DE19532407A1 - Katalytischer Konverter mit einer Unterstützungsmatte - Google Patents
Katalytischer Konverter mit einer UnterstützungsmatteInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich generell auf katalytische Vorrichtungen und insbesondere auf
einen katalytischen Konverter mit einer Unterstützungsmatte für einen katalytischen Bau
stein mit einem Abdeckstreifen zum Schutz der Vorderkante der Unterstützungsmatte.
In einem katalytischen Konverter oder Katalysator sichern und positionieren Unterstüt
zungsmatten einen katalytischen Baustein (Brick) innerhalb einer Kammer des Katalysa
torgehäuses. Die Unterstützungsmatte besteht aus einem intumeszenten Material, bei
spielsweise einem Material, wie es unter der Marke "Interam" durch 3M aus Minneapolis,
Minnesota, USA, verkauft wird, und welches so beschaffen ist, daß es den Raum inner
halb der Kammer zwischen dem Baustein und der Innenwand des Gehäuses ausfüllt.
Ein Problem mit den bisherigen Unterstützungsmatten liegt darin, daß die Vorderkante
dieser Matten (das ist diejenige Kante der Matte benachbart zum Gehäuseeingang)
einem außerordentlichem Verschleiß ausgesetzt ist, der von dem Strom des heißen
Gases verursacht wird, welches über die Vorderkante der Matte strömt. Der Verschleiß
der Vorderkante schreitet ziemlich rapide fort, bis die Unterstützungsmatte beim Unter
stützen des Bausteines innerhalb des Gehäuses versagt. Ohne ordentliche Unter
stützung kann der Baustein erhebliche Zerstörungen innerhalb des Gehäuses verur
sachen und dadurch wiederum dazu führen, daß der katalytische Konverter das Durch
führen seiner Funktion einstellt (also das Reinigen des von dem Motor des Automobils
produzierten Gases).
Hitzebeständige Körbe, separat von der Unterstützungsmatte und über die Vorderkante
des Bausteines gefügt, sorgen für etwas Schutz für die Vorderkante der Unter
stützungsmatte. Allerdings neigen diese Körbe zu Versagen und führen zu Beschädi
gungen der Unterstützungsmatte.
Unter den verschiedenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer
Unterstützungsmatte für einen katalytischen Baustein mit einem Abdeckstreifen, der auf
der Vorderkante angeordnet ist, welche außerordentlichem Verschleiß ausgesetzt ist, der
von dem Strom des heißen Gases über die Matte herrührt; das Vorsehen eines solchen
Abdeckstreifens, welcher resistent ist gegen die von der Unterstützungsmatte und dem
Baustein auf den Abdeckstreifen ausgeübten Druckkräfte; das Vorsehen eines Abdeck
streifens, der nicht auseinander fällt, wenn er heißem Gas ausgesetzt wird; das Vor
sehen eines solchen Abdeckstreifens, welcher im wesentlichen heißes Gas an dem
Kontaktieren der Unterstützungsmatte hindern soll, und das Vorsehen eines solchen
Abdeckstreifens, welcher leichter herzustellen und an die Unterstützungsmatte anzubrin
gen ist und kosteneffizient hergestellt werden kann.
