DE2310843A1 - SHUET CATALYST - Google Patents

SHUET CATALYST

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DE2310843A1 DE19732310843 DE2310843A DE2310843A1 DE 2310843 A1 DE2310843 A1 DE 2310843A1 DE 19732310843 DE19732310843 DE 19732310843 DE 2310843 A DE2310843 A DE 2310843A DE 2310843 A1 DE2310843 A1 DE 2310843A1
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    • F01N2350/08—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing with means for compressing granular material

Description

Schüttkatalysator Die Erfindung betrifft einen SchUttkatalysator, insbesondere fUr.die Abgasentgiftung an Kraftfahrzeugen, mit einem Behälter zur Aufnahme von körnigem Katalysatormaterial. Bei derartigen Katalysatoren, die im Betrieb des Kraftfahrzeuges starken Erschütterungen und Stoßen unterworfen sind, zerfällt das körnige Katalysatormaterial in verhältnismäßig kurzer Zeit in ein feinkörniges Pulver, welches mit den Abgasen mitgerissen wird. Dadurch reduziert sich die aktive Oberfläche des Katalysatormaterials und damit die Lebensdauer des Katalysators, der demzufolge in kurzen AbstSnden ausgewechselt werden muß. Bulk catalyst The invention relates to a bulk catalyst, especially for exhaust gas detoxification on motor vehicles, with a container for Absorption of granular catalyst material. With such catalysts, which are in Operation of the motor vehicle are subject to strong vibrations and shocks, The granular catalyst material breaks down into a fine-grained one in a relatively short time Powder that is carried away with the exhaust gases. This reduces the active Surface of the catalyst material and thus the life of the catalyst, which consequently has to be replaced at short intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die rasche Zerkleinerung des körnigen Katalysatormaterials von in Kraftfahrzeugen eingebauten Schüttkatalysatoren zu vermeider, d.h. den Abrieb des Katalysatormaterials entscheidend zu verlangsamer.The invention is based on the task of rapid comminution the granular catalyst material of bulk catalysts installed in motor vehicles to avoid, i.e. to significantly slow down the abrasion of the catalyst material.

Die Erfindung löst diese Aufgabe an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch, daß der Behälter mindestens einseitig mit einem in dies mittels Federkraft einschiebbaren Deckel zur Anpassung des Behältervolumens an die Volumenabnahme des Katalysatormaterials während des Betriebes verschlossen ist. Der erfindungsgemäße Lösungsvorschlag sorgt dafür, daß durch die Yerkleinerunz des Rehältervolumens das Katalysatormaterial stets verhältnismäßig dicht gepreßt ist; dadurch verkleinert sich der Bewegungsraum der das Katalysatormaterial bildenden Körnchen, deren reringare Kienetische Fnergie geringere Abriebserscheinungen mit-sich bringt.The invention solves this problem in a device of the introduction mentioned type in that the container at least one side with one in this means Lid can be pushed in by spring force to adapt the container volume to the decrease in volume of the catalyst material is closed during operation. The inventive The proposed solution ensures that the The catalyst material is always pressed relatively tightly; thereby reduced in size The space for movement of the granules forming the catalyst material, their reringare Kienetic Fnergy brings less signs of wear and tear.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verwendung einer automatischen Nachstellung, das Behälterdeckels mittels Federkraft erfolgt eine selbsttätige Anpassung des Behältervolumens an die unværmæidliche Volumenabnahme während des Betriebs.The proposed use of an automatic Adjustment, the container lid is automatically adjusted by means of spring force of the container volume to the irreversible decrease in volume during operation.

Es ist zweckmäßig, den Behälter im Querschnitt ringförmig auszubilden und mit einem an der Außenseite der Innenwand und an der Innenseite der Außenwand gleitend geführten Deckel zu versehen, der mittels Zug- oder Druckfedern gegen das Katalysatormaterial angedrückt wird.It is expedient to make the container ring-shaped in cross section and one on the outside of the inside wall and one on the inside of the outside wall To provide a sliding cover that is held against the by means of tension or compression springs Catalyst material is pressed.

Infolge des erfindungsgemäßen Vorschlags, daß die Druckfeder auf dem einschiebbaren Deckel ueber eine auf aiesen lose aufgelegte, Nachfüllöffnungen im Deckel abdeckende Deckscheibe abgestützt ist, wird das Nachfüllen von Katalysatormaterial erheblich erleichtert. Nach Abnehmen der Feder kann die Deckscheibe abgehoben ud Material durch die Nachfullöffnunr-en eingefüllt werden. Anstelle einer einzigen, können auch mehrere Druckfedern nebeneinander vorgesehen sein.As a result of the inventive proposal that the compression spring on the retractable lid over a loosely placed on aiesen, refill openings in the Cover plate covering the cover is supported, the refilling of catalyst material much easier. After removing the spring, the cover disc can be lifted off Material can be filled in through the refill openings. Instead of a single, several compression springs can also be provided next to one another.

