DE2437451A1 - Katalytischer konverter - Google Patents
Katalytischer konverterInfo
- Publication number
- DE2437451A1 DE2437451A1 DE2437451A DE2437451A DE2437451A1 DE 2437451 A1 DE2437451 A1 DE 2437451A1 DE 2437451 A DE2437451 A DE 2437451A DE 2437451 A DE2437451 A DE 2437451A DE 2437451 A1 DE2437451 A1 DE 2437451A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- screen
- converter according
- rib
- welded
- rib elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2846—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for granular supports, e.g. pellets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/14—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/08—Granular material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/04—Filling or emptying a chamber with granular material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
- F01N2470/18—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes the axis of inlet or outlet tubes being other than the longitudinal axis of apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2490/00—Structure, disposition or shape of gas-chambers
- F01N2490/16—Chambers with particular shapes, e.g. spherical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
HÖGER - STELLRECHT - GFiIESSQACH - HAECKER
.PATENTANWÄLTE IN STUTTGART
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974
Universal Oil Products Company Ten UOP Plaza-Algonquin &
Mt. Prosnect Roads
Des Piaines, 111. 60 016/USA
Des Piaines, 111. 60 016/USA
Katalytischer Konverter
Die Erfindung bezieht sich auf einen katalytischen Konverter
mit einem Metallgehäuse und einem Paar das Katalysatorbett haltenden und lagernden Schirmen, die gegen eine axiale Bev/egung
von sich radial, erstreckenden Bereichen der inneren Gehäusewand gehalten sind.
Es ist schon seit vielen Jahren bekannt, dass katalytische Konverter sehr v/irksam bei der Reduzierung von Schadstoffen
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974 - 2 -
bei Kraftfahrzeugauspuffgasen sind. Nun machen'es die extrem
hohen Temperaturen im Ausnuffbereich, verbunden mit Vibrationen,
insbesondere denen, die auf das öffnen der Auslassventile des Motors zurückzuführen sind, notwendig, dass solche
Konverter äusserst unempfindlich und stabil ausgebildet sein
müssen, wenn sie nur irgendeine längere Lebensdauer erreichen sollen. Die ausserordentlich grosse Vielzahl von Fahrgewohnheiten
sowie die Aufmerksamkeit, die der Eigentümer eines Kraftfahrzeugs der Motorwartung angedoihen lässt, machen es
notwendig,Konverter zu entwerfen, die den schlechtmöglichsten Arbeitsbedingungen noch gerecht werden können. Um einen Konverter
dauerhafter auszugestalten,ist es übliche Praxis,ihn
aus rostfreiem Stahl herzustellen, der eine grössere Widerstandsfähigkeit
gegenüber Oxidation und Rosten als Kohlenstoffstahl hat. Für Vjei. Motoren von Kraftfahrzeugen bestimmten
Katalysatorentwürfen und Abmessungen ergibt sich als
Möglichkeiten für den Lagerschirm für den Katalysator entweder, dass dieser aus relativ schwerem Kaliber hergestellt
wird oder dass eine Reihe von verstärkenden Rinnen mit dem Schirm verschweisst werden oder dass man erhabene Rippenho-reiche
im Schirm erzeugt. Diese ."assnahmen werden üblicherweise
im Hinblick auf don Wunsch getroffen, die zur Absorbierung von Hitze verfügbare Metallmasse zu reduzieren und
daher auch die Zeit zu reduzieren, bis zu welcher der Katalysator seine Arboitstemneratur erreicht, unbeachtet des
Umstandes, ob der Schirm dadurch verstärkt wird, dass or aus
schwererem Material für die Maschenzahl oder durch Auf schwel eisen
von Rippen hergestellt wird, stets liegt seine Eigenoder Resonanzfrequenz in dem Bereich, in welchem die Frequenz:
üblicher Motorvibrationen den Schirm dazu veranlasst,in
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974 - 3 -
Schwingungsbereichen und Schwingungsfreien zu vibrieren#mit
der Folge vorzeitigen Bruchs, insbesondere unter extrem schweren Arbeitsbedingungen.