Im wesentlichen ist die Erfindung auf eine katalytische Umwandlungsvorrichtung jenes
Types gerichtet, die ein Gehäuse mit einer Kammer aufweist, einen Eingang zum Auf
nehmen von Gas und einen Ausgang für austretendes Gas. Die Vorrichtung besitzt
außerdem einen katalytischen Baustein, der innerhalb der Kammer zum Reinigen von
Gas angeordnet ist, welches die Kammer durch einen Eingang betritt und eine Unter
stützungsmatte, welche zwischen dem Gehäuse und dem katalytischen Baustein ange
ordnet ist, um den katalytischen Baustein bezüglich des Gehäuses zu unterstützen. Die
Unterstützungsmatte besitzt eine Vorderkante, welche benachbart zum Eingang des
Gehäuses angeordnet ist. Die Verbesserung schließt außerdem einen Abdeckstreifen
ein, welcher die Vorderkante der Unterstützungsmatte zum Schutz der Vorderkante vor
außerordentlichem Verschleiß schützt, der von dem Fließen von heißem Gasen über die
Vorderkante der Matte herrührt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung
deutlich, die im weiteren folgt unter Bezugnahme auf die beigefügten darstellenden
Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer katalytischen Konvertervorrichtung mit
weggebrochenen Abschnitten, die einen Abdeckstreifen (barrier strip) für eine
Unterstützungsmatte eines katalytischen Bausteines gemäß der vorliegenden
Erfindung freigibt;
Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 aus Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Querschnitt des Abdeckstreifens, wie er an der Unterstützungsmatte
befestigt ist;
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung von ersten und zweiten Schichten von
gewebten Drähten, die einen Körper des Abdeckstreifens bilden;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Darstellung des Abdeckstreifens;
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung des Abdeckstreifens und der
Unterstützungsmatte;
Fig. 7 ist eine explodierte, perspektivische Darstellung des Abdeckstreifens und der
Unterstützungsmatte.
Korrespondierende Bezugszeichen bezeichnen korrespondierende Teile über mehrere
Darstellungen in den Zeichnungen:
Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, und zwar insbesondere auf die Fig. 1 und
2, ist generell mit 11 eine katalytische Umwandlungsvorrichtung für ein Automobil (nicht
dargestellt) bezeichnet. Die Vorrichtung 11 besitzt ein längliches Gehäuse 13, das aus
einem Blechmaterial hergestellt ist. Das insgesamt mit 13 gekennzeichnete Gehäuse
besitzt obere und bodenseitige Wandungen 15 und 17, die an ihren jeweiligen Umfän
gen in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Schweißen
oder Schrauben. Die oberen und bodenseitigen Wandungen 15 und 17 bilden eine
innere Kammer 19. Ein Eingang 21 an einer Seite des Gehäuses 13 erlaubt es, heißem
von einer (nicht dargestellten) Maschine des Automobils produziertem Gas in die
Kammer 19 einzutreten; ein Ausgang 23 am anderen Ende des Gehäuses entläßt
heißes Gas aus der Kammer.
Katalytische Bausteine, jeweils mit 25 bezeichnet, sind innerhalb der Kammer 19 zum
Reinigen des heißen Gases angeordnet, das die Kammer betritt. Jeder Baustein 25 wird
in der Kammer 19 gesichert und positioniert durch eine Unterstützungsmatte 27, die
innerhalb der Kammer zwischen den Wandungen 15 und 17 des Gehäuses 13 und dem
Baustein angeordnet ist. Jede Unterstützungsmatte 17 sichert einen entsprechenden
Baustein 25 innerhalb der Kammer 19 des Gehäuses 13 und verhindert die longitudinale
und seitliche Bewegung des Bausteins innerhalb der Kammer. Unterstützungsmatten 27
werden aus einem Intumeszent hergestellt (das ist beispielsweise Material, das unter
dem Markenzeichen "Interam" durch 3M aus Minneapolis, Minnesota, USA vertrieben
wird), welches anschwillt, wenn es heißem Gas ausgesetzt wird, so daß der Raum
zwischen den Wandung 15 und 17 des Gehäuses 13 und dem Äußeren des Bausteines
25 ausgefüllt wird. Jede Unterstützungsmatte 27 besitzt eine Vorderkante 29, die be
nachbart zum Eingang 21 des Gehäuses 13 liegt. Ohne irgendwelchen Schutz wäre die
Vorderkante 29 der Unterstützungsmatte 27 außerordentlichem Verschleiß und Be
lastung aufgrund des Stromes an heißem Gas ausgesetzt, der über die Vorderkante der
Unterstützungsmatte strömt. Dieser Verschleiß der Unterstützungsmatte 27 kann dazu
führen, daß diese beim Unterstützen des Bausteins 25 versagt, in welchem Falle dies
das Ersetzen des katalytischen Konverters erfordert.
