versetzt. Eine Umströmung des Abgas­ reinigungskörpers ist auf diese Weise ausgeschlossen.

Fig. 6 zeigt einen Montage- und Verdichtungsring, wie er im Rahmen des weiter oben beschriebenen Verfahrens, bei dem das Lagerelement aus einer mehrfach um den Abgasreinigungskörper herumgelegten Schnur aufgebaut ist, einsetzbar ist. Der Montage- und Verdichtungsring 17 weist einen Zuführkanal 18 für die Schnur 19 auf. Mit der Stirnkante 20 des Montage- und Verdichtungsringes 19 wird die in den Ringraum eingebrachte Schnur kraftgesteuert verdichtet, so daß sie sich an den konisch erwei­ ternden lichten Querschnitt des Ringraums anpaßt. Auf einer Länge, die zumindest dem Umfang des Abgas­ reinigungskörpers mit Größtmaß entspricht, ist die Schnur 19 mit einem Drahtgewebe 21 überzogen. Auf diese Weise ist die Schnur gegen Erosion durch pul­ sierendes Abgas geschützt, was weitere dem gleichen Zweck dienende Einrichungen entbehrlich macht.

Claims (12)

1. Abgasreinigungsvorrichtung für ein verbrennungs­ motorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (3) und mindestens einen darin unter Zwischenschaltung mindestens eines nachgiebigen Lagerelements (2, 2', 2'', 12) gelagerten, im wesentlichen zylindrischen Abgasreinigungskörper (1), wobei das Gehäuse einen rohrförmigen Lagerabschnitt (4) und zwei hieran endseitig angeschlossene Übergangskonen (5) umfaßt und mindestens in einer sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (7) erstreckenden Ebene geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerabschnitt (4) zumindest bereichs­ weise (10) sich in Richtung auf die Teilungsebene hin konisch erweiternd ausgebildet ist und daß sich der zwischen dem mindestens einen Abgas­ reinigungskörper (1) und dem Lagerabschnitt (4) des Gehäuses (3) bestehende, zumindest teilweise von dem Lagerelement (2, 2', 2'', 12) ausgefüllte Ringraum (11) zumindest bereichsweise in Richtung auf die Teilungsebene hin erweitert.

2. Abgasreinigungvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerelement eine den Abgasreinigungs­ körper (1) zumindest nahezu vollständig umgebende Lagerungsmatte (12) vorgesehen ist, die sich über 40-60% der axialen Länge des Abgasreinigungs­ körpers (1) erstreckt.

3. Abgasreinigungvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Abgasreinigungskörper (1) zwei in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnete, den Abgasreinigungskörper umgebende ringförmige Lagerelemente (2', 2'') vorgesehen sind, die vor ihrer Montage eine unterschiedliche radiale Erstreckung aufweisen.

4. Abgasreinigungvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Lagerabschnitt (4) für jeden Abgasreinigungskörper (1) zwei sich gleichsinnig konisch erweiternde Lagerbereiche (10', 10'') aufweist, zwischen denen sich das Gehäuse (3) im wesentlichen zylindrisch erstreckt.

5. Abgasreinigungvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilungsebene durch den Lagerabschnitt (4) des Gehäuses (3) hindurch verläuft.

6. Abgasreinigungvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgasreinigungskörper (1) vorgesehen ist, der sich in beiden durch die Teilungsebene definierten Hälften des Lagerabschnitts (4) abstützt.

7. Abgasreinigungvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abgasreinigungskörper (1) vorgesehen sind, von denen sich jeweils einer in einer der beiden durch die Teilungsebene definierten Hälften des Lagerbschnitts (4) abstützt.

8. Abgasreinigungvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Übergangskonus (5) einstückig mit dem benachbarten Bereich des Lagerabschnitts (4) verbunden ist und in diesen übergeht.

9. Abgasreinigungvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Lagerelement aus einer mindestens einfach, bevorzugt mehrfach um den Abgasreinigungskörper (1) herumgelegten Schnur (19) aufgebaut ist.

10. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur (19) zumindest bereichsweise mit einem Drahtgewebe (21) überzogen ist.

11. Abgasreinigungvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Lagerelement aus mindestens zwei axial aneinander anliegenden, den Abgasreinigungskörper (1) nahezu vollständig umgebenden Streifen (15) aufgebaut ist, deren Stöße (16) zueinander versetzt sind.

12. Abgasreinigungvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Lagerelement aus einem den Abgasreinigungskörper (1) umgebenden Streifen besteht, dessen Stoß gestuft ausgebildet ist.