Ks ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung,einen Konverter
vom Katalysatortyp zu schaffen, bei dem einfach aufgebaute, preiswerte und dennoch äusserst widerstandsfähige Lagerschirme
für das körnige Katalysatormaterial vorgesehen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der
eingangs genannte katalytisch^ Konverter aus folgenden Massnahmen
besteht, dass zur Verstärkung mindestens einer der lagernden Schirme Rippenelemente vorgesehen sind, die lediglich
im mittleren Bereich des Schirms formschlüssig einstückig an diesem befestigt sind und wobei die radial äussersten
Bereiche der Rippeneleitiente von den sich radial erstrekkenden
Bereichen der inneren Gehäusewand gegen eine axiale Verschiebung derart gehalten sind, dass diese Ripnenelemente
zur Durchführung einer radialen Relativbewegung zu dem Schirm bei Änderung der Schirm- und Ripnenelementtemperaturen frei
beweglich sind.
Erfindungsgemäss bestehen daher die Lagerrchirme für das
Katalysatorbett und deren Montagesysteme aus einer Reihe von verstärkenden Lagerdrähten oder Rippen bzw. Bereichen, die
an der stromabwärtigen Seite des Schirms angeordnet sind. Die Drähte sind mit den Schirmen an deren Mittelpunkten oder
nahe daran verschweisst, jedoch für den Hauptbereich über ihre Länge gesehen frei. Daher bilden die Drähte eine Lagerung
für den Schirm über den gesamten Schirmdurchmesser, sind
509808/0852
A 40 836 b
a - 163
2. August 1974 - 4 -
jedoch frei, relativ zu dem Schirm in den Schirmbereichen, die nicht zum Schweissbereich gehören und insbesondere an den
äusseren Schirmkanten, zu expandieren, sich zusammenziehen oder zu vibrieren.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die verschiedenen
Lagerdrähte oder Lagerrinpen durch eine Widerstandshochenergieentladungsschv/eisstechnik
miteinander und mit dem Schirm lediglich an dessen Mittelpunkt verschweisst, wobei die
Drähte einen erhabenen Bereich des Schirms mit ihren der Einlaßseite
zugewandten Seite berühren; die Drähte oder Verstärkungsrippen werden an ihrer Auslaßseite von einer flachen,
ebenfalls aufgeschweissten Scheibe abgedeckt und verbunden.
Bei Vibrationsuntersuchungen solcher Konverter, bei denen über einen weiten Bereich pulsierende Einlassgasfreauenzen simuliert
wurden, hat sich herausgestellt, dass bei solchen, soeben beschriebenen erfindungsgemässen Systemen der Schirm und die
lagernden Komponenten daran gehindert v/erden ,auf eine gemeinsame
Resonanz oder Eigenfrequenz zu reagieren oder diese zu erreichen; auf diese Weise wird die Möglichkeit einer Materialermüdung
durch mechanischen Bruch weitgehend reduziert. Ähnliche Untersuchungen mit in üblicher Weise verrippten
Schirmen und mit unverrinnten Schirmen zeigten Resonanzschwingungen
und Vibrationen, die innerhalb des normalen Frequenzbereiches stattfanden, denen ein solcher Konverter
unterworfen ist. Offensichtlich dämpfen bei der erfindungsgemässen
Anordnung der Schirm und die Lagerdrähte jeweils die Vibrationen des anderen dann, wenn sie an einem einzigen Punkt
miteinander verbunden sind.
