DE102006048754A1

DE102006048754A1 - Abgassammelbeutel

Info

Publication number: DE102006048754A1
Application number: DE200610048754
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. Lepperhoff; Manfred Pinger
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-04-17

Abstract

Abgassammelbeutel zur Aufnahme von Abgasproben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, aus flexiblem Folienmaterial, das zumindest eine gasdichte Metallschicht umfaßt, wobei das Folienmaterial einlagig ist und ein inertes oder an der Innenseite des Abgasbeutels passiviertes Metall das Folienmaterial bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgassammelbeutel zur Aufnahme von Abgasproben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, aus flexiblen Folienmaterial, das zumindest eine gasdichte Metallschicht umfaßt. In derartigen Abgassammelbeuteln werden Abgasmengen aus verdünnten Abgasen einer Brennkraftmaschine, die aus dem Abgasstrom in der Regel in verschiedenen Betriebspunkten abgezweigt werden, gesammelt und aufgehoben, um anschließend analysiert zu werden. Soweit diese Abgasprobenbeutel beispielsweise gemäß der US 5 218 874 aus Teflon, Tedlar oder anderen Kunststoffen bestehen, werden durch Ausgasen aus dem Material, Löslichkeit von Abgaskomponenten im Material, Gasdiffusion aus der Umgebungsluft in das Beutelinnere oder dergleichen Verfälschungseffekte in der Abgaszusammensetzung hervorgerufen, die so erheblich sind, daß sie bei gesetzlich zulässigen Emissionswerten von HC und NO_x, die im Bereich kleiner einstelliger ppm Werte liegen, nicht akzeptabel sind.
Aus der DE 201 15 936 U1 ist ein Abgassammelbeutel der eingangs genannten Art bekannt, dessen Folienmaterial aus einer inerten und gasdichten Metallschicht sowie einer Trägerschicht aus Kunststoffmaterial besteht. Die Metallschicht liegt hierbei bevorzugt auf der Innenseite des Abgasbeutels. Hiermit soll der verfälschende Einfluß des Kunststoffmaterials auf die Abgaszusammensetzung vermieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, alternative Lösungen für Abgassammelbeutel bereitzustellen, die sich neutral für die Abgaszusammensetzung verhalten, um fehlerfreie Analyseergebnisse zu liefern. Eine erste Lösung hierfür besteht darin, daß das Folienmaterial einlagig ist und ein inertes oder an der Innenseite des Abgasbeu tels passiviertes Metall das Folienmaterial bildet. Hiermit wird ein einfach aufgebautes widerstandsfähiges Erzeugnis bereitgestellt, dessen Material bei einfachster Herstellung und einfachstem Aufbau die Anforderungen vollständig erfüllt. Zwei den Abgasbeutel bildende Folienlagen können durch Laserschweißung oder Verkleben entlang eines umlaufenden Randes prozeßsicher und betriebssicher verbunden werden.
Nach einer ersten günstigen Ausführungsform ist hierbei vorgesehen, daß das Folienmaterial aus Edelstahl geeigneter Dicke besteht, nach alternativen Ausführungen kann das Folienmaterial aus Titan, Zirkon, Nickel oder Nickelchromlegierungen bestehen.
Nach einem zweiten Lösungsansatz ist vorgesehen, daß das Folienmaterial mehrlagig ist und an der Innenseite des Abgasbeutels eine Tragschicht aus inertem oder passivierten Material umfaßt. Nach diesem Ansatz wird eine Aufgabentrennung zwischen Gasdichtigkeit und Tragfähigkeit des Materials vorgenommen, wobei jedoch die Verwendung von Kunststoffmaterial vermieden wird. Die verwendete Metallfolie kann hierbei entsprechend dünner sein und hat nur die Abdichtung zu gewährleisten. Eine in diesem Fall auf der Innenseite des Abgasbeutels liegende Tragschicht darf hierbei die Abgaszusammensetzung nicht beeinflussen und muß sich inert verhalten. Hierfür wird insbesondere eine Tragschicht aus Glasfasergewebe, -gewirke oder -gestrick, eine Tragschicht aus Drahtgewebe, -gewirke oder -gestrick geeigneten Materials oder eine Tragschicht aus passivierter Al- oder Cu- Folie vorgeschlagen. Im letzteren Fall ergibt sich somit eine Kombination zweier Metallfolien, von denen die auf der Innenseite liegende nicht gasdicht sein muß und insoweit zur Erhöhung der Flexibilität oder zur Materialersparnis auch mit einer Loch- oder Gitterstruktur versehen sein kann. Die außen liegende gasdichte Metallschicht kann hierbei vorzugsweise aus Edelstahl oder Gold bestehen und wesentlich dünner als die Tragschicht sein.
Nach einem dritten Lösungsansatz wird vorgeschlagen, daß das Folienmaterial mehrlagig ist und die an der Innenseite des Abgasbeutels liegende gasdichte Metallschicht sowie zumindest eine Tragschicht umfaßt. Da die Abdichtfunktion hierbei durch die auf der Innenseite des Abgasbeutels liegende Metallfolie sichergestellt wird, ist die Auswahl des Materials der Tragschicht weitgehend freigestellt. Die Mate rialauswahl kann hierbei unter Kostengesichtspunkten erfolgen, wobei kunststoffreies Material bevorzugt wird, ohne daß dies eine notwendige Bedingung ist.
Bevorzugt wird eine Tragschicht aus Papier oder Zellulose, eine Tragschicht aus Glasfasergewebe, -gewirke oder -gestrick oder eine Tragschicht aus Drahtgewebe, -gewirke oder -gestrick vorgeschlagen. Alternativ kann auch eine zweite stärkere Metallfolie, beispielsweise aus Al als Tragschicht verwendet werden, die weder das Kriterium der Abgasdichtheit noch des inerten Verhaltens erfüllen muß.
Für die innenliegende gasdichte Metallschicht wird auch hierbei wiederum Edelstahl oder Gold vorgeschlagen.
Auf die Mittel zur Verbindung der einzelnen Lagen der zumindest zweilagigen Folienwerkstoffe wird hier nicht näher eingegangen. Es ist nur zu erwähnen, daß zwischen den Lagen keine vollflächige Verbindung hergestellt werden muß, sondern das auch ein rasterförmiger Auftrag entsprechender Haftverbinder, beispielsweise von Heißschmelzklebern hinreichend ist. Sicherzustellen ist jeweils die durchgehende hermetische Verbindung entlang der Ränder oder Nähte der einzelnen Zuschnitte des Abgasprobenbeutels.
Mit den vorstehend genannten Abgassammelbeuteln, die in der äußeren Form bisher verwendeten herkömmlichen Abgasbeuteln beispielsweise nach der US 5 218 874 entsprechen können, sind neuartige Möglichkeiten für günstig herzustellende einlagige oder mehrlagige Folienmaterialien vorgeschlagen, mit denen Möglichkeiten zur verbilligten Herstellung und zu verbesserten Eigenschaften, insbesondere erhöhter Lebensdauer von Abgasprobenbeuteln eröffnet werden.
Da die eingesetzten Metallfolien ggfs. eine gegenüber Kunststoffolien höhere Steifigkeit aufweisen können, bietet es sich an, Abgassammelbeutel nach Art von Faltenbälgen mit beidenends abschließenden Deckflächen auszubilden, mit denen große Volumenänderungen bei kleinen Verformungen des Wandmaterials möglich sind. Ein mit mehreren parallelen Umfangsfalten oder mit einer schneckengangartigen Umfangsfalte versehener Mantelabschnitt kann aus einzelnen ebenen Zuschnitten ge fügt sein oder aus einem einteiligen Zylinderelement durch Umformung hergestellt werden, während die Deckflächen in jedem Fall angesetzt sind. Es ergibt sich jeweils ein ziehharmonikaähnlicher Behälter, dessen Volumen auf nahezu null reduziert werden kann.

