AT392750B - METHOD FOR PRODUCING AND REINFORCING AN EXHAUST CATALYST HONEYCOMB - Google Patents

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Description

AT 392 750 BAT 392 750 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Verstärkung eines zur Abgasreinigung dienenden Katalysatorwabenkörpers durch Bildung eines spiraligen Wabenkörpers aus abwechselnd übereinander angeordnetem gewellten und planen Folienband.The invention relates to a method for producing and reinforcing a catalytic converter honeycomb body used for exhaust gas purification by forming a spiral honeycomb body from corrugated and planar foil strip arranged alternately one above the other.

Einen solchen Wabenkörper kennt man bereits u. a. von der GB-PS 2 069 364 her. Gemäß dem in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren wird aus unbeschichteten Folienbändem zuerst ein Wabenkörper hergestellt und dann werden an beiden Stirnseiten oder an der einen Stirnseite dieses Körpers eine oder mehrere Schweißnähte gelegt, die verhindern sollen, daß sich die gewundenen Folienbänder axial zueinander bewegen. Bei diesem Verfahren kann der Wabenkörper erst nach erfolgtem Schweißen mit einer Stützmaterialschicht und mit Katalysatorstoff beschichtet werden, da das Stützmaterial die elektrische Leitfähigkeit herabsetzt und somit den Stromfluß beim Schweißen ver- bzw. behindert. Wird das Stützmaterial in den fertigen Wäbenkörper eingebracht, so verteilt es sich dort nicht gleichmäßig, sondern sammelt sich in den von den Folienverbindungsstellen gebildeten Nischen und zieht den eigentlichen katalytisch aktiven Stoff an sich, so daß dieser nicht effektiv genutzt wird mit der Folge von Kostenanstieg und Leistungsverringerung.Such a honeycomb body is already known u. a. from GB-PS 2 069 364. According to the method described in this patent, a honeycomb body is first produced from uncoated film strips and then one or more weld seams are placed on both end faces or on one end face of this body, which are intended to prevent the winding film strips from moving axially to one another. With this method, the honeycomb body can only be coated with a support material layer and with catalyst material after welding, since the support material reduces the electrical conductivity and thus prevents or impedes the flow of current during welding. If the support material is introduced into the finished honeycomb body, it does not distribute itself evenly there, but collects in the niches formed by the film connection points and pulls the actual catalytically active substance to itself, so that it is not used effectively with the result of cost increases and Performance reduction.

In der DE-PS 29 24 592 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorwabenkörpers beschrieben, bei dem unbeschichtetes gewelltes und planes Folienband durch Verlöten miteinander verbunden wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß beim Löten hohe Temperaturen zur Anwendung gebracht werden müssen, was zu Strukturschwächung und Verschlechterung der Oberfläche führt Löten ist als Verfahren eine teure Maßnahme und begrenzt die in Frage kommenden Wabenwerkstoffe auf lötbare Metalle. Derartige Werkstoffe sind jedoch nicht unbedingt zu den besten Katalysatorwaben-Werkstoffen zu rechnen. Auch bei diesem Verfahren kann das Beschichten des Wabenkörpers mit einer Stützmaterialschicht und mit katalytisch aktivem Stoff erst nach dem gegenseitigen Verbinden der Folien erfolgen.DE-PS 29 24 592 describes a method for producing a catalyst honeycomb body, in which uncoated corrugated and flat film strip is connected to one another by soldering. This method has the disadvantage that high temperatures have to be used for soldering, which leads to structural weakening and deterioration of the surface. As a method, soldering is an expensive measure and limits the honeycomb materials in question to solderable metals. However, such materials are not necessarily the best catalyst honeycomb materials. In this method, too, the honeycomb body can only be coated with a support material layer and with catalytically active material after the foils have been joined together.

In der FI-OS 861 801 ist ein Verfahren zur Herstellung und Verstärkung eines Katalysatorwabenkörpers beschrieben. Bei diesem Verfahren wird im voraus sowohl mit einer Stützmaterialschicht als auch mit einer Katalysatorschicht versehenes gewelltes und planes Folienband an einer Zentralachse befestigt, die aus einer dünnen Stange besteht und um die herum ein Wabenkörper gewünschter Größe gebüdet wird, wonach an den Achsenden stimseitige Stützen so befestigt werden, daß sie etwas in den Körper versenkt sind und ein axiales Bewegen der Folien verhindern. Bei diesem Verfahren verursacht die (das) im Wabenkörper verbleibende Zentralachse oder -blech zusätzliches Gewicht und außerdem wird im Querschnitt die offene Fläche des Katalysatorwabenkörpers durch die Zentralachse mit ihren stimseitigen Stützen etwas verringert.FI-OS 861 801 describes a method for producing and reinforcing a catalyst honeycomb body. In this method, a corrugated and flat film strip provided with a support material layer as well as with a catalyst layer is attached in advance to a central axis, which consists of a thin rod and around which a honeycomb body of desired size is bonded, after which end-side supports are attached to the ends of the axis be that they are sunk somewhat into the body and prevent the films from moving axially. In this method, the central axis or sheet remaining in the honeycomb body causes additional weight and, in addition, the open area of the catalyst honeycomb body is somewhat reduced in cross section by the central axis with its end-side supports.

