DE2201998A1

DE2201998A1 - Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung fuer die Entfernung von giftigen Verunreinigungen in Auspuffgasen

Info

Publication number: DE2201998A1
Application number: DE19722201998
Authority: DE
Inventors: Scheitlin George Edward
Original assignee: Arvin Industries Inc
Current assignee: Meritor Inc
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1972-01-17
Publication date: 1972-11-16
Also published as: AU3177071A; GB1334764A; US3771969A; JPS558653B1; CA962461A; FR2137421A1; FR2137421B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 MOndien 80, MouerkircherstraBe 45

Hw Zeichen

Ihr Schreiben Unser Zeichen

Datum

11. Jan. 1972

Anwaltsakte 21 4lo

Arvin Industries, Inc. Columbus, Indiana /USA

Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung für die Entfernung von giftigen Verunreinigungen in Auspuffgasen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur katalytisehen Umwandlung für die Entfernung von giftigen Verunreinigungen in den Abgasen eines Verbrennungsmotors,

VII/bo

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Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung vorgesehen, welche eine längliche Umhüllung, im folgenden kurz Mantel genannt, aufweist, die an ihren Enden mit zwei Verschlußkappen verschlossen ist. Durch die Verschlußkappen ragen an den gegenüberliegenden Enden des Mantels Einlaß- und Auslaßleitungen in das Innere der Vorrichtung. Die Einlaß- und Auslaßleitungen sind mit ihren Innenenden in zwei Abweisplatten gelagert, die mit dem Mantel und den zwei Verschlußkappen zwei schalldämmende Kammern bilden, die den Schallpegel der durch den Umwandler strömenden Abgase herabsetzen.

Eine erste und eine zweite Umwandlungskammer zum Aufnehmen des katalytischen Materials sind im Innern des Mantels zwischen der Einlaß- und der Auslaßleitung angebracht. Die Kammern sind in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnet. Die Kammern sind im Innern des Mantels schräg angebracht. Jede von ihnen weist zwei gegenüberliegende mit öffnungen versehene Wände auf. Somit strömen die Auspuffgase auf dem Weg von der Einlaßzur Auslaßleitung durch beide Kammern.

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Ein Rohr, das an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, ragt quer durch den Mantel zwischen die beiden Umwandlungskammern. Das Rohr weist in Längsrichtung im Abstand eine Anzahl von öffnungen auf, um die Luft in den Mantel einzublasen. Während die Auspuffgase durch den Mantel strömen, wird die eingeblasene Luft der zweiten Kammer zu- und durch sie hindurchgeleitet, um darin eine oxidferende Atmosphäre zu schaffen. In der ersten Kammer ist dagegen eine nicht-oxidierende oder reduzierende Atmosphäre vorhanden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung gemäß Erfindung.

Fig. 2 zeig; einen waagerechten Schnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang derLinie 3-3 nach Fig. 1.

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Pig. h zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 4-Ί nach Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitt ähnlich wie Fig.3 einer anderen Ausführungsform der Umwandlungskammern.

Fig. 6 zeigt einen senkrechten Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des katalytischen Umwandlers nach Fig. 1.

Fig. 7 zeigt einen waagrechten Schnitt entlang der Linie 7~7 nach Fig. 6.

Fig. 8 zeigt einen senkrechten Schnitt entlang der Linie 8-8 nach Fig. 6.

Fig. 9 zeigt einen senkrechten Schnitt entlang der Linie 9-9 nach Fig. 6.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 — ^4 ist die Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung in einem länglichen Mantel mit inneren und äußeren Seitenwänden Io und 12 angeordnet. Die Seitenwände Io und 12 haben einen

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bestimmten Abstand voneinander und schließen zwischen sich eine Lage 15 eines thermisch isolierenden Materials ein. Die Seitenwände Io und 12 weisen aus Gründen der Festigkeit und der wirtschaftlichen Raumnutzung die Form von konzentrischen, geschlossenen Kurven auf, in der erläuterten Ausführungsform die Form von Ellipsen. Die Enden der Seitenwände Io und 12 berühren einander und sind fest, z.B. mittels einer üblichen Rändelborte 18, mit den beiden Verschlußkappen 2o an den gegenüberliegenden Enden des Mantels verbunden.