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974 ' - 5 -
Ein v/eiterer Vorteil des dargestellten Konverters ist in dem Umstand zu sehen, dass dadurch, dass die lagernden Rippen
aus Drähten mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt werden, nur eine geringfügige Verringerung des offenen Schirmbereiches
erfolgt, verglichen mit Anordnungen, die unrunde Drähte und entweder kontinuierliche Schweissnähte oder eine grosse Anzahl
von Schweissungen verwenden. Der freie Zugang des ankommenden Gases zum gesamten Katalysatorbett ist vresentlich,
um die Wirksamkeit des Konverters auf maximalem Stand zu halten, da sonst Katalysatorbereiche, die hinter abgedeckten
Schirmöffnungen angeordnet sind, nicht wirksam ausgenutzt werden können.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen
näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Ouerschnittsdarstellung eines kugelförmig oder domartig ausgebildeten katalytischen
Konverters,
Fig. 2 zeigt eine teilweise Ouerschnittsdarstellung entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine seitliche Ouerschnittsdarstellung eines Flachbettkonverters,
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974 - 6 -
Fig» 4 zeigt eine obere Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,
Fig. 5 zeigt einen Teilausschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,
Fig. 6 zeigt einen der Fig. 5 ähnlichen Puerschnitt bei einer Schirmlagerung üblicher Art nach dem
Stand der Technik,
Fig. 7 zeigt in einer seitlichen Ouerschnittsdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer dämpfenden
Schirmlagerung und
Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf die Schirmlagerung nach Fig. 7.
Der in Fig. 1 dargestellte katalytische Konverter ist allgemein
mit dem Eezugszeichen 10 versehen und besteht aus einem dom- oder schalenförmigem Gehäuseeinlassteil 12, einem schalenförmigem
Geheuseauslassteil 14 und einem im allgemeinen zylindrisch ausgebildetem zentralen Gehäuseteil 16, das an
seinen gegenüberliegenden Endbereichen jeweils mit dem Gehäuseeinlassteil 12 und dem Gehäuseauslassteil 14 verschweisst ist.
Diese Gehäuseeinlass- und Gehäuseauslassteile können auch als Mantel- oder Wandflächen bezeichnet werden. Das im folgenden
lediglich noch als Einlassteil 12 bezeichnete Bauelement verfügt über einen Flanschbereich 17, der mit einem Flanschbereich
18 am zentralen Teil 16 so zusammenwirkt, dass eine
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 1G3
2- August 197 4 - 7 -
2 A3 V A 5 1
teiX T 4 mit einem Flansch
len Teils 16 in Wirk verbindung und bildet eine Ausnehmung 22.
Ein röhrenförmiges F.inlasselement 24 ist mit dem Einlassteil
12 verschweisst und bildet einen Durchlass für in das Konvertergehäuse 10 eindringende Auspuffgase. In gleicher Weise ist
mit dem Auslassteil· 14 ein röhrenförmiges Auslasselement 26 verschweisst und bildet eine Auslassleitung für die aus dem
Konvertergehäuse austretenden Gase. Das Konvertergehäuse 10 ist bevorzugt in der engsten Umgebung des Ausnuffverteileranschlusses
des Motors oder der naschine angeordnet und zwar in der Nähe oder Nachbarschaft verschiedener Drähte, Röhren
und sonstiger Elemente, die dem Motor üblicherweise zugeordnet sind und die von der innerhalb des Konverters erzeugten
Hitze beschädigt v/erden können. Um daher die von dem Konvertergehäuse ausgestrahlte Hitze zu reduzieren,ist das Gehäuse
bevorzugt mindestens auf seiner Einlasseite von einer Isolierschicht 30 isoliert, die von einem äusseren Hüllen- oder
Wandelement 32 umgeben ist.
Innerhalb des Konvertergehäuses 10 und umfangsmässig gegen
eine axiale und radiale Eewegung von dem die Ausnehmung 19 bildendem Bereich festgehalten ist ein Einlass-Schirmteil 36
angeordnet, welches an seiner stromabwärtigen Seite verstärkt gehalten bzw. unterstützt und gelagert ist von einer Vielzahl
von lagernden Rippenelementen 38. Stromabwärts zum Einlass-Schirm 36 befindet sich ein Auslass-Schirm 40 mit einer Vielzahl
von den Auslass-Schirm lagernden Rippenelementen 42, die ihrerseits umfangsmässig, zusammen mit dem Auslass-Schirm
gegen radiale und axiale Bewegung von der Ausnehmung 22 ge-
509808/0852
Λ 40 83β b
a - 163
2. August 19 74 - 8 -
halten und eingespannt sind. Ein abdichtendes Absperrglied
oder Verschlusspfropfen 44 ist in den zentralen Gehäusebereich 16 eingeschraubt und hat die Aufgabe, das Anfüllen des
Raumes zwischen dem Einlass- und dem Auslass-Schirm 36, 40 mit Katalysatorkörpern, Katalysatorpellets, Presskörpern,
Körnchen 46 und dergleichen zu ermöglichen. Des weiteren ist ein dadurch in Verbindung mit dem zentralen Gehäuseteil 16
stehendes Thermoelement 47 in geeigneter Weise eingeschraubt, so dass die Temperatur des Katalysatorbetts gemessen werden
kann.
