DE19501360A1 - Katalysatorbauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Katalysatorbauteil als Bestand­ teil der Abgasanlage von Brennkraftmaschinen, insbesondere Benzinmotoren für Kfz., bestehend aus einem Katalysator­ brick, einer diesen umfangsseitig mit Ausnahme der Stirn­ seiten umgebenden Quellmatte sowie einem die Quellmatte umgebenden Metallgehäuse mit Anschlüssen an die Abgaszu- und -abführungen und gegebenenfalls einem Hitzeschild, mittels dessen eine Seite des Metallgehäuses abgeschirmt ist.

Derartige Bauteile weisen üblicherweise eine ovale Querschnittsform auf. Bei einer solchen Anordnung besteht im Gebrauch die Gefahr, daß Bestandteile der Quellmatte durch am Brick vorbeiströmendes Abgas ausgeblasen werden, so daß im Ergebnis ein Freiweg für das Abgas geschaffen ist, durch den es strömen kann, ohne durch den Katalysator­ brick strömen zu müssen. Zudem ist dabei nachteilig, daß infolge der teilweisen Entfernung von Quellmattenbestand­ teilen eine erhebliche Gefahr darin besteht, daß der Brick innerhalb des Metallgehäuses Relativbewegungen ausführen kann, was zur Geräuschbildung und zu mechanischem Verschleiß führt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Katalysatorbauteil gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei dem die Gefahr des Ausblasens der Quellmatte oder von Quellmattenbestandteilen aufgrund von zwischen Brick und Gehäuse durchströmendem Abgas vermindert oder vermieden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß mindestens auf der Seite des Bauteiles, die dem Hitzeschild zugewandt ist, ein Blechteil zwischen Metallgehäuse und Quellmatte und/oder zwischen Quellmatte und Brick angeordnet ist, welches eine Vielzahl von in die Quellmatte eindringenden Stegen oder Fahnen aufweist.

Die Anordnung des entsprechenden Blechteiles mit abragenden Stegen oder Fahnen kann auf beiden Langovalseiten des Bauteiles vorgesehen sein, sollte aber zumindestens auf der Seite vorgesehen sein, die durch den Hitzeschild abgedeckt ist, weil dort erfahrungsgemäß die Mattenerosion größer ist.

Durch die Stege oder Fahnen wird einerseits eine Verklammerung des Quellmattenmaterials an dem Blechteil erreicht, wobei andererseits eine Art Labyrinthdichtung durch die Kombination der in die Quellmatte eindringenden Stege oder Fahnen und das Quellmattenmaterial erreicht ist, so daß Bestandteile der Quellmatte, die von Abgas angeströmt sind, nicht einfach ausgeblasen werden können.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, daß die Stege oder Fahnen die Quellmatte durchsetzen und bis zu der Seite der Quell­ matte reichen, die dem Blechteil abgewandt ist.

Um eine einfache Fertigung zu erreichen ist vorgesehen, daß die Stege oder Fahnen rechtwinklig aus der Ebene des Blechteiles abragende ausgeschnittene Lappen des Blechteiles sind.

Die Stege oder Fahnen können in der Weise ausgebildet werden, daß ein ebenes Blechteil, was gegebenenfalls entsprechend der Kontur des Bricks oder des Gehäuses gebogen ist, jeweils in Stanzschritten gestanzt wird, so daß U-förmige Lappen oder dergleichen entstehen, die dann in einem Folgeschritt aus der Blechebene rechtwinklig ausgebogen werden, um die gewünschte Form der Stege oder Fahnen zu erreichen.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß die Stege oder Fahnen mit ihrer Breitseite quer zur Stromrichtung des Abgases gerichtet sind, daß das Bauteil durchströmt.

Dabei ist zudem bevorzugt vorgesehen, daß die Stege oder Fahnen in mehreren Reihen in Durchströmrichtung hinter­ einander angeordnet und die Stege oder Fahnen der Folgereihen vorzugsweise jeweils etwa um die Steg- oder Fahnenbreite gegenüber der benachbarten Reihe versetzt angeordnet sind.

Durch diese Anordnung wird die gewünschte labyrinthartige Dichtung noch weiter verbessert und im zunehmenden Maße gewährleistet.

Die Anordnung des Blechteiles zwischen Katalysatorbrick und Quellmatte hat zudem den Vorteil, daß hierdurch zusätzlich eine schnelle Aufheizung des Bricks erfolgt, wenn dieser von Abgas durchströmt ist, da die Wärmeleit­ fähigkeit des auf den Brick aufliegenden Blechteiles die Erwärmung des Bricks beschleunigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 Ein Katalysatorbauteil im Querschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Katalysatorbauteil ohne obere Gehäuseschale;

Fig. 3 ein Katalysatorbauteil in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen;

Fig. 4 bis 6 Einzelheiten der Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.