Um die Demontage der Druckfeder zu erlcichtern, gleichzeitig aber eine vollkommene Abdichtung des Katalysatorbehälters zu erzielen, schlägt die Erfindung vor, daA der die Druckfeder stützende Gehäuseteil lesbar ar übrigen Gehäuse befestigt, aber mit der Innenwand dichtend und fest verbunden ist und daß die Innenwand durch zwei taleskopartig ineinandergreifende Rohre gebildet ist, deren Xusseres mit dem Gehäuseteil verbunden ist und sich in das Innere des Katalysatorbehäters hinein erstreckt.To make it easier to dismantle the compression spring, but at the same time To achieve a perfect seal of the catalyst container, proposes the invention before that the housing part supporting the compression spring is attached to the rest of the housing in a legible manner, but is sealingly and firmly connected to the inner wall and that the inner wall through two talescope-like interlocking tubes is formed, the Xusseres with the Housing part is connected and into the interior of the catalyst container extends.

Eine andere vorteilhafte erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß der einschiebbare Deckel mit einer im Inneren der Innenwand des Behälters angeordneten Zugfeder verbunden isti die Zugfeder kann auch zwischen einem oberen und einem unteren Deckel, von denen mindestens einer einschiebbar ausgebildet ist, gespannt sein.There is another advantageous embodiment of the invention in that the retractable lid with one inside the inner wall of the container arranged tension spring is connected i the tension spring can also be between an upper and a lower cover, at least one of which is designed to be retractable, to be excited.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Frfindung sind der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen zu entnehmen. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im rollenden anhand der Zeichnung beschrieben.Further details and features of the invention are as follows Description and the claims can be found. Two embodiments of the Invention are described in the rolling with reference to the drawing.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines SchÜttkatalysators.Figs. 1 and 2 each show a cross section through another Embodiment of a bulk catalyst.

Der in Fig. 1 dargestellte Schittkatalysator besitzt eine im Querschnitt kreisförmige, wörmeisolierte Behälterwand 1.The sectional catalyst shown in Fig. 1 has a cross-section circular, thermally insulated container wall 1.

Das Abgas tritt durch die Öffnung 2 in das zentrale Innere des Schüttkatalysators in Richtung der Pfeile P1 ein und strömt weiter gemäß den Pfeilen P2 durch einen perforierten.The exhaust gas passes through the opening 2 into the central interior of the bulk catalyst in the direction of the arrows P1 and continues to flow in accordance with the arrows P2 through a perforated.

Teil 3 der Innenwand, abgelenkt durch einen'die Abgasverteilung verbessernden Strömungskegel 4 an Fnde des durch die Innenwand umfaßten Hohlraums nach außen durch den ringförmigen Behälter 5 in dem das körnige Katalysatormaterial 6 aufgenommen ist. Nach dem Durchströmen des Katalvsatormaterials verlassen die gereinigten Abgase das Gehäuse des Schüttkatalysators in Richtung der Pfeile P3. Der obere Teil 7 der rohrförmigen Innenwand des Schf'.ttkatalvsators ist mit dem deckelartigen GehYuseteil 8 fest verbunden, wie durch die Schweißnaht 9 angedeutet. Der GehMuseteil 8 ist mittels am Umfang angeordneter Schrauben 9a mit dem Flansch 10 der Außenwand 1 lösbar verbunden. Der eigentliche Katalysatorbehälter 5 ist an der Gehäusewand 1 mittels der Laschen 11 und des Stfltzrings 11a befestigt. Der Katalysatorbehälter 5 ist nach oben hin verschlossen durch den in das Behälterinnere einschiebbaren Deckel 12, dessen nach oben zurUckgebogener Außenrand 13 an der Innenwand des Behälters 5 gleitet.Part 3 of the inner wall, deflected by a'that improve the exhaust gas distribution Flow cone 4 at the end of the cavity enclosed by the inner wall through to the outside the annular container 5 in which the granular catalyst material 6 is received is. After flowing through the catalyst material, the cleaned exhaust gases leave the housing of the bulk catalyst in the direction of the arrows P3. The upper part 7 of the tubular inner wall of the Schf'.ttkatalvsators with the cover-like housing part 8 firmly connected, as indicated by the weld 9. The GehMuseteil 8 is detachable to the flange 10 of the outer wall 1 by means of screws 9a arranged on the circumference tied together. The actual catalyst container 5 is on the housing wall 1 by means the tabs 11 and the support ring 11a attached. The catalyst container 5 is closed at the top by the cover that can be pushed into the interior of the container 12, its upwardly bent back outer edge 13 on the inner wall of the container 5 slides.