Fig. 2 zeigt genauer, dass der den Katalysator zurückhaltende Einlass-Schirm 36 mit einer Vielzahl länglicher Schirm- oder
Gitteröffnungen 4 8 versehen ist, durch welche die Auspuffgase fliessen können, damit sie in Kontakt mit den Katalysatorkügelchen
46 kommen. Die lagernden Rippenelemente 38, die den Schirm 36 verstärken,sind bevorzugt aus Runddraht gebildet,
der in der dargestellten Weise gebogen ist, um so einen inneren Rippenteil 50, radiale Rinpenteile 52 und periphere
oder umfangsmässige Rippenteile 54 zu bilden. Die inneren Rippenbc""-1'ehe 5O der beim Ausführungsbeispiel vorgesehenen
drei Rippenelemente 38 sind miteinander und mit dem Schirm 36 mittels einer Schweissperle oder eines Schweisstropfens 60
verschweisst. Da sich der Pchweissbereich bzw. die Schweissraupe
60 im Mittelpunkt des Schirmes 36 befindet, dient sie dazu, die inneren Rippenbereiche 50 der verschiedenen lagernden
Rippenelemente 38 zusammenzuhalten und zu verbinden in der Weise, dass die radialen Rippenteile 52 derselben so
kombiniert sind, dass sie eine Vielzahl einzelner Rippen bilden, die sich über den gesamten Durchmesser des Schirms 36
erstrecken. Wie weiter vorn schon erw"hnt,sind die lagernden
509808/08 52
A 40 836 b
a - 16 3
2. August 1974 ' - 9 -
Rippenelemente 38 frei und können sich relativ zu dem Schirm 36 expandieren und zusammenziehen mit der Ausnahme des Punktes,
an welchem sie bei 60 verschweisst sind. Daher lagern und tragen sie den Schirm 36, sie haben jedoch mit der Ausnahme
ihres kleinen Befestigungspunktes am Schirm 36 nicht die gleiche Vibrationseigenfrequenz wie der Schirm 36,' noch haben
sie die Tendenz,in Gleichklang mit dem Schirm zu vibrieren, wie dies der Fall wäre, wenn sie über.ihre gesamte Länge mit
dem Schirm verschweisst wären. Da die lagernden Rippenelemente 38 in körperlichen Kontakt mit dem Schirm 36 stehen,haben
die Rippenelemente 38 und der Schirm die Tendenz,in der Weise mit dem anderen zusammenzuwirken, dass jede Art von Schwingungen
und Vibrationen in jedem Element gedämpft und beseitigt v/erden, anstelle dass solche Vibrationen etwa verstärkt v/erden
würden. Daher stellt sich das aus dem Schirm 36 und den lagernden Rippenelementen 38 bestehende zusammengesetzte Teil
39 als sehr dauerhaft und widerstandsfähig bezüglich grosser Schwingungs- und Vibrationsimpulse der Auspuffgase heraus, die
ständig auf sie einwirken.
Fig. 3 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer modifizierten
Form eines katalytischen Konverters mit entsprechenden Elementen 110 - 147, die den jeweils mit den Bezugszeichen
versehenen Elementen 10-47 der Fig. 1 entsprechen. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist von flacher Bettform, verglichen
mit dem allgemein sphärischem Entwurf der Fig. 1 und kann dort verwendet werden, wo ein Bedarf zur Unterbringung
von zusätzlichem Katalysator vorliegt oder^wo Raumerfordernisse es unmöglich machen, die Konstruktion nach Fig. 1 zu verwenden.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf den Einlass-Schirm 136 mit
- 10 -
509808/0852
Λ 40 836 b
a - 163
2. August 1974 - 10 -
einer Vielzahl von Schirmöffnungen 148 in seiner Oberfläche.
