DE2322523A1

DE2322523A1 - Katalytischer abgasentgifter

Info

Publication number: DE2322523A1
Application number: DE2322523A
Authority: DE
Inventors: George Edward Scheitlin; Robert Lee Vautaw
Original assignee: Arvin Industries Inc
Current assignee: Meritor Inc
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1973-05-04
Publication date: 1974-05-16
Also published as: GB1400980A; US3915658A; JPS5648684B2; AU465157B2; FR2206788A5; DE2322523B2; BR7305898D0; JPS4978017A; AU5240973A; CA967379A

Description

DR. RERG DfPL.-ING. OTAPF

fate;4ta:uväi_te • münchen ·ο. maukrkircheitstr. 48 2322523

Anwaltsakte 23 574

Arvin Industries, Inc. Columbus, Indiana/USA

Katalytischer Abgasentgifter

Die Erfindung bezieht sich auf einen katalytischen Konverter zur Aufnahme eines hitzebeständigen Elements, welches einen Katalysator zum Entfernen von Verunreinigungen aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine von darin enthaltenen Schadstoffen enthält*

Zur Lösung des Problems, Schadstoffe aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen zu entfernen, wurde bereits vorgeschlagen,

Vl/Lp - 2 -

409820/0669

einen Katalysator in einem einstückigen und von Durchlässen durchsetzten hitzebeständigen Element einzulagern. Ein solches Element und ein dieses enthaltender Abgasentgifter ist in den US^-Pat ent schrift en 3 441 381 und 3 441 882 beschrieben.

Aufgrund der hohen Zerbrechlichkeit des hitzebeständigen Materials ist es äußerst schwierig, derartige Elemente, ohne sie zu zerbrechen, derart in einen Abgasentgifter einzubauen, daß sie eine lange wirksame Betriebslebensdauer haben. Wie die US-PS 3 441 381 ferner zeigt, haben solche Abgasentgifter gewöhnlich konische Ein- und Auslässe» Für den Einbau solcher Abgasentgifter in eine Auspuffanlage müssen die Ein- und Auslässe mit ihren Mittellinien häufig winklig zu der des hitzebeständigen Elements angeordnet sein. Dadurch erhöhen sich die Schwierigkeiten beim Einbau von Ein- und Auslaß am Ehtgifter, ohne dabei das hitzebeständige Element zu zerbrecnen.

Die Erfindung schafft einen Abgasentgifter der genannten Art, bei dem die angeführten Mangel beseitigt sind. Der erfindungsgemäße Abgasentgifter ermöglicht einen mühelosen Einbau eines einen Katalysator enthaltenden hitzebeständigen Elements, ohne dieses dabei zu zerbrechen, und eine sichere Halterung für das Element beim Einbau des Entgifters in ein Kraftfahrzeug. Ferner ermöglicnt die Erfindung den Anbau von Ein- und Auslaß an dem Entgifter in der jeweils erforderlichen winkeligen Stellung, ohne die Gefahr des Zerbrechens des hitzebeständigen Elements.

4 098 20/0669 ,

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Abgasentgifter der genannten Art ein beiderseits offenes Gehäuse für die Aufnahme eines hitzebeständigen Elements mit einem darin enthaltenen Katalysator für die Reinigung der Abgf.se einer Brennkraftmaschine von Schadstoffen auf. Das eine Ende des Gehäuses hat zur Bildung eines ringförmigen Sitzes ein einwärts umgebördeltes Ende. Am gegenüberlxegenden Knde des Gehäuses ist ein Ring eingesetzt, welcher zusammen mit.dem ringförmigen Sitz das hitzebeständige Element gegen .Axialverschiebung im Gehäuse sichert. Ein das Element umgebender und am Gehäuse befestigter Gitterkäfig bildet einen Schutz des Elements gegenüber den Seitenwandungen des Gehäuses

fm den beiden Enden des Gehäuses sind eine Einlaß- und eine Auslaßhaube befestigt» Die beiden Hauben weisen jeweils ein zylindrisches Endstück für den Anschluß an der Auspuffanlage einer Brennkraftmaschine auf.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Pig. 1 eine Axialschnittansicht eines katalytischen Abgasentgifters gemäß der Erfindung,