An dem radial Inneren Teil des Deckels 12 ist die NachfUllöffnung 14 erkennbar, welche durch eine auf den Deckel lose aufgelegte Deckscheibe 15 abgedeckt ist. Die kanalförmige Innenwand umgebende Spiraldruckfeder 16 stützt sich zwischen der Deckscheibe 15 und der Unterseite des Qehäuseteils 8 ab.The refill opening is located on the radially inner part of the cover 12 14 can be seen, which are covered by a cover disk 15 loosely placed on the cover is. The spiral compression spring 16 surrounding the channel-shaped inner wall is supported between the cover plate 15 and the underside of the housing part 8.

Zum Nachfüllen von Katalysatormaterial löst inan die Schraube 9, hebt den Gehäuseteil 8 samt dem oberen Teil 7 der Innenwand des Behälters ab. Nach Fntfernen der Druckfeder 16 und der Deckscheibe 15 liegen die Nachfüllöffnungen 14 frei. Durch den Druck der Druckfeder 16 werden Deckscheibe 15 und Deckel 12 stetig entsprechend der Verringerung des Volumens des Katalysatormaterials 6 nach unten bewegt.To refill the catalyst, loosen the screw 9, lift the housing part 8 together with the upper part 7 of the inner wall of the container. After removing the compression spring 16 and the cover plate 15, the refill openings 14 are exposed. By the pressure of the compression spring 16, cover plate 15 and cover 12 are steadily corresponding the reduction in the volume of the catalyst material 6 is moved downwards.

Infolge der Durchströmung des Katalysators in Richtung der Pfeile P2 kommt es zu einer Schonung des im oberen Teil des Behälters 5 enthaltenen Katalysatormaterials. Indem es im Laufe der Betriebszeit zunehmend nach unten gedrfickt wird, kann bei diesem Einsatz unverbrauchter Reserven eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads erzielt werden. In Fig. 1 ist der Deckel 12 in einer Stellung gezeichnet, in welcher das mit "Reserve" bezeichnete Volumen des Katalysatormaterials bereits verbraucht wurde. Die Ausgangsstellung des Deckels ist durch eine strichpunktierte Linie in der Fig. 1 angegeben.As a result of the flow through the catalytic converter in the direction of the arrows P2, the catalyst material contained in the upper part of the container 5 is spared. By increasingly pushing it down over the course of the operating time, This use of unused reserves further improves efficiency be achieved. In Fig. 1, the cover 12 is drawn in a position in which the "reserve" designated volume of the catalyst material has already been consumed became. The initial position of the lid is indicated by a dash-dotted line in of Fig. 1 indicated.

Bei der In Fig. 2 gezeigten Ausführungsform eines Schüttkatalysators ist der Katalysatorbehälter begrenzt durch den oberen Deckel 17, der isolierten Außenwand 1 des Katalysatorgehäuses und den unteren Deckel 18. Beide Deckel sind perforiert ausgebildet, so daß eine Durchströmung des Schüttkatalysators in Richtung dar Pfeile P@ - P5 - P6 u- ist. Der untere Deckel 18 ist, wie durch die SchweiA-naht 19 angedeutet, fest mit der rohrförmigen Innenwand 20 des Behälters zur Aufnahme des körnigen Katalysatormaterials verbunden. Der obere Deckel 17 ist mittels seines nach oben zurUckgebogenen Rands 21 längs der Innenfläche der Wand 1 des Gehäuses verschiebbar. Die am Innenumfang das Deckels 17 gebildete ringartige Nachfüllöffnung ist abgedeckt durch die Deckscheibe 22, welche mittels der Schraube 23 fest mit dem sich nach unten konisch erweiterenden AnkerstUck 24 verhunden ist. Das An@erstück 24 dient zur Halterung des oberen Endes der Zu.feder 25, deren unteres Fnde nn dem Ankerteil 26 befestigt ist. Die Zugfeder 25 bewirkt ein Andrücken der Deckscheibe 22 nach unten aur den obren Deckel 17, so daß die gewünschte Verdichtung des Katalysatormaterials 6 im Inneren des Katalys atorh ehiilters erzielt wird.Die Verkleinerung des Behältervolumens erfolgt nach Maßgabe der Volumensabnahme des Katalysatormaterials während des Betrieb@s.In the embodiment of a bulk catalyst shown in Fig. 2, the catalyst container is limited by the upper cover 17, the insulated outer wall 1 of the catalyst housing and the lower cover 18. Both covers are perforated so that a flow through the bulk catalyst in the direction of the arrows P @ - P5 - P6 u- is. As indicated by the weld 19, the lower cover 18 is firmly connected to the tubular inner wall 20 of the container for receiving the granular catalyst material. The upper cover 17 is displaceable along the inner surface of the wall 1 of the housing by means of its edge 21 which is bent back upwards. The ring-like refill opening formed on the inner circumference of the cover 17 is covered by the cover disk 22, which is firmly connected to the anchor piece 24, which widens conically downwards, by means of the screw 23. The An @ erstück 24 serves to hold the upper end of the Zu.feder 25, the lower end of which is attached to the anchor part 26. The tension spring 25 causes the cover plate 22 to be pressed downwards aur the upper cover 17 so that the desired compression of the catalyst material 6 inside the catalyst is achieved. The container volume is reduced in accordance with the decrease in volume of the catalyst material during operation .