Die lagernden Rippenelemente 138 bei diesem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich etwas in der Form von den Elementen
38 der Fig. 2, arbeiten jedoch nach dem gleichen Grundprinzip insofern, als sie an dem Schirm 136 lediglich an einem zentralen
Schweissbereich 136 befestigt sind. Die lagernden Rippenelemente 138 umfassen zentrale Riopenbereiche 150, sich
nach aussen erstreckende Rippenbereiche 152 und einen im allgemeinen abgerundeten peripheren Bereich 154. Die verschiedenen
Bereiche 150, 152 und 154 sind bevorzugt miteinander verschweisst zur Bildung des Rinpenelementes 138, welches
dann im zentralen Bereich 160 mit dem Schirm 136 verschweisst wird, so dass man zu einem zusammengesetzten verstärkten
Schirmelement 139 gelangt.
Der Vorteil von in ihrem Querschnitt kreisförmigen lagernden Rippenelementen 38 lässt sich leicht aus Fig. 5 erkennen, insofern,
als die durch die Öffnungen 48 strömenden Auspuffgase wenig,wenn überhaupt,von der unteren Kante der Rippenelemente
38 begrenzt und beeinflusst werden, die lediglich einen Linienkontakt mit der Oberfläche des Schirms 36 hat. Diese
freie Bewegung der Gase sei hier verglichen mit der Abgrenzung
oder der Abdeckung, , wie dies auf eine Ausbildung nach dem Stand der Technik, die in Fig. 6 gezeigt ist, zutrifft
bei dieser Darstellung nach dem Stand der Technik bildet die viereckige kantige Bodengestaltung der lagernden Rippenelemente
238 einen Berührungs- und Störbereich für die Bewegung der Auspuffgase durch die Öffnungen 248 in dem Schirm 236. Darüber
hinaus stellen auch die Schweissraupen 239 ein Hindernis für den Gasdurchfluss im Bereich der Rippenelemente dar. Ein
- 11 -
509808/0852
A 40 336 b . ■ '
a - 163
2. Au9USt 1974 -,1-
solcher Aufbau ist ganz offensichtlich weniger wirksam, da
einiges vom Katalysator 236 von den Auspuffgasen nicht beaufschlagt
wird und sich daher auf diese auch nicht auswirken . kann.
In den Fig. 7 und 8 ist noch ein weiteres Aus-führungsbeisniel
für eine gedämpfte Schirmlagerung dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 339 versehen; auch dieses Ausführungsbeispiel besteht aus einem nerforiertem Schirm 336 und
Rippenelementen 338 zur Bildung einer zusammengesetzten
Struktur ähnlich dem Schirmaufbau 39 nach den Fig. 1 und 2, der dort aus dem Schirm 36 und den Rippenelementen 38 besteht.