Um die Vorderkante 29 der Unterstützungsmatte 27 vor diesem außerordentlichem Ver
schleiß zu schützen, ist ein insgesamt mit 31 bezeichneter Abdeckstreifen daran be
festigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 weist der Abdeckstreifen 31 einen Körper 33 aus
Drahtgeflecht auf, welcher aus hitzebeständigem Material wie beispielsweise SAE 309
besteht. Es ist natürlich klar, daß der Körper 33 des Abdeckstreifens 31 auch aus hitze
beständigem Material besteht, das nicht SAE 309 ist; allerdings wurde dieses Material im
Hinblick auf seine Verhaltensweisen unter Druck und bei hohen Temperaturen ausge
wählt. Wie in Fig. 4 illustriert ist, besitzt der Drahtgeflechtkörper 33 des Abdeckstreifens
31 eine erste Schicht 33A mit einer Vielzahl von verwebten Drähten, welche auf einer
zweiten Schicht 33B aus verwebten Drähten aufliegt. Die erste Schicht 33A von verweb
ten Drähten schließt runde Drähte ein, die zweite Schicht 33B an gewebten Drähten
besitzt abgeflachte Drähte. Die runden Drähte der ersten Schicht 33A besitzen einen
Durchmesser von ungefähr 115 µm (entsprechend 0,0045 Zoll) und die abgeflachten
Drähte der zweiten Schicht 33B (welche aus runden Drähten mit einem Durchmesser
von etwa 115 µm entsprechend 0,0045 Zoll hergestellt sind) sind abgeflacht auf eine
Dicke von ungefähr 25 µm (entsprechend 0,001 Zoll). Der Körper 33 des Abdeck
streifens 31 ist umschlossen durch eine äußeres Geflecht 35 bestehend aus Draht mit
115 µm (entsprechend 0,0045 Zoll) Durchmesser, siehe Fig. 3.
Der Körper 33 des Abdeckstreifens 31 wird durch Walzen der ersten und zweiten
Schichten 33A und 33B in konzentrische Röhren (nicht dargestellt) und das Auffügen
des äußeren Geflechtes 35 über diese Röhren geformt. Eine Kalendriermaschine (nicht
dargestellt) formt dann den Körper 33 und das äußere Geflecht 35 um einen relativ
flachen Abschnitt 37 und einen gerundeten Abschnitt 39. Der flache Abschnitt 37 ist wie
in Fig. 3 dargestellt leicht angeschrägt oder spitz zulaufend. Nach dem Bilden des Ab
deckstreifens 31 wird dieser mit ungefähr 1100°C (entsprechend 2000°F) hitzebehan
delt, um das Drahtgeflecht zu tempern oder zu glühen. Dieses Hitzebehandlungsver
fahren bildet außerdem Kohlenstoffablagerungen 41 (Fig. 5) auf dem Drahtgeflecht,
welches als ein Eckbarrierenstreifen dienen kann, um heißes Gas am Kontaktieren der
Unterstützungsmatte 27 zu hindern.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, ist der flache Abschnitt 37 des Körpers 33 des
Abdeckstreifens 31 an dem bodenseitigen Rand 43 der Unterstützungsmatte 27 mittels
Klebstoffen (nicht dargestellt) befestigt und der runde Abschnitt 39 erstreckt sich nach
vorne über das breitere Ende des abgeschrägten flachen Abschnittes 37, um die Vorder
kante 29 der Unterstützungsmatte zu schützen. Die Unterstützungsmatte 27 und der Ab
deckstreifen 31 sind dann in üblicher Weise über den Baustein 25 formangepaßt. Jeder
Baustein 25 ist auf der bodenseitigen Wandung 17 des Gehäuses 13 angeordnet und in
nerhalb der Kammer 19 des Gehäuses eingeschlossen durch Befestigen der oberen
Wandung 15 an der bodenseitigen Wandung 17 (beispielsweise durch Schweißen).