Im Innern des Mantels sind zwei Abweisplatten 22 mit einem bestimmten Abstand innerhalb der Verschlußkappen 2o angebracht. Jede der Abweisplatten 22 weist eine öffnung 24 mit schulterartigen Rand auf, die axial fluchtend zu einer öffnung 26 mit schulterartigem Rand in den Verschlußkappen 2o angeordnet ist. In den fluchtend angeordneten öffnungen 24 und 26 ist am einen Ende des Umwandlers eine Einlaßleitung 28 am anderen Ende eine Auslaßleitung 3o angebracht. Nach Fig. 2 fluchten die Einlaß- und die Auslaßleitung wegen einer ausgeglichenen Gewichtsverteilung im Umwandler nicht. Auf diese Weise

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wird verhindert, daß sich der Umwandler um seine Längsachse dreht, wenn er in einem Fahrzeug eingebaut ist. Jede der Abweisplatten 22 weist eine Anzahl von Lüftunp;sschlitzen 31 auf. Die Einlaßleitung 28 und die Auslaßleitung 3o enden innerhalb der Abweisplatten 22. Der Raum zwischen einer Abweisplatte 22 und einer benachbarten Verschlußkappe 2o bildet jeweils eine schalldämmende Kammer 32. Damit ist an den gegenüberliegenden Seiten des Umwandlers je eine schalldämmende Kammer vorgesehen. Die Kammern 32 sind mit dem Gasstrom über die öffnungen 31 in den Abweisplatten oder über andere trichterartige Resonanzbauteile akustisch gekoppelt.

Die zwei Umwandlungskammern 33 und 35 sind im Innern des Umwandlers im Abstand voneinander in Längsrichtung angebracht. Die Umwandlungskammern sind für die Aufnahme des katalytischen Materials zum Entfernen der giftigen Verunreinigungen in den Auspuffgasen vorgesehen, wenn die Gase von der Einlaßleitung 28 zur Auslafleitung 3o durch die Kammern strömen. Da zwei Kammern verwendet werden, kann jede der Kammern mit einem bestimmten Katalysator, der für eine bestimmte Art von Verunreinigungen

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besonders geeignet ist, gefüllt werden. Z.B. ist es-möglich, die Kammer 33 mit einem zur Entfernung von Stickstoffoxiden in den Auspuffgasen geeigneten Katalysator und die Kammer 35 mit einem zum selektiven Entfernen von giftigen Kohlenwasserstoffen oder Kohlenmonoxid geeigneten Katalysator aus dem Abgasstrom zu versehen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Kammern 33 und 35 hinsichtlich ihrer Form und in ihrer Befestigung zweckmäßig identisch. Daher wird im folgenden nur eine der Kammern näher erläutert.

In der Ausführungsform nach Pig. 1-4 weist jede der Kammern eine längliche Deckenwand 37 und eine Bodenwand 38 auf, die mittels zweier Seitenwände 39 ohne öffnungen im rechten Winkel verbunden sind. Die Deckenwand und die Bodenwand 38 sind jeweils mit in Längsrichtung angebrachten Reihen von Schlitzen oder Lüftungsöffnungen 4o versehen, um ein Durchströmen der Kammern mit Gas zu ermöglichen. Das vordere Ende der Kammern ist mittels einer Verschlußkappe 42 abgeschlossen, die eine quer über die Kammer reichende Stirnplatte 44 ohne öffnungen aufweist und in einem nach vorne ragenden flanschartigen Rand 45 übergeht. Das gegenüberliegende Ende der Kammern

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wird durch eine Verschlußkappe 46 abgeschlossen, die eine Stirnplatte 47 aufweist und in einen nach hinten ragenden flanschartigen Rand 48 übergeht.