i'ig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Gl-i ^y Λ

P _1_;ί · 1 a

409820/0669 ~⁴~

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 und

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Abgasentgifter hat ein mittleres Gehäuse 10 mit einer an einem Ende daran befestigten, etwa kegelstumpfförmigen Einlaßhaube 12 und einer am anderen Ende befestigten, etwa kegelstumpfförmigen Auslaßhaube 14. Der Mantel 15 des Gehäuses bildet eine geschlossene Kurve, im dargestellten Beispiel einen Zylinder. An dem der Auslaßhaube 14 zugewandten Ende ist der Mantel 15 zur Bildung eines ringförmigen Sitzes 16 einwärts umgebördelt.

Ein zylindrisches Element 18 aus einem hitzebeständigen Material mit einem darin enthaltenen Katalysator zum Entfernen von Schadstoffen aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine ist in das Gehäuse 10 eingesetzt. Das Element 18 bildet den Gegenstand der US-PS 3 441 381 und ist somit kein Teil der vorliegenden Erfindung. Das Element 18 stützt sich mit einem Ende 17 auf dem Sitz 16 ab. Gegenüber dem anderen Ende 19 des Elements 18 ist ein Ring 20 angeordnet. Der Ring 20 ist aus einem fest an der Innenseite des Mantels 15 des Gehäuses angebrachten ringförmigen Reifen 22 gebildet, dessen innerer Rand zur Bildung eines der betreffenden End-

409820/0669

_ 5 —

fläche des Elements 18 gegenüberstehenden Sitzes 23 radial einwärts umgebördelt ist. Die Innendurchinesser der Sitze und 25 sind kleiner als der Durchmesser des Elements 18, so daß die Sitze dessen Endflächen abstützen und damit das Element gegen Bewegungen in Längsrichtung des Gehäuses 10 sichern.

Der Sitz 16 verläuft im wesentlichen normal zur Längsachse des Gehäuses. Bei der Fertigung des Elements 18 ist es nicht immer möglich, zueinander parallele Endflächen 17, 19 zu erhalten. Nach dem schlüssigen Aufsetzen der Endfläche 17 auf den Sitz 16 kann der Ring 20 daher gegenüber der Längsachse des Gehäuses 10 etwas verkantet eingesetzt werden. Dadurch kommt der Sitz 23 in satte Anlage an der Endfläche 19, selbst wenn diese nicht parallel zur Endfläche 17 ist.

Um das Element 18 in gewissem Abstand zum Mantel des Gehäuses zu halten und somit ein Anschlagen und einen Bruch desselben zu verhindern, ist zwischen der Umfangsfläche des Elements und dem Mantel 15 ein ringförmiger Käfig 24 aus Drahtgeflecht eingezogen. Wie nn>n in Fig. 4 erkennt, ist der Käfig 24 mittels einer umlaufenden Schweißnaht 25 fest mit dem Gehäuse verbunden.

Die im dargestellten Beispiel im wesentlichen kegelstumpfförmigen Ein- und Auslaßhauben 12 bzw. 14 haben im wesentlichen einander gleiche Form. Wie man in Fig. 1 erkennt,

409820/0669 _ ₆ _

hat die Einlaßhaube 12 ein zylindrisches Endstück 28 für den Anschluß an einem Auspuffrohr öder dergleichen. Am inneren Ende ist das Endstück 28 einstückig mit einem kegelstumpfförmigen Haubenteil 30 verbunden. An dem Endstück 28 gegenüberliegenden Ende läuft das Haubenteil 30 in einem zylindrischen Rand 32 mit einem etwas größeren Durchmesser als das Gehäuse 10 aus. Der Rand 32 ist außen auf das Gehäuse 10 aufgeschoben und fest damit verbunden. Die Auslaßhaube 14 hat wie die Einlaßhaube 12 ein zylindrisches äußeres Endstück 34 für den Anschluß eines Auspuffrohrs oder dergleichen. Am inneren Ende ist das Endstück 34 einstückig mit einem kegelstumpf förmigen Haubenteil 36 verbunden, welches an seinem inneren Ende in einem zylindrischen Rand 38 ausläuft. Der Rand 38 hat ebenfalls einen größeren Durchmesser als das Gehäuse 10, auf welches er aufgeschoben und an dem er befestigt ist.