Während der Benutzung strömt das heiße, vom Motor des Automobils produzierte Gas
durch den Eingang 21 und in die Kammer 19. Das heiße Gas expandiert die Unterstüt
zungsmatte, um den Baustein 25 innerhalb der Kammer zu sichern. Das heiße Gas
schmilzt den Klebstoff zwischen dem Abdeckstreifen 31 und der Unterstützungsmatte
27, allerdings wird der Abdeckstreifen an seinem Platz gehalten durch die Druckkräfte,
die durch die Unterstützungsmatte generiert werden. Die Einschrägung des flachen Ab
schnittes 37 ermöglicht es dem Abdeckstreifen 31 fest an der Unterstützungsmatte 27
gesichert zu werden (das bedeutet, in einer Position der Art, daß der Abdeckstreifen mit
der Unterstützungsmatte integral ist). Der abgeschrägte flache Abschnitt 37 veranlaßt
außerdem den abgerundeten Abschnitt 39 leicht zu schwenken über seine Verbindung
mit dem flachen Abschnitt in Uhrzeigerrichtung (gesehen in Fig. 2), um die Vorderkante
29 der Unterstützungsmatte zu schützen. Daher, wie dargestellt, verhindert der Abdeck
streifen 31 das heiße Gas am Berühren oder Kontaktieren der Vorderkante der Unter
stützungsmatte 27 und vom Eindringen in den Raum zwischen der Unterstützungsmatte
und dem Gehäuse 13, wodurch die Unterstützungsmatte 27 gegen außerordentlichen
Verschleiß der Vorderkante 29 geschützt wird.
Man kann sich vorstellen, daß der Abdeckstreifen 31 auch in anderen Anwendungen ver
wendet werden kann, in denen es erforderlich ist, die Vorderkante von textilem Material
vor außerordentlichem Verschleiß zu schützen, der durch heißes Gas verursacht wird,
welches über das Material strömt.
Kurzgefaßt sieht die Vorrichtung also wie folgt aus: Ein katalytischer Konverter besitzt
ein Gehäuse 13 mit einer Kammer 19, einem Eingang 21 für eintretendes Gas und
einem Ausgang 23 für austretendes Gas. Die Vorrichtung weist außerdem einen
katalytischen Baustein 25 auf, der innerhalb der Kammer 19 angeordnet ist und zum
Reinigen vom Gas vorgesehen ist. Eine Unterstützungsmatte 27 ist zwischen dem Ge
häuse 13 und dem Baustein zum Unterstützen des Bausteins 25 in Bezug auf das Ge
häuse angeordnet. Die Unterstützungsmatte 27 besitzt eine Vorderkante 29, welche be
nachbart zum Eingang des Gehäuses angeordnet ist. Außerdem ist ein Abdeckstrei
fen 31 vorgesehen, der an der Vorderkante 29 der Unterstützungsmatte 27 befestigt ist
und die Vorderkante 29 vor erheblichem Verschleiß schützt, welcher aus dem Strömen
von Gas über die Vorderkante 29 der Matte 27 herrührt.
Während wie vorstehend dargestellt und beschrieben eine bestimmte Ausführungsform
der Erfindung mit spezifischer Struktur behandelt ist, ist es den Fachleuten klar, das ver
schiedene Modifikationen und andersartige Anordnungen der Teile getroffen werden
können, ohne sich vom Gedanken und Umfang der zugrunde liegenden erfinderischen
Konzepte zu trennen und das die Erfindung nicht auf die spezielle hier dargestellte und
beschriebene Form beschränkt ist.