Aus der DE-OS 27 54 776 ist ein Verfahren zum Herstellen eines wabenartigen Gebüdes aus einem glatten und einem gewellten Blechstreifen bekannt, das eine Vielzahl von örtlich getrennten Berührungsbereichen hat und eine die großen Seitenflächen des Bleches schneidende Stirnfläche aufweist, an der die Berührungsbereiche durch Schweißstellen miteinander verbunden sind. Wegen der Schweißarbeiten am fertigen Wickel, bevorzugt durch einen fokussierten Energiestrahl, z. B. Elektronenstrahl, können die Metallbänder, insbesondere Stahlbänder, nicht vorausgehend mit Katalysatormaterial beschichtet werden. Für das Aufwickeln der Metallbänder zum wabenartigen Gebilde wird ein hohler Wickeldom verwendet, wobei in der Mitte des Gebüdes ein verhältnismäßig großer Durchlaßquerschnitt frei bleibt, der noch in irgendeiner Weise verschlossen werden muß.From DE-OS 27 54 776 a method for producing a honeycomb structure from a smooth and a corrugated sheet metal strip is known, which has a large number of spatially separated contact areas and has an end face intersecting the large side surfaces of the sheet metal, on which the contact areas by welds are interconnected. Because of the welding work on the finished winding, preferably by a focused energy beam, e.g. B. electron beam, the metal strips, especially steel strips, cannot be coated beforehand with catalyst material. A hollow winding dome is used for winding up the metal strips to form a honeycomb structure, with a relatively large passage cross section remaining free in the middle of the structure, which still has to be closed in some way.

Die GB-PS 2 072 064 und die DE-OS 26 36 672 betreffen die Herstellung von Substratkörpem für Katalysatorbauteüe, wobei im ersteren Fall ein im Umriß ovaler Wickel aus glatten und gewellten Metallbändem auf eine beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehende Platte aufgebracht wird.GB-PS 2 072 064 and DE-OS 26 36 672 relate to the production of substrate bodies for catalytic converter parts, in the former case an oval-shaped wrap made of smooth and corrugated metal strips is applied to a plate made, for example, of stainless steel.

Die inneren Enden der Bänder können durch Punktschweißung an der Platte angeheftet sein; in ähnlicher Weise werden die äußeren Enden an der darunter befindlichen Wicklungslage festgelegt. Eine durchgehende Lagefixierung aller Bandwindungen ist nicht vorgesehen.The inner ends of the tapes can be spot welded to the plate; in a similar manner, the outer ends are fixed to the winding layer underneath. A continuous fixation of all tape turns is not provided.

Im letzteren Fall (DE-OS 26 36 672) ist kein besonderer Wickeldom oder -kern für die Metallbänder ersichtlich. Als wesentliche Maßnahme ist hiebei hervorgehoben, daß von den Bändern mit einem allgemein ebenen Bereich bzw. einem Bereich von ersten Wellungen ein Bereich oder jeder Bereich mit zweiten Wellungen ausgebüdet ist, die kleiner als die ersten Wellungen sind, wodurch eine große Oberfläche erzielbar ist. Eine Verstärkung des Körpers oder die Art der Festlegung der Bandenden sind nicht erwähntIn the latter case (DE-OS 26 36 672) no special winding dome or core can be seen for the metal strips. As an essential measure, it is emphasized that from the strips with a generally flat area or a area of first corrugations, an area or each area is covered with second corrugations that are smaller than the first corrugations, whereby a large surface area can be achieved. A reinforcement of the body or the way of fixing the band ends are not mentioned

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein zur Herstellung und Verstärkung eines Katalysatorwabenkörpers dienendes Verfahren geschaffen werden, das frei von den Mängeln der bereits bekannten Verfahren ist Erreicht wird dies gemäß Erfindung dadurch, daß das im voraus sowohl mit Stützmaterial als auch mit Katalysator beschichtete gewellte und plane Folienband einen Wabenkörper ohne Zentralachse oder -blech büden und daß das Auflösen des Wäbenkörpers ein Aneinanderreiben der Folienbänder durch wenigstens eine durch den Wäbenkörper hindurchgeführte Stütze verhindert werden. So entsteht ein formbeständiger, starrer Körper, ohne daß an irgendeiner Stelle des Körpers, beispielsweise durch Schweißarbeiten, die Gefahr einer unerwünschten Überhitzung besteht.The present invention is intended to provide a process for the production and reinforcement of a catalyst honeycomb body which is free from the shortcomings of the processes which are already known. This is achieved according to the invention in that the corrugated and flat film strip coated in advance with both support material and with catalyst load a honeycomb body without a central axis or sheet and that the dissolving of the honeycomb body prevents the film strips from rubbing against one another by at least one support guided through the honeycomb body. This creates a dimensionally stable, rigid body without the risk of undesired overheating at any point on the body, for example by welding work.