Zum Zusammenbau der dargestellten Anordnung wird das Element in das Gehäuse 10 eingeführt und auf den Sitz 16 aufgesetzt. Anschließend wird dann der Ring 20 in das Gehäuse eingesetzt, um das Element in Längsrichtung zu sichern. Auf diese Weise läßt sich das Element 18 unabhängig davon, ob seine Endflächen in normal zur Längsachse verlaufenden Ebenen liegen, sicher im Gehäuse festsetzen.

409820/0669

in vielen Fällen müssen die Endstücke 28 und 34 der Einlaß- und Auslaßhauben 12 bzw. 14 gegenüber der Längsachse des Gehäuses 10 winkelig angeordnet sein, um den Anschluß an die jeweilige Auspuffanlage zu ermöglichen. Dadurch, daß die Hauben mit ihren Rändern 32 bzw. 38 außen auf das Gehäuse 10 aufgeschoben sind, lassen sie sich vor dem Herstellen der starren Befestigung am Gehäuse in die jeweils gewünschte Ausrichtung drehen. Diese winkelige Ausrichtung ist erzielbar, ohne daß dabei irgendwelche Kräfte oder Belastungen auf das im Gehäuse 10 enthaltene Element 18 übertragen werden.

Anstelle des vorstehend beschriebenen zylindrischen Gehäuses und der kegelstumpfförmigen Einlaß- und Auslaßhauben 12 bzw. 14 kann der Abgasentgifter gemäß der Erfindung auch eine elliptische Querschnittsform des Gehäuses und kugelig geformte Ein- und Auslaßhauben aufweisen.

Somit schafft die Erfindung einen katalytischen Abgasentgifter mit einem hitzebeständigen Element, welches einen Katalysator für die Reinigung der Abgase einer Brennkraftmaschine von darin enthaltenen Schadstoffen enthält, mit einem beiderseits offenen Gehäuse für die Aufnahme des Elements. Das eine Ende des Gehäuses ist zur Bildung eines

409820/0669

-O-

Sitzes einwärts umgebördelt, und ein am anderen Ende des Gehäuses eingesetzter Ring hält das Element auf dem Sitz fest. Zwischen dem Element und dem Gehäuse ist ein Gitterkäfig eingezogene An den beiden Enden trägt das Gehäuse einen Einlaß und einen Auslaß.

- Patentansprüche -

409 8 20/0669

Claims

Patentansprüche :

1y Katalytischer Konverter zur Aufnahme eines hitzebeständigen Elements, welches einen Katalysator zum Entfernen von Verunreinigungen aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine enthält, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1ü) mit einem Mantel (15) in Form einer geschlossenen Kurve, dessen eines Ende zur Bildung eines Ringsitzes (16) für ein Ende des Elements (18) einwärts umgebördelt ist, durch einen am dem Sitz gegenüberliegenden Ende des Gehäuses angebrachten Ring (20), welcher zur Bildung eines Sitzes (23) für das andere Ende (19) des Elements radial einwärts hervorsteht, durch eine am letzteren Ende des Gehäuses angebrachte Einlaßanordnung (12), durch eine am ersteren Ende des Gehäuses angebrachte und an dessen Außenfläche befestigte Auslaßanordnung (H) und durch eine zwischen der Innen-Mantelfläche des Gehäuses und der Außenfläche des Elements eingesetzte federnde Dämpfungsanordnung (24).
2. Katalytischer Abgasentgifter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Dämpfungsanordnung aus einem Gitterkäfig (24) gebildet ist, welcher durch eine umlaufende Schweißnaht (25) fest mit dem Gehäuse (10) verbunden ist.

409820/0669

id

Leerseite