Der modifizierte Schirmaufbau 339 unterscheidet sich von dem Schirmaufbau 39 in der Weise, wie der Schirm 336 und die
Rippenelemente 338 verschweisst sind. Wird nämlich der Schirm 36 nach Fig. 2 mit den' Spitzenbereichen 50 der Rippenelemente
38 mittels einer Schweissraupe 60 verschweisst, wie dies von Hand relativ langsam unter Verwendung"eines nicht dargestellten
Schweissdrahtes vor sich geht, so lässt sich der Schirmaufbau 339 in einem automatischem Vorgang sehr schnell und
gleichförmig verschwe,issen, und zwar mittels auf einer hohen Energieentladung -beruhenden Widerstandsschweisstechnxken. Um
den Schweissbereich auf den Mittelpunkt des Schirmes 3 36 zu beschränken,ist der Schirm in seinem Mittelpunkt erhaben ausgebildet
und definiert so eine flache Oberfläche 341 mit einem
Durchmesser von etwa 1,6 cm. Dieser erhabene Bereich erzeugt einen Spalt bzw. einen Abstand 343 von etwa 0,038 cm zwischen
dem Schirm 336 und der Einlass-Seite der Rippenelemente 338 in einem Bereich unmittelbar radial ausserhalb der Oberfläche
341. In Kontakt mit der Auslass-Seite der Rippenelemente 338
- 12 -
509808/0852
Λ 40 8 36 b
a - 163
2. August 1974 - 12 -
im Mittelpunkt des gesamten Schirmaufbaus 339 und auf der der flachen Oberfläche 341 gegenüberliegenden Seite der Rinpenelemente
338 wird eine Scheibe 34 5 mit einem Durchmesser von etwa 1,9 cm aufgelegt. Der Schweissvorgang wird dann durchgeführt
unter Verv/endung einer Widerstandsschweissvorrichtung durch Hochenergieentladung, wie sie beispielswiese bekannt
geworden ist unter der Bezeichnung "Ultranuls-Schweiss-System" und vertrieben wird von der Firma Quantra Welding Company of
Troy, Michigan. Unter Verwendung einer solchen Schweissvorrichtung
wird eine schweissende Konfanode mit einer Vorspannung
von etwa 2900 kg auf den erhabenen Dereich 341 gerichtet , während die Scheibe oder die Abstandsplatte 345 von
einem Andruckelement festgehalten wird. Da der Schweisstrom von etv/a 50.000 A lediglich für einen sehr kurzen Zeitraum,
beispielsweise 10 ms angewendet wird, verläuft dieser Schweissvorgang sehr schnell und die Hitze verbleibt lokalisiert, so
dass die fertigen Teile leicht an ihren äusseren Kantenbereichen aus dem nicht dargestelltem Befestigungsrahmen für
den Schweissvorgang entnommen v/erden können. Die Scheibe 34 5 und die Erhebung 341 verstärken die Steifigkeit der Gesamtstruktur
oder des Gesamtaufbaus 339,verglichen mit dem des
Schirmaufhaus 39 der Fig. 2, da Teile der Rippenelemente 338
sandwichartig zwischen ihnen festgehalten werden und so eine wesentlich steifere Verbindung zwischen Paaren von aufeinander
ausgerichteten radialen Rippenelementen 352 erzielt werden kann, verglichen mit der Schweissnaht oder der Schweissraupe
60 der Fig. 2. Der Schirm 336, die Rippenelemente 338 und die Scheibe 345 werden bevorzugt aus dem gleichen Metall hergestellt.
Um gegenüber Temperatureinflüssen einen hohen Korrosionswiderstand
zu bieten, hat sich rostfreier Stahl des Typs 304 als sehr geeignet herausgestellt. Gute Ergebnisse
- 13 -
c η ο ο η ο / η· ö"c 'ο'■- ίί : , ■■>& '"'
Λ 40 836 fa
a - 163
2. August 1974 . - 13
wurden mit einem Material des Schirms 33S mit einer Dicke
von 0,127 cm bis 0,178 cm erzielt, die Abmessungen der Rippenelemente
öder Drähte 338 beliefen sich auf einen Durchmesser
von. 0,48 cm, die Scheibe 34S hätte einen Durchmesser von .
1,9 cm und eine Dicke von 0,16 cm»
Obwohl das Ausführungsbeispiel der FIg*, 7 und 8 in Verbindung
mit einer kreisförmigen sehirmlagerung dargestellt worden ist,
versteht es sieh, dass die Grundkonzeption des Anbriftgens
eines erhabenen Bereiches auf daη Schirm und einer in ähnlicher
Weise geformten Scheibe auch auf andere- sehismausbildungen
angewendet werden können, beispielsweise auf die sämtliche
Ausführungsform in den Fig. 3 und 4* ■
a/Q ata
Claims (13)
- A 40 836 ba - 163
- 2. August 1974Patentansprüche :1)J Katalytischer Konverter mit einem Metallgehäuse und einem Paar das Katalysatorbett haltenden und lagernden Schirmen, die gegen eine axiale Bewegung von sich radial erstreckenden Bereichen der inneren Gehäusewand gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstärkung mindestens einer der lagernden Schirme (36, 336) Rippenelemente (38, 138, 338) vorgesehen sind, die lediglich im mittleren Bereich des Schirms formschlüssig einstückig an diesem befestigt sind und wobei die radial äussersten Bereiche der Rippenelemente (38, 138, 338) von den sich radial erstreckenden Bereichen (17,18, 20,21) der inneren Gehäusewand gegen eine axiale Verschiebung derart gehalten sind, dass diese Rippenelemente (54, 154) zur Durchführung einer radialen Relativbewegung zu dem Schirm (36) bei Xnderung der Schirm- und Rippenelementtemperaturen frei beweglich sind.2) Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenelemente (38, 138, 338) aus Draht mit Kreisquerschnitt gebildet sind.