Jede der beiden Kammern 33 und 35 liegt schräg im Innern des Mantels, sodaß die Auspuffgase beim Durchströmen des Umwandlers vollkommen durch die beiden hintereinander liegenden Kammern strömen müssen. Die Decken- und die Bodenwand 37 und 38 weisen eine entgegengesetzt deckungsgleiche Form auf. Die Kante der Deckenwand in der Nähe der Auslaßleitung 3o hat einen bogenförmigen Querschnitt, entsprechend der Krümmung des oberen Teils der Seitenwand Io des Mantels. Der bogenförmige Querschnitt verflacht zunehmend in Richtung der Kante benachbart zu der Einlaßleitung 28 bis zu einer Geraden. Umgekehrt weist die Kante der Bodenwand benachbart zu der Einlaßleitung 28 einen bogenförmigen Querschnitt auf, der sich in Richtung auf die Kante benachbart zu der Auslaßöffnung J>o zunehmend bis zu einer Geraden verflacht, Auf diese Weise ragen die Verlängerungen des flanschartigen Randes 45 an den Seiten und am Boden der Verschlußkappe 42 nach außen über den Rand der Kammer hinaus. Sie sind im Bereich 5o seitwärts nach außen gebo-

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gen, berühren die Seitenwand Io des Mantels und sind damit fest verbunden. In gleicher Weise ragen die Verlängerungen an den Seiten und am Boden des flanschartigen Randes 48 der Verschlußplatte 46 über die Kammer hinaus und sind im Bereich 52 seitwärts nach außen gebogen, berühren die Seitenwand Io des Mantels und sind damit fest verbunden. Auf diese Weise dienen die Verschlußkappen 42 und 46 zum Befestigen der Kammer im Innern des Mantels und verhindern gleichzeitig das Fliessen eines Qasstroms zwischen den Kammern und den Seitenwänden des Mantels.Nach Fig. 1 und 2 ragt die Verlängerung des Randes 45 an der Deckenwand und die Verlängerung des Randes 48 am Boden derlÄmmer nicht über den jeweiligen Rand der Kammer hinaus. Dadurch werden die Turbulenz und der Gegendruck im Umwandler verringert.

Um die Kammern 33 und 35 innerhalb des Mantels zusätzlich zu verstreben, ist eine Anzahl von in Längsrichtung angeordneten keilförmigen Verstrebungen 54 zwischen der Bodenfläche 38 der Kammern und dem unteren Teil der Seitenwand Io des Mantels angebracht. Nach Fig. 3 weist jede der Verstrebungen 54 zwei V-förmige Wandteile 55

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auf. Der Scheitelpunkt berührt die Bodenfläche 38 der
Kammer zwischen zwei nebeneinanderliegenden Reihen von Lüftungsschlitzen ko. Die V/andteile 55 laufen in seitwärts abregenden fingerartigen Portsätzen 57 aus, die fest mit der Seitenwand des Mantels verbunden sind. Wegen der schrägen Lage der Kammern nimmt die Höhe der
Seitenteile 55 der Verstrebungen allmählich vom Ende
in Nähe der Einlaßleitung 28 zum Ende in Nähe der Auslaßleitung 30 zu. Es ist vorteilhaft, wenn die Seitenteile 55 der Verstrebungen eine Anzahl von öffnungen
58 aufweisen, um ein gleichmäßiges Ausströmen der Gase aus der Kammer zu fördern. Obwohl die Ausführung&form
nach Fig. 1-5 die Verstrebungen am Boden der Kammern 33 und 35 aufweist, ist selbstverständlich auch eine
hierzu identische Anordnung der Verstrebungen zwischen dem Mantel des Umwandlers und den Deckenviänden der Kammern möglich.

Nach Fig. 3 wird das Metall an den Rändern der Seitenwände 39 und der Decken- bzw. Bodenfläche 37 und 38 zu Sicken oder Falzen 60 geformt, die schräg nach außen
entlang der gesamten Länge der Kammern 33 und 35 abragen. Die Sicken 60 oder Falze werden von den nach innen geform-

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ten Vertiefungen 62 der Seitenwand des Mantels aufgenommen. Das Metall der Vertiefungen wird um die Sicken oder Falze gefalzt, um so die Kammern zusätzlich mit dem Mantel fest zu verbinden und um den Umwandler zu versteifen.