Claims

Abgassammelbeutel zur Aufnahme von Abgasproben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, aus flexiblen Folienmaterial, das zumindest eine gasdichte Metallschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial einlagig ist und ein inertes oder an der Innenseite des Abgasbeutels passiviertes Metall das Folienmaterial bildet.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial aus Edelstahl besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial aus Titan, Zirkon, Nickel oder Ni-Cr- Legierungen besteht.
Abgassammelbeutel zur Aufnahme von Abgasproben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, aus flexiblen Folienmaterial, das zumindest eine gasdichte Metallschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial mehrlagig ist und an der Innenseite des Abgasbeutels und eine Tragschicht aus inertem oder passiviertem Material umfaßt.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Glasfasergewebe, -gewirke oder -gestrick besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Drahtgewebe, -gewirke, oder -gestrick besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus zumindest auf der Innenseite passivierter Al oder Cu-Folie, insbesondere mit Loch- oder Gitterstruktur besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Metallschicht aus Edelstahl besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Metallschicht aus Gold besteht.
Abgassammelbeutel zur Aufnahme von Abgasproben, insbesondere von Brennkraftmaschinen, aus flexiblen Folienmaterial, das zumindest eine gasdichte Metallschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial mehrlagig ist und an der Innenseite des Abgasbeutels die gasdichte Metallschicht sowie zumindest eine Tragschicht umfaßt.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Papier oder Zellulose besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Kunststofffolie besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Glasfasergewebe, -gewirke oder -gestrick besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht aus Drahtgewebe, -gewirke, oder -gestrick besteht..
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Metallschicht aus Edelstahl besteht.
Abgassammelbeutel nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Metallschicht aus Gold besteht.