Wenn der Wabenkörper gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt im wesentlichen ovale Form hat, läßt sich ein Hohlraum in seinem Zentrum klein halten oder gänzlich vermeiden.If, according to one embodiment of the invention, the honeycomb body has an essentially oval shape in cross section, a cavity in its center can be kept small or avoided entirely.

Das Durchstoßen der Stütze durch den Wabenkörper kann insbesondere durch Schlagen, gegebenenfalls auch durch Drücken oder durch Schießen erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, für die Stütze ein Loch durch den Wabenkörper zu bohren, in das man die Stütze dann einsetzt.The support can be pierced through the honeycomb body, in particular by hitting, if necessary also by pressing or by shooting. According to one embodiment of the invention, there is the possibility of drilling a hole for the support through the honeycomb body, in which the support is then inserted.

Zweckmäßig ist die Länge der durch den Wabenkörper hindurchgeführten Stütze 1 bis 10 mm größer als der -2-The length of the support passed through the honeycomb body is expediently 1 to 10 mm longer than the -2-

Claims (5)

AT 392 750 B Durchmesser des Wabenkörpers. Die durch den Wabenkörper gesteckte(n) Stütze(n) besteht (bestehen) bevorzugt aus feuerbeständigem Stahl. Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung stimseitig betrachtet; Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Wabenkörper seitlich betrachtet. In Fig. 1 ist ein aus übereinander gelegtem gewellten (2) und planen (3) Folienband gewickelter Wäbenkörper (1) gezeigt, der nach dem Wickeln vorzugsweise in sog. "race track"-Form gestaucht wurde, wonach dann eine Stütze durch den Körper gedrückt wurde. In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer aus übereinander gelegtem planen (3) und gewellten (2) Folienband gewickelter runder Wabenkörper (1) gezeigt, der von der Stütze (4) durchstoßen ist, deren Länge etwas größer als der Wabenkörperdurchmesser ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung und Verstärkung eines zur Abgasreinigung dienenden Katalysatorwabenkörpers durch Bildung eines spiraligen Wabenkörpers aus abwechselnd übereinander angeordnetem gewellten und planen Folienband, dadurch gekennzeichnet, daß das im voraus sowohl mit Stützmaterial als auch mit Katalysator beschichtete gewellte (2) und plane (3) Folienband einen Wabenkörper (1) ohne Zentralachse oder -blech bilden und daß das Auflösen des Wabenkörpers und ein Aneinanderreiben der Folienbänder durch wenigstens eine durch den Wabenkörper hindurchgefuhrte Stütze (4) verhindert werden.AT 392 750 B diameter of the honeycomb body. The support (s) inserted through the honeycomb body preferably consist of fire-resistant steel. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows an advantageous embodiment of the invention viewed from the end; Fig. 2 laterally viewed a honeycomb body according to the invention. 1 shows a honeycomb body (1) which is wound from superimposed corrugated (2) and planar (3) film strips and which, after winding, was preferably compressed in a so-called " race track " shape, after which a support was then passed through the Body was pressed. FIG. 2 shows a round honeycomb body (1) wound from planar (3) and corrugated (2) foil tape placed on top of one another, which is pierced by the support (4), the length of which is slightly larger than the honeycomb body diameter. 1. A process for the production and reinforcement of a catalyst honeycomb body used for exhaust gas purification by forming a spiral honeycomb body from corrugated and planar foil strip arranged alternately one above the other, characterized in that the corrugated (2) and plane (3.) Coated in advance with both support material and catalyst ) Foil tape form a honeycomb body (1) without a central axis or sheet and that the dissolution of the honeycomb body and rubbing of the foil tapes are prevented by at least one support (4) passed through the honeycomb body. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wabenkörper (1) im Querschnitt in an sich bekannter Weise eine im wesentlichen ovale Form hat2. The method according to claim 1, characterized in that the honeycomb body (1) has a substantially oval shape in cross section in a manner known per se 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (4) durch den Wabenkörper hindurchgeschlagen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the support (4) is knocked through the honeycomb body. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stütze (4) ein Loch durch den Wabenkörper gebohrt wird, in das man die Stütze (4) dann einsetzt.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a hole is drilled through the honeycomb body for the support (4), in which one then uses the support (4). 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der durch den Wabenkörper hindurchgeführten Stütze (4) 1 bis 10 mm größer als der Durchmesser des Wabenkörpers (1) ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the support (4) guided through the honeycomb body is 1 to 10 mm larger than the diameter of the honeycomb body (1). For this 1 sheet drawing -3-
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