Da die Seitenwände der Kammern 33 und 35 nach Pig. I 3 eben sind, haben sie von den benachbarten Teilen der Seitenwand Io des Mantels einen bestimmten Abstand und bilden so isolierende Hohlräume entlang den Seiten der Kammern. Diese Hohlräume werden von den flanschartigen Rändern 5o und 52 der Verschlußkappen abgeschlossen. Sie können mit isolierendem Material gefüllt werden.

Die Kammern 33 und 35 dienen der Aufnahme eines katalytischen Materials, das die Umwandlung der giftigen Verunreinigungen in den Auspuffgasen in nichtgiftige Bestandteile bewirkt. Diese Katalysatoren liegen in der Form von kleinen Kügelchen vor und werden in die Kammern eingefüllt, bevor die Verschlußkappen angebracht werden. Die engen Lüftungsschlitze oder Öffnungen Ho in der Deckenfläche 37 bzw. der Bodenfläche 38 lassen ein Herausfallen der Kügelchen nicht zu. Zum Nachfüllen der Kammern

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oder auch für eine Füllung nach dem vollendeten Zusammenbau sind Füllrohre 66 in den Seitenwänden Io und 12 des Mantels angebracht, die in die benachbarten Seitenwände 39 der Kammern hineinragen. Die Füllrohre 66 sind mit Verschlußschrauben 68 verschließbar. Um die Kammern mit einem Katalysator in Form kleiner Kügelchen zu füllen, brauchen nur die Verschlußschrauben 68 entfernt und der Katalysator durch die Füllrohre 66 in die Kammern gegeben zu werden.

Bestimmte Katalysatoren für die Umwandlung von Stickstoffoxiden in den Auspuffgasen erfordern eine nichtoxidierende Atmosphäre, um besonders wirkungsvoll zu sein. Für die Entfernung von Verunreinigungen in Form von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen geeignete Katalysatoren erfordern dagegen für die bestmögliche Wirkung eine oxidierende Atmosphäre. Demzufolge ragt ein Rohr 72 quer durch den Mantel des Umwandlers zwischen die Kammern 33 und 35. Nach Fig. 2 ist das eine Ende des Rohrs bei 73 verschlossen und mit der Seitenwand Io des Mantels verbunden. Das andere Ende des Rohrs ragt durch fluchtende liegende öffnungen 7^ in den Seitenwänden Io und 12 auf der gegenüberliegenden Seite

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des Mantels und ist an eine Druckluftquelle anschließbar. Das Rohr weist in Längsrichtung eine Anzahl von Öffnungen 75 auf, um Luft in den Umwandler zwischen den beiden Kammern einzublasen. Infolge des bereits vorhandenen Gasstroms von der Einlaß- zur Auslaßleitung wird die eingeblasene Luft mit dem Gas in Richtung der und durch die Kammer 35 geführt, sodaß sich der darin befindliche Katalysator in einer oxidierenden Atmosphäre befindet. Der Katalysator in der Kammer 33 verbleibt dagegen in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre.

Bei der Verwendung der Vorrichtung in der Ausführungsform nach Fig. 1-4 gelangen die Auspuffgase durch die Einlaßleitung 28 und die mit Lüftungsschlitzen versehene Deckenfläche 37 in die Kammer 33 des Umwandlers. Werden in den zwei Kammern unterschiedliche Katalysatoren verwendet, wird die Kammer 33 niit einem für Stickstoffoxide geeigneten Katalysator gefüllt. Auf diese Weise werden diese Verunreinigungen aus dem Gasstrom beim Durchströmen der Kammer 33 entfernt. Die aus der Kammer 33 durch die Bodenfläche 38 austretenden Gase werden mit der Luft aus dem Rohr 72 gemischt und gelangen durch