- 3) Konverter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rippenelement mit zentralen (16, 160), peripheren (54, 154) und radialen (52, 152) Bereichen vorgesehen ist.
- 4) Konverter-nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch·* 2 —509808/0852Λ 40 836 b.a - 163 ' .2. August 1974 - I -gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Rinpenelementen (38, 138, 33Q) vorgesehen sind, die jeweils so abgebogen sind, dass die zentralen, peripheren und radialen Bereiche (60, 160; 52, 152; 54, 154) gebildet sind.
- 5) Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rippenelement (38) ein Paar radiale Bereiche(52) und ein Paar periphere Bereiche (54) umfasst.
- 6) Konverter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rippenelement so abgebogen ist, dass es jeweils drei Seiten eines tortenförmigen Bereiches und zwei Seiten eines angrenzenden tortenförmigen Bereiches bildet.
- 7) Konverter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass drei Rippenelemente vorgesehen sind, deren zentrale Bereiche (60) miteinander und mit dem Schirm (36) verschweisst sind.
- 8) Konverter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich des Schirms (336) erhaben ausgebildet ist in der Weise, dass er in eine axial zu den unmittelbar angrenzenden Bereichen des Schirms verschobenen Ebene liegt, dass .dieser erhabene Zentralbereich (341)" eine Seite der Rippenelemente berührt und auf der anderen Seite eine-Metallscheibe (345) vorgesehen ist und dass Schirm (336) und Rippenelemente (338) und Scheibe (345) an dieser Stelle verschweisst sind.— 3 —>■509808/08 52A 40 836 ba - 1632. August 1974
- 9) Konverter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (345) eine geringere Dicke als der Schirm (33C) und die Rippenelemente (338) hat.
- 10) Konverter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabene flache Oberfläche (351) des Schirms (336) mit der einen Seite der von drei Rippenelementen gebildeten mittleren Bereiche und die gegenüberliegend aufgelegte i^etallscheibe (345) mit der anderen Seite dieser Rippenelemente verschweisst ist.
- 11) Konverter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schirme (136) eine längliche Form mit parallelen Seitenteilen und halbkreisförmigen Endteilen aufweist, dass die Rippenelemente aus einem in gleicher Weise ausgebildeten peripherem Rahmenbereich (154) bestehen, der in den sich radial erstreckenden Bereich der inneren Gehäusev/and eingreift, sowie aus einem Paar gekrümmter sich allgemein radial erstreckender Bereiche (138, 152), die an ihren Enden am peripheren Rahmen (154) sowie miteinander und mit dem Schirm (136) lediglich an einem zentralen Bereich (160) des Schirms verschweisst sind.