Das Katalysatorbauteil ist als Bestandteil der Abgasanlage von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kfz.-Motoren vorgesehen. Es besteht aus einem Katalysatorbrick 1, einer diesen umfangsseitig mit Ausnahme der Stirnseiten umgebenen Quellmatte 2 sowie einem die Quellmatte umgebenden Metallgehäuse 3 mit Anschlüssen an die Abgaszu- und -abführungen. Zusätzlich kann ein Hitzeschild im Einbau­ zustand unterhalb des Katalysatorbauteiles angeordnet sein.

Zur Vermeidung des Ausblasens von Bestandteilen der Quellmatte 2 durch am Brick 1 vorbeiströmendes Abgas ist mindestens auf der Seite des Bauteiles, die dem Hitzschild zugewandt ist (in der Zeichnungsfigur 1 oben) ein Blechteil 4 zwischen Metallgehäuse 3 und Quellmatte 2 angeordnet, welches eine Vielzahl von in die Quellmatte 2 eindringenden Stegen oder Fahnen 5 aufweist. Die Stege oder Fahnen 5 durchsetzen die Quellmatte 2 bis zu der Seite der Quellmatte 2, die dem Blechteil 4 abgewandt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Stege oder Fahnen rechtwinklig aus der Ebene des Blechteiles 4 abragende, angeschnittene Lappen des Blechteiles 4. Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Stege oder Fahnen 5 mit ihrer Breitseite quer zur Stromrichtung des Abgases gerichtet, welches das Bauteil durchströmt. Die Stege oder Fahnen 5 sind dabei in mehreren Reihen in Durchströmrichtung hintereinander angeordnet und die Stege oder Fahnen 5 der Folgereichen sind jeweils etwa um die Steg- oder Fahnenbreite gegenüber der benachbarten Reihe versetzt angeordnet, wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich ist, so daß eine Art Labyrinthwirkung entsteht. Hierdurch ist sichergestellt, daß vom Abgas mitgenommene Bestandteile der Quellmatte nicht einfach ausgeblasen werden können, sondern durch die Stege oder Fahnen 5 gehalten werden, so daß der unerwünschten Erosion entgegengewirkt ist.

Bei der Einzelheit gemäß Fig. 4 ist das Blechteil 4 auf der Seite der Quellmatte 2 angeordnet, die dem Brick abgewandt ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 5 das Blechteil 4 zwischen Brick 1 und Quellmatte 2 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform wird eine beschleunigte Erwärmung des Bricks 1 bei durch den Brick strömenden heißem Abgas erreicht, da das Blechteil 4 infolge seiner Wärmeleit­ fähigkeit zu einer schnellen Aufheizung des Bricks 1 führt.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (5)

1. Katalysatorbauteil als Bestandteil der Abgasanlage von Brennkraftmaschinen, insbesondere Benzinmotoren für Kfz., bestehend aus einem Katalysatorbrick, einer diesen umfangsseitig mit Ausnahme der Stirnseiten umgebenden Quellmatte sowie einem die Quellmatte umgebenden Metall­ gehäuse mit Anschlüssen an die Abgaszu- und -abführungen und gegebenenfalls einem Hitzeschild, mittels dessen eine Seite des Metallgehäuses abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens auf der Seite des Bau­ teiles, die dem Hitzeschild zugewandt ist, ein Blech­ teil (4) zwischen Metallgehäuse (3) und Quellmatte (2) und/oder zwischen Quellmatte (2) und Brick (1) an­ geordnet ist, welches eine Vielzahl von in den Quell­ matten (2) eindringenden Stegen oder Fahnen (5) aufweist.

2. Katalysatorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stege oder Fahnen (5) die Quellmatte (2) durchsetzen und bis zu der Seite der Quellmatte (2) reichen, die dem Blechteil (4) abgewandt ist.

3. Katalysatorbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege oder Fahnen (5) recht­ winklig aus der Ebene des Blechteiles (4) abragende ausgeschnittene Lappen des Blechteiles (4) sind.

4. Katalysatorbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege oder Fahnen (5) mit ihrer Breitseite quer zur Stromrichtung des Ab­ gases gerichtet sind, das das Bauteil durchströmt.

5. Katalysatorbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege oder Fahnen (5) in mehreren Reihen in Durchströmrichtung hintereinander angeordnet und die Stege oder Fahnen (5) der Folgereihen jeweils etwa um die Steg- oder Fahnenbreite gegenüber der benachbarten Reihe versetzt angeordnet sind.