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die mit Lüftungsschlitzen versehene Deckenwand 37 in die Kammer 35· Die Verunreinigungen in Form von Kohlenmonoxid und giftigen Kohlenwasserstoffen werden aus dem Gasstrom mittels des Katalysators in der Kammer 35 entfernt. Die Gase verlassen die Kammer 35 durch die mit Lüftungsschlitzen versehene Bodenwand 38 und gelangen durch die Auslaßleitung 30 nach außen. Während des Durchströmens des Umwandlers wird der Schallpegel der Gase durch die schalldämmenden Kammern 32 herabgesetzt.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1-4 gezeigten Ausführungsform durch die Ausführung der Seitenwände 39' der Umwandlungskammern. Die mit Lüftungsschlitzen versehenden Decken- und Bodenwände 37' und 38' der Kammer sind mit den Seitenwänden 39' verbunden. Jede der Seitenwände weist einen bogenförmigen Querschnitt auf und liegt an der gegenüberliegenden Seitenwand Io· des Mantels an. Bei dieser Ausführungsform werden die Hohlräume entlang der Seiten der Umwandlungskammern und auch die nach Fig. 3 darin enthaltene Isolierung 64 vermieden. Ebenso werden die Sicken 60 und die Vertiefungen 62 vermieden.

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In der Ausführungsform nach Fig. 6-9 weist die Vorrichtung einen länglichen Mantel mit konzentrischer Innen- und Außenwand Ho und 112 auf, die einen bestimmten Abstand voneinander haben, und die zwischen sich eine Isolationsschicht 115 einschließen. Die Enden der Seitenwände berühren einander und sind mit zwei Verschlußkappen 12o an den Enden des Mantels fest verschweißt.

Zwei Abweisplatten 122 sind im Innern des Mantels mit geringem Abstand innerhalb der Verschlußkappen 12o angebracht. Die Abweisplatten weisen öffnungen 124 mit schulterartigem Rand auf, die axial fluchtend mit öffnungen 126 mit schulterarticem Rand in den Verschlußkappen 12o angeordnet sind. Auf der einen Seite des Umwandlers ist eine Einlaßleitung 128 in den zusammengehörigen öffnungen 12M und 126 gehalten. Auf der gegenüberliegenden Seite des Umwandlers ist in dem entsprechenden Paar von öffnungen eine Auslaßleitung 13o gehalten. Die Leitungen 128 und 130 enden innerhalb der Abweisplatten 122. Jede der Platten weist eine Anzahl von Lüftungsschlitzen I3I auf, sodaß die Räume jeweils zwischen den Platten 122 und den Verschlußkappen 12o zwei schalldämmende Kammern 132 bilden, die mit dem Gasstrom

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über die öffnungen in den Platten oder über andere trichterförmige Resonanzbauteile akustisch gekoppelt sind.

Zwei Umwandlungskammern 133 und 135 sind im Umwandler in Längsrichtung im Abstand angeordnet, wobei jede der Kammern schräg im Innern des Mantels des Umwandlers liegt. Die Kammern weisen eine längliche Deckenwand und Bodenwand 138 auf, die mit zwei Seitenwänden 139 verbunden sind, die an den gegenüberliegenden Teilen der Seitenwand Ho des Mantels befestigt sind. Nach Fig. 6 sind die Wände 137 bis 139 im wesentlichen so gekrümmt, daß die entgegengesetzten Ränder der Bodenwand 138 den unteren Teil der Seitenwand Ho des Mantels berühren und damit fest verbunden sind. Der Mittelteil der Bodenwand weist ein Übergangsstück l4o auf, das zwischen den Kammern 133 und 135 liegt und in einigem Abstand über dem unteren Teil der Seitenwand Ho des Mantels liegt. Die Enden der Deckenwand 137 haben dagegen von dem unteren Teil der Seitenwand Ho einen bestimmten Abstand, während das Übergangsstück 1*11 der Deckenwand zwischen den beiden Kammern den oberen Teil der Seitenwand Ho des Mantels berührt und damit verbunden ist.

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Die entgegengesetzt gelegenen Enden der Kammern 133 und 135 werden durch Verschlußplatten 142 und 146, ohne Öffnungen verschlossen. Die Verschlußplatten sind mit den Decken-, Seiten- und Bodenwänden 137 bis 139 der Kammern verbunden. Die einander benachbarten Enden der Kammern sind ebenfalls durch zwei Verschlußplatten 147 und 148 abgeschlossen, die mit den Wänden 137 bis 139 der Kammern an den äußeren Enden der übergangsstükke l4o und l4l verbunden sind. Zweckmäßig sind in den Kammern 133 und 135 in Längsrichtung im Abstand mehrere mit Öffnungen versehene Verstrebungen 149 jeweils quer zur Kammer angebracht.