Bezugszeichenliste
11 katalytische Umwandlungsvorrichtung
13 längliches Gehäuse
15 obere Wandung
17 bodenseitige Wandung
19 innere Kammer
21 Eingang
23 Ausgang
25 katalytische Bausteine
27 Unterstützungsmatte
29 Vorderkante
31 Abdeckstreifen
33 Körper von dem Abdeckstreifen (31) aus Drahtgeflecht
33A erste Schicht
33B zweite Schicht
35 äußeres Geflecht
37 relativ flacher Abschnitt
39 gerundeter Abschnitt
41 Kohlenstoffablagerungen
43 bodenseitiger Rand
13 längliches Gehäuse
15 obere Wandung
17 bodenseitige Wandung
19 innere Kammer
21 Eingang
23 Ausgang
25 katalytische Bausteine
27 Unterstützungsmatte
29 Vorderkante
31 Abdeckstreifen
33 Körper von dem Abdeckstreifen (31) aus Drahtgeflecht
33A erste Schicht
33B zweite Schicht
35 äußeres Geflecht
37 relativ flacher Abschnitt
39 gerundeter Abschnitt
41 Kohlenstoffablagerungen
43 bodenseitiger Rand
Claims (8)
1. Katalytischer Konverter mit einem Gehäuse mit einer Kammer, einem Eingang für
eintretendes Gas und einem Ausgang für austretendes Gas, einem katalytischen
Baustein in der Kammer zum Reinigen von Gas, das die Kammer über den Eingang
betritt und einer Unterstützungsmatte, die zwischen dem Gehäuse und dem kata
lytischen Baustein angeordnet ist, um den katalytischen Baustein bezüglich des
Gehäuses zu unterstützen, wobei die Unterstützungsmatte eine Vorderkante besitzt,
die benachbart zum Eingang des Gehäuses angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abdeckstreifen (31) vorgesehen ist, welcher an der Vorderkante (29) der
Unterstützungsmatte (27) zum Schützen der Vorderkante vor Verschleiß befestigt ist,
der von dem Strömen von Gas über die Vorderkante der Matte (27) resultiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abdeckstreifen (31) ein Drahtgeflecht aufweist und einen angeschrägten
Abschnitt (37) besitzt, welcher an dem bodenseitigen Rand (43) der Unterstützungs
matte (27) befestigt ist und einen im wesentlichen abgerundeten Abschnitt aufweist,
welcher sich nach vorne von dem breiteren Ende des abgeschrägten Abschnittes
erstreckt, welcher die Vorderkante der Unterstützungsmatte schützt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abgeschrägte Abschnitt den gerundeten Abschnitt dazu veranlaßt, leicht um
die Verbindung zu dem abgeschrägten Abschnitt zu schwenken, wenn er von der
Unterstützungsmatte unter Druck gesetzt wird, so daß er gegen die Vorderkante der
Unterstützungsmatte drückt, um die Vorderkante der Unterstützungsmatte zu
schützen.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abdeckstreifen hitzebeständiges Material aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Drahtgeflecht eine erste Schicht aufweist, welche eine Vielzahl von
gewebten Drähten besitzt und eine zweite Schicht ebenfalls aus einer Vielzahl von
gewebten Drähten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Schicht abgerundete Drähte aufweist und die zweite Schicht
abgeflachte Drähte.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Drahtgeflecht Kohlenstoffablagerungen aufweist, welche im wesentlichen
das heiße Gas vom Kontaktieren der Unterstützungsmatte abhalten.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der flache Abschnitt des Abdeckstreifens integral mit der Unterstützungsmatte ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/275,298 US5449500A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Barrier strip for a support mat in a catalytic converter |
DE19532407A DE19532407A1 (de) | 1994-07-14 | 1995-09-01 | Katalytischer Konverter mit einer Unterstützungsmatte |
Applications Claiming Priority (2)
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US08/275,298 US5449500A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Barrier strip for a support mat in a catalytic converter |
DE19532407A DE19532407A1 (de) | 1994-07-14 | 1995-09-01 | Katalytischer Konverter mit einer Unterstützungsmatte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19532407A1 true DE19532407A1 (de) | 1997-03-06 |
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ID=26018239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19532407A Withdrawn DE19532407A1 (de) | 1994-07-14 | 1995-09-01 | Katalytischer Konverter mit einer Unterstützungsmatte |
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- 1995-09-01 DE DE19532407A patent/DE19532407A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Publication date |
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