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schüttkatalysator, insbesondere für die Abgasentgiftung an Kraftfahrzeugen, mit einem Behälter zur Aufnahme von körnigem Katalysatormaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) mindestens ein-.seiti mit einem in diesen mittels Federkraft einschiebbaren Deckel (12, 17) zur Anpassung des Behältervolumens an die Volumenabnahme des Katalysatormaterials (6) während des Betriebs verschlossen ist. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Bulk catalyst, in particular for exhaust gas detoxification on motor vehicles, with a container to hold granular catalyst material, characterized in that the container (5) at least one-side with a cover (12, 17) that can be pushed into this by means of spring force to adapt the container volume to the decrease in volume of the catalyst material (6) is locked during operation. 2. Schüttkatalysator nach Ansnruch 1, dadurch mekennzeichnet, daß der Bahälter (5) im Querschnitt ringförmig ausgebildet und mit einem an der AuRenseite der Innenwand (7) und an der Innenseite der AuRenwand gleitend geftihrten Deckel versehen ist.2. bulk catalyst according to claim 1, characterized in that the container (5) is ring-shaped in cross-section and has one on the outside the inner wall (7) and on the inside of the outer wall slidingly guided cover is provided. 3. SchUttkatalysator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einschiebbare Deckel (12, 17) mittels einer Zug- oder Druckfeder gegen das Katalysatormaterial gedrückt wird.3. bulk catalyst according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the retractable cover (12, 17) by means of a tension or compression spring against the Catalyst material is pressed. 4. Schüttkatalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder zwischen dem einschiebbaren Deckel (12) und einen den Katalysatorbahälter (5) umgebenden Gehäuse abgestUtzt ist.4. bulk catalyst according to claim 3, characterized in that the compression spring between the insertable cover (12) and a catalyst tank (5) surrounding housing is supported. 5. SchUttkatalysator nach den AnsprUchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder eine die Innenwand 1 umfassende Spiralfeder (16) ist.5. bulk catalyst according to claims 2 to 4, characterized in that that the compression spring is a spiral spring (16) surrounding the inner wall 1. 6. SchUttkatalysator nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder auf dem einschiehbaren Deckel 12 ilbe~ eine auf diesem lose augelegte, Nachfüllöffnungen (14) im Deckel (12) abdeckende Deckscheibe (15) abgestützt ist.6. bulk catalyst according to claims 2 and 4, characterized in that that the compression spring on the retractable cover 12 is a loosely placed on it, Refill openings (14) in the cover (12) covering cover disk (15) is supported. 7. Schüttkatalysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckfeder sitzende Gehäuseteil (q) lösbar am übrigen Gehäuse befestigt, aber mit der Innen-Wand dichtend und fest verbunden ist und daß dla Innenwand durch zwei teleskonartig ineinandergreifende Rohre (3 und 7) gebildet ist, deren fiuPeres (7) mit dem Gehäuseteil (8) verbunden ist und sich in das Innere des Katalvsatorbehälters (5) hineinerstreckt.7. bulk catalyst according to claim 4, characterized in that the housing part (q) with the compression spring is detachably attached to the rest of the housing, but is tightly connected to the inner wall and that the inner wall passes through two telescope-like interlocking tubes (3 and 7) is formed, the fiuPeres (7) is connected to the housing part (8) and is located in the interior of the Katalvsatorbehälters (5) extends into it. 8. Schüttkatalysator nach Ansnruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand nur in einem unteren Teil (3) perforiert ausgebildet ist.8. bulk catalyst according to claim 7, characterized in that the inner wall is only perforated in a lower part (3). 9. Schüttkatalysator nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einschiebbare Deckel (22) mit einer im Inneren der Innenwand (20) des Behälters angeordneten Zugfeder (25) verbunden ist.9. bulk catalyst according to claims 2 and 3, characterized in that that the retractable lid (22) with one inside the inner wall (20) of the container arranged tension spring (25) is connected. 10. SchUttkatalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (25) zwischen einem oberen (17) und einem unteren (18) Deckel von denen mindesten.q einer (17) einschiebbar ausgebildet ist, gespannt ist.10. bulk catalyst according to claim 9, characterized in that the tension spring (25) between an upper (17) and a lower (18) cover of which at least one (17) is designed such that it can be pushed in, is tensioned.
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