Um eine Gasströmung durch die Kammern zu erlauben, ist in den Decken und Bodenwänden 137 und 138 eine Anzahl von Öffnungen bzw. Lüftungsfchlitzen 15o vorgesehen. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, eind die Öffnungen nur im Bereich der Kammern vorgesehen, nicht aber im Bereich der Übergangsstücke l4o und l4l. Dadurch strömt das gesamte Gas, das über die Einlaßleitung 128 in den Umwandler gelangt, durch die Deckenwand 137 der Kammer 133 nach unten und verläßt die Kammer durch die Boden-

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wand 138. Hierauf strömt das Gas nach oben durch die Bodenwand I38 in die Kammer 135 und verläßt die Kammer durch die Deckenwand 137. Durch die Auslaßleitung 13o gelangt das Gas nach außen. Ebenso wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 - 4 wird der Schallpegel der durch den Umwandler strömenden Gase in den schalldämmenden Kammern 132 gesenkt.

Nach Pig. 6 bilden die Übergangsstücke l4o und 141 zusammen mit den Verschlußplatten 147 und 148 eine Kammer vorzugsweise eine Beruhigungskammer 152, die zwischen den Kammern 133 und 135 liegt. Die Kammer 152 weist eine Anzahl von öffnungen 153 auf, die in dem Übergangsstück l4o angebracht sind. Ein Rohr 154, das an eine Druckluftquelle anschließbar ist, ist in den Seitenwänden Ho und 112 des Mantels angebracht und steht mit der Kammer 152 in offener Verbindung. Auf diese Weise wird die in die Kammer 152 mittels des Rohrs 154 eingeleitete Luft durch die öffnungen 153 zwischen dem Auslaß aus der Kammer 133 und dem Einlaß der Kammer 135 geblasen. Ebenso wie in der bereits erläuterten Ausführungsform führt die Oasströmung durch den Umwandler die eingeblasene Luft mit sich, sodaß in der Kammer 135 die Um-

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Wandlung in einer oxidierenden Atmosphäre ablaufen' kann, während die Umwandlung in der Kammer 133 in einer reduzierenden Atmosphäre erfolgt.

Die Kammern 133 und 135 können die gleichen Katalysatoren wie die Kammern 33 und 35 nach Fig. 1-4 enthalten. Um daher die Kammern auch nach dem Zusammenbau mit Katalysatoren in Form von Kügelchen zu füllen, sind in den Seitenwänden Ho und 112 des Mantels Füllrohre 155 angebracht, die in die benachbarte Seitenwand der entsprechenden Kammer 133 bzw. 135 hineinragen. Jedes der Füllrohre 155 ist mit einer Verschlußschraube 156 verschließbar.

Die Ausführungsform des Umwandlers nach Fig. 6-9 weist einen Mantel und Kammern mit einem im allgemeinen rechteckigen Querschnitt auf. Selbstverständlich ist jedoch jeder gewünschte Querschnitt bei Mantel und Kammern möglich, wie z.B. ein elliptischer Querschnitt ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1 - 5.

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Obwohl in den erläuterten Ausführungsformen die beiden Umwandlungskammern jeweils einen anderen Katalysator enthalten, kann selbstverständlich auch ein einziger Katalysator verwendet werden. Ferner ist es möglich, die Luftrohre 72 und 152 mit geeigneten Ventilen ai versehen um das Einblasen von Luft zu unterbinden, wenn eine nicht-oxidierende Atmosphäre gewünscht wird.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung für die Entfernung von giftigen Verunreinigungen in Auspuffgasen, gekennzeichnet durch zwei Umwandlungskammern, die im Innern der Vorrichtung zwischen Einlaß und Auslaß mit einem bestimmten Abstand in Längsrichtung voneinander angebracht sind. Jede der Kammern liegt schräg in dem Umwandler und ist mit zwei gegenüberliegenden Flächen versehen, in denen öffnungen angebracht sind, damit der Strom der Auspuffgase zwischen Einlaß und Auslaß nacheinander durch die Kammern geleitet wird.

