排气处理装置和用于制造排气处理装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种排气处理装置，该排气处理装置例如可以设置在机动车内燃机的排气流动路径中，以便从离开内燃机的排气中过滤掉碳黑颗粒或者使排气经受催化反应。
【背景技术】
[0002]集成在内燃机之一的排气流动路径中的排气处理装置通常构造成具有基本上构成为柱形的、例如圆柱形的沿着载体纵轴线延伸的管状的载体。该载体构成为具有两个例如基本上相同的载体元件(通常也称为半壳)。载体元件具有各自的从要制造的载体主体的第一轴向端部区域向该载体主体的第二轴向端部区域基本上平行于载体纵轴线延伸的连接区段。在组装如此构造的排气处理装置的载体主体时，首先在载体元件之一中设置一个例如构成为碳黑颗粒过滤元件或者构成为催化元件的排气处理元件，其中，排气处理元件在其外周区域上被至少一层在制成的载体主体中牢固锁定该排气处理元件的纤维材料包围。然后使另一载体元件沿聚拢运动方向朝向已经包含排气处理元件的那个载体元件运动，其中，这两个载体元件的连接区段都基本上设置在一个相对于聚拢运动方向正交的平面内。在这两个载体元件的相向运动结束时，它们的连接区段彼此接触，从而利用相应相接触的连接区段形成两个连接区域，在这两个连接区域中，这两个将被纤维材料包围的排气处理元件围绕在其间并且固定住的载体元件例如可以通过焊接相互连接。
[0003]在按上述方式和方法制造排气处理装置时存在如下问题，覆盖排气处理元件的纤维材料的纤维运动到在两个相互接触的连接区段之间的区域中或夹紧在那里。因为这难化或阻止两个载体元件的稳定的和尤其是也对排气密封的连接，所以在最终相向运动之前通常必须手动地将纤维材料的纤维如此向内挤压，使得它们不伸进两个载体元件的要相互连接的连接区段的对接区域中。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，提供一种排气处理装置、尤其是用于内燃机排气流动路径的排气处理装置，在该排气处理装置中避免了覆盖排气处理元件的纤维材料的纤维在两个载体元件的接触区域内聚集。
[0005]按照本发明的第一方面，所述任务通过一种排气处理装置、尤其是用于内燃机的排气流动路径的排气处理装置解决，该排气处理装置包括沿着载体纵轴线延伸的管状的载体主体和至少一个在载体主体中在之间设置至少一个纤维材料层的情况下支承的排气处理元件，该载体主体带有一第一轴向端部区域和一轴向端部区域，所述载体主体包括两个在第一连接区域和第二连接区域中相互连接的载体元件，第一连接区域和第二连接区域从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域延伸，至少一个连接区域从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域不是平行于载体纵轴线延伸。
[0006]通过这样构造至少一个、优选两个连接区域，使得所述至少一个或两个连接区域不是平行于载体纵轴线、亦即基本上关于该载体纵轴线倾斜地延伸，在制造载体主体时、亦即在使两个载体元件沿一个相对于载体纵轴线通常基本上正交的聚拢运动方向相向运动时，对包围排气处理元件的纤维材料施加这样的力，使得该纤维材料的纤维不是被向外拉，而是被向内挤压并且因而不聚集在两个载体元件在两个连接区域内相互进入接触并且要相互连接的地方。这避免了用于在两个载体元件相向运动或进入相互接触之前向内挤压纤维的处理过程。
[0007]在一种由于特别简单的并且因而也能经济制造的构造而特别有利的变型方案中提出，第一连接区域从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域关于包含载体纵轴线的参考平面倾斜地延伸，而第二连接区域从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域关于参考平面相对于第一连接区域相反倾斜地延伸。
[0008]为了能以简单的方式实现按照本发明的排气处理装置集成到内燃机的排气流动路径中而提出，载体主体基本上构成为柱形、优选具有圆式的、例如正圆形的或椭圆形的周向轮廓，并且第一连接区域和第二连接区域从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域同向螺旋式地围绕载体主体的周向延伸。
[0009]例如可以通过如下途径按简单的方式获得两个载体元件相互间的稳定的连接，即，在第一连接区域中和在第二连接区域中，第一载体元件和第二载体元件分别包括一个关于载体纵轴线基本上径向向外延伸的连接区段。
[0010]为了实现简单的构造而提出，第一载体元件和第二载体元件构成为优选彼此相同的板材成型件。此外，可以通过如下方式获得两个载体元件相互间的尤其是对排气密封的连接，即，这两个载体元件在第一连接区域中和在第二连接区域中通过焊接相互连接。