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Claims

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Patentansprüche

1.!Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung für die Entfernung von giftigen Verunreinigungen in Auspuffgasen, gekennzeichnet durch einen länglichen Mantel mit Seitenwänden (lo, 12), durch Verschlußkappen (2o) an den Enden des Mantels, durchGaseinlaß- und Gasauslaßleitungen (28, 3o), welche mit dem Innern des Mantels bei seinen entgegengesetzten Enden in offener Verbindung stehen, durch eine erste und eine zweite in Längsrichtung im Abstand im Innern des Mantels angeordnete Umwandlungskammer (33s 35)» die zur Aufnahme von katalytischem Material zum Entfernen der giftigen Verunreinigungen in den Auspuffgasen vorgesehen sind, wobei jede der Kammern schräg in dem Mantel angebracht ist und die erste Kammer eine erste mit öffnungen versehene Wandfläche (37) in offener Verbindung mit der Einlaßleitung (28) aufweist, eine zweite mit öffnungen versehene WandQ.äche(38) in offener Verbindung mit einer ersten mit öffnungen versehenen Wandfläche (37) der zweiten Kammer aufweist

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und die zweite Kammer eine zweite mit öffnungen versehene Wandfläche (38) in offener Verbindung mit der Auslaßleitung (3o) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mantel eine zusätzliche Einrichtung angebracht ist, um Luft in das Innere des Mantels zwischen die erste und die zweite Kammer zu leiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einleiten der Luft ein mit Löchern versehenes Bauteil aufweist (72, 15¹I), das sich quer durch den Mantel erstreckt und an eine Druckluftquelle anschließbar ist.

¹J. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßleitungen (28, 3o) in zwei Abweisplatten (22), die im Innern des Mantels zwischen den Kammern und den Verschlußkappen angebracht sind und so zwei schalldämmende Kammern (32) an den gegenüberliegenden Enden des Umwandlers bilden, gelagert sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Mantels im wesentlichen konzentrische Innen- und Außenwände (lo, 12) aufweisen, die auf ihrer gesamten Länge im Abstand angeordnet sind und zwischen sich eine Lage (15) von isolierendem Material einschließen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei verschließbare Füllrohre (66, 155) in den Seitenwänden des Mantels angebracht sind, und in offener Verbindung mit der ersten und der zweiten Kammer stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kammern mit Öffnungen versehene Decken- und Bodenwände (37, 38) aufweist, daß zwei Seitenwände (39) ohne Öffnungen die Decken- und Bodenwände verbinden, und daß zwei Verschlußkappen (42, 46) ohne Öffnungen mit den Decken-, Boden- und Wandwänden an ihren Enden verbunden sind.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappen (42, 46) der Kammern über die Ecken der Kammern hinaus nach außen abragen und zur Befestigung der Kammern im Mantel mit diesem verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Teilen der Verschlußkappen, die von der der Einlaßleitung benachbarten Kammer nach außen abragen, die Deckenwände entfernt sind, und daß bei den Teilen der Verschlußkappen, die von der der Auslaßleitung benachbarten Kammer nach außen abragen, die Bodenwände entfernt sind.

lo. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von in Längsrichtung angebrachten Verstrebungen (54), die seitwärts im Abstand voneinander liegen, zwischen dem Boden der Kammern und der benachbarten Seitenwand des Mantels angebracht ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruchlo, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungen (54) im wesentlichen keilförmig sind und zwei V-förmige Wandteile (55) aufweisen, daß deren Scheitelpunkt die Bodenfläche einer der Kammern zwischen den darin befindlichen öffnungen berührt, und daß die V-förmigen Wandteile in fingerartigen Portsätzen (57) auslaufen, die mit der Innenwand des Mantels fest verbunden sind.

12.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Einlaßleitung benachbarte Ende jeder der Kammern mit dem Boden des Mantels, und das der Auslaßleitung benachbarte Ende mit der Decke des Mantels verbunden ist.

13» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßleitung benachbarten Enden der ersten, bzw. der zweiten Kammer mit dem Boden, bzw. mit der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden sind, und daß die der Auslaßleitung benachbarten Enden der ersten bzw. zweiten Kammer mit dem Boden bzw. der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden sind.

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I¹I. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßleitung benachbarten Enden der ersten bzw. der zweiten Kammer mit dem Boden bzw. der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden sind, und daß die der Auslaßleitung benachbarten Enden der ersten bzw. zweiten Kammer mit dem Boden bzw. der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden sind, wobei die Decken- und die Bodenwände der Kammern mit Öffnungen versehen sind, die Seiten- und Stirnwände dagegen keine Öffnungen aufweisen.

15· Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen der ersten und der zweiten Kammer eine Beruhigungskammer (152) angebracht ist, wobei die Kammer (152) eine Anzahl von Öffnungen aufweist, und daß eine Einrichtung, die an eine Druckluftquelle anschließbar ist, in dem Mantel angebracht ist und in offener Verbindung mit der Beruhigungskammer (152) steht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Kammer (133, 135) eine Bodenwand (138) aufweisen, die an ihren entgegenge-

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setzten Enden mit dem Boden der Seitenwände des Mantels verbunden ist und in der Mitte ein Übergangsstück (l4o, I¹U), das von dem Boden der Seitenwände einen bestimmten Atdtand hat, aufweist, daß die Kammern eine Deckenwand (137) mit einem in der Mitte liegenden Übergangsstück aufweisen, das mit der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden ist, daß die entgegengesetzten Enden der Deckenfläche von der Decke und dem Boden der Seitenwände des Mantels einen bestimmten Abstand haben, daß zwei Seitenwände (139) die Decken- und Bodenwände verbinden, daß ein erstes Paar von Verschlußplatten (142, 144) an den entgegengesetzten Enden der Kammern mit der Decken- und Bodenwand und den beiden Seitenwänden verbunden ist, und daß ein zweites Paar von Verschlußplatten (147, 148) an den gegenüberliegenden Enden bei den Übergangsstücken mit der Decken- und Bodenwand und den beiden Seitenwänden verbunden ist, wobei jede der Decken- und Bodenwände (137» 138) zwischen den Übergangsstücken und den entgegengesetzten Enden der Kammern mit einer Anzahl von öffnungen versehen ist.

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17. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (138) im Bereich des Übergangsstücks mit einer Anzahl von öffnungen versehen ist, daß ein Rohr (15¹I), das an eine Druckluftquelle anschließbar ist, in den Seitenwänden des Mantels angebracht ist und in offener Verbindung mit dem Raum zwischen dem zweiten Paar (147, 184) von Verschlußplatten steht.

18. Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung für die Entfer nung von giftigen Verunreinigungen in Auspuffgasen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichne durch einen länglichen Mantel, durch Verschlußkappen zum Abschließen des Mantels, durch Gaseinlaß- und Gasauslaßleitungen, die
mit dem Innern des Mantels an seinen entgegengesetzten Enden in offener Verbindung stehen, durch eine erste und eine zweite in dem Mantel angebrachte Umwandlungskammer zum Aufnehmen von katalytischem Material zur Umwandlung der Verunreinigungen in den Auspuffgasen, wobei die Kammern in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede der Kammern mit dem der Einlaßleitung benachbarten Ende mit dem

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Boden der Seitenflächen des Mantels verbunden ist und von der Decke der Seitenwände im Abstand liegt und wobei das der Auslaßleitung benachbarte Ende jeder der Kammern mit der Decke der Seitenwände des Mantels verbunden ist und von dem Boden im Abstand liegt und wobei jede der Kammern mit öffnungen versehene Decken- und Bodenflächen aufweist, während die Seiten- und Stirnwände keine öffnungen aufweisen, und durch eine Einrichtung in dem Mantel, um Luft in das Innere des Mantels zwischen die erste und die zweite Kammer einzublasen.

19. Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel einen elliptischen Querschnitt aufweist und daß die Seitenwände der Kammern gekrümmt sind und Stoß an Stoß an der Seitenwand des Mantels anstoßen.

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