[0011]至少一个排气处理元件可以构成为碳黑颗粒过滤元件。备选地或者附加地，至少一个排气处理元件可以构成为催化元件。
[0012]按照另一方面，上述任务通过一种用于制造排气处理装置、尤其是用于内燃机排气流动路径的排气处理装置的方法解决，其中，排气处理装置包括构成为具有第一载体元件和第二载体元件的沿着载体纵轴线延伸的管状的载体主体和至少一个在管状的载体主体中在之间设置至少一个纤维材料层的情况下支承的排气处理元件，该载体主体带有第一轴向端部区域和第二轴向端部区域，所述方法包括如下措施:
[0013]a)提供带有第一连接区段和第二连接区段的第一载体元件，使得第一连接区段和第二连接区段基本上平行于载体纵轴线从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域延伸，
[0014]b)提供带有第三连接区段和第四连接区段的第二载体元件，使得第三连接区段和第四连接区段基本上平行于载体纵轴线从第一轴向端部区域向第二轴向端部区域延伸，
[0015]c)这样设置第一载体元件，使得第一连接区段和第二连接区段沿聚拢运动方向彼此位错，
[0016]d)这样设置第二载体元件，使得第三连接区段和第四连接区段沿聚拢运动方向彼此位错，
[0017]e)使第一载体元件和第二载体元件沿聚拢运动方向这样相向运动，使得第一连接区段与第三连接区段进入接触并且第二连接区段与第四连接区段进入接触。
[0018]在该按照本发明的做法中，由于在载体元件的相应的连接区段中存在的沿聚拢运动方向的位错而保证了，覆盖排气处理元件的纤维材料的纤维在相向运动的最终阶段中不是被向外拉、而是向内朝向排气处理元件被挤压并且因而不在相互接触的连接区段的相互的对接区域内聚集。
[0019]为了能避免在相向运动的最后阶段中出现一个或两个载体元件的倾斜运动而提出，在执行措施e)时使第一连接区段与第三连接区段以及第二连接区段与第四连接区段基本上同时进入接触。这意味着，第一连接区段相对于第二连接区段的位错基本上与在第三连接区段和第四连接区段之间的位错相等，至少在两个载体元件的相向运动的最后阶段中。
[0020]按照本发明的方法有利地在措施e)之前包括用于将至少一个被至少一层纤维材料包围的排气处理元件定位在第一载体元件或第二载体元件中的措施f)。
[0021]此外，在按照本发明的方法中可以在措施e)之后设有用于将第一连接区段与第三连接区段以及第二连接区段与第四连接区段优选通过焊接相连接的措施g)。
[0022]当措施a)和b)包括作为彼此优选基本上相同的板材成型件提供第一载体元件和第二载体元件时，载体主体一方面可以按简单并且经济的方式和方法制造，但另一方面也由经受得住在内燃机的排气流动路径中通常由于在排气中传输的热量而产生的高温的材料制成。
【附图说明】
[0023]下面参照附图详细地描述本发明。图中:
[0024]图1示出一个排气处理装置的轴向视图，该排气处理装置包括管状的载体主体和设置在其中并且被纤维材料包围的排气处理元件；
[0025]图2示出沿图1中的视向II的图1的排气处理装置的侧视图；
[0026]图3示出一种备选构造的排气处理装置的载体主体的两个载体元件在它们相互连接之前的视图；
[0027]图4示出图3的载体主体的两个载体元件在它们相互连接之后的视图；
[0028]图5示出在图4中示出的载体主体的沿图4中的视向V的侧视图。
【具体实施方式】
[0029]图1和2示出一个总体用10标出的排气处理装置的第一实施方式。排气处理装置10包括一个载体主体12，该载体主体在所示的实例中构成为具有两个彼此基本上相同构造的载体元件14、16。这两个通常也称为半壳的载体元件14、16优选作为板材成型件提供并且共同形成一个具有基本上管状的柱形造型、例如具有正圆形或椭圆形周向轮廓的载体主体12。
[0030]载体主体12沿着载体纵轴线L延伸，该载体纵轴线在图1中基本上正交于图纸平面并且在图2中位于图纸平面内。载体主体12具有一个第一轴向端部区域18和一个第二轴向端部区域20。载体主体12可以在这些轴向端部区域18、20内与内燃机的排气流动路径的其他引导区域相连接。
[0031]两个载体元件12、14在两个关于主体纵轴线L彼此基本上沿直径对置的连接区域22,24上相互固定连接。在这些连接区域22、24内，第一载体元件14具有一个关于纵轴线L基本上径向向外延伸的用于第一连接区域22的第一连接区段26和一个用于第二连接区域24的第二连接区段28。按相应的方式，第二载体元件16为第一连接区域22具有一个关于纵轴线L基本上径向向外延伸的第三连接区段30并且为第二连接区域24具有一个第四连接区段32。第一载体元件14的第一连接区段26在组装状态下贴靠在第二载体元件16的第三连接区段30上。相应地，第一载体元件14的第二连接区段28贴靠在第二载体元件16的第四连接区段32上。在这些优选面状彼此贴靠的连接区段26、30或28、32的区域内，两个载体元件14、16彼此优选通过焊接固定地相连