- 12) Konverter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich des Schirms (136) erhaben ausgebildet ist und in einer axial zu den unmittelbar angrenzenden Schirmbereichen im Abstand gehaltenen Ebene liegt.509808/0852A 40 836 b a - 1632. August 1974 ' . - t -
- 13) Konverter nach Anspruch .12, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar gegenüberliegend der. mit dem zentralen Bereich (160) des Schirms (136) verschweissten Rippenelementflachen eine dünne Metallscheibe aufgeschweisst ist.50980 8/0852Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US38680473A | 1973-08-08 | 1973-08-08 | |
US410670A US3867105A (en) | 1973-08-08 | 1973-10-29 | Damped support screen for catalytic converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2437451A1 true DE2437451A1 (de) | 1975-02-20 |
Family
ID=27011596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2437451A Pending DE2437451A1 (de) | 1973-08-08 | 1974-08-03 | Katalytischer konverter |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3867105A (de) |
JP (1) | JPS5044317A (de) |
CA (1) | CA1004480A (de) |
DE (1) | DE2437451A1 (de) |
ES (1) | ES429025A1 (de) |
FR (1) | FR2240353B1 (de) |
GB (1) | GB1480504A (de) |
IT (1) | IT1018841B (de) |
SE (1) | SE398256B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3958950A (en) * | 1974-03-20 | 1976-05-25 | Universal Oil Products Company | Compact exhaust gas converter with pulse dampening means |
FR2270446B1 (de) * | 1974-03-27 | 1976-10-08 | Peugeot & Renault | |
FR2546767B1 (fr) * | 1983-06-02 | 1985-08-23 | Peugeot Aciers Et Outillage | Filtre perfectionne, notamment filtre a air pour moteur a combustion interne |
US4876072A (en) * | 1988-05-16 | 1989-10-24 | Checki Edward T | Catalytic converter with screen enclosure holding pellets under tension |
US5752863A (en) * | 1996-10-10 | 1998-05-19 | Baker; Jeffrey Lowell | Outboard motor with improved jet propulsion unit |
JP4920341B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2012-04-18 | 昭和飛行機工業株式会社 | 排気ガス浄化用の触媒担体 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US890704A (en) * | 1907-04-05 | 1908-06-16 | Octave W Peterson | Gas-purifier. |
US2404574A (en) * | 1943-11-30 | 1946-07-23 | Us Ind Chemicals Inc | Apparatus for catalytic operations |
US3034869A (en) * | 1958-05-29 | 1962-05-15 | Scient Design Co | Catalyst retainer |
US3307920A (en) * | 1962-07-10 | 1967-03-07 | Llewellyn T Barnes | Apparatus for purifying exhaust gases |
-
1973
- 1973-10-29 US US410670A patent/US3867105A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-07-29 CA CA205,887A patent/CA1004480A/en not_active Expired
- 1974-08-03 DE DE2437451A patent/DE2437451A1/de active Pending
- 1974-08-05 IT IT52450/74A patent/IT1018841B/it active
- 1974-08-06 FR FR7427341A patent/FR2240353B1/fr not_active Expired
- 1974-08-06 GB GB34578/74A patent/GB1480504A/en not_active Expired
- 1974-08-07 ES ES429025A patent/ES429025A1/es not_active Expired
- 1974-08-07 SE SE7410105A patent/SE398256B/xx unknown
- 1974-08-08 JP JP49091159A patent/JPS5044317A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1480504A (en) | 1977-07-20 |
US3867105A (en) | 1975-02-18 |
SE398256B (sv) | 1977-12-12 |
ES429025A1 (es) | 1976-09-01 |
CA1004480A (en) | 1977-02-01 |
FR2240353A1 (de) | 1975-03-07 |
SE7410105L (de) | 1975-02-10 |
FR2240353B1 (de) | 1978-08-11 |
IT1018841B (it) | 1977-10-20 |
JPS5044317A (de) | 1975-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3365562B1 (de) | Plattenartiges bauteil mit einer das plattenartige bauteil durchgreifenden befestigungseinrichtung | |
EP0503580B1 (de) | Luftspaltisoliertes Vorrohr | |
EP0681097B1 (de) | Gelenkiges Verbindungselement für Rohrteile | |
DE3915838A1 (de) | Verbindung zweier rohre einer leitung fuer heisse medien | |
DE2437451A1 (de) | Katalytischer konverter | |
DE102012220172A1 (de) | Katalytischer Wandler | |
DE1297423B (de) | Abstands- und Spreizfeder fuer eine Kolbenringanordnung | |
DE1293792B (de) | Vorrichtung zur Nachverbrennung des Abgases von Brennkraftmaschinen | |
DE19600549A1 (de) | Reaktor | |
DE1242957B (de) | OElabstreifring | |
EP0561019B1 (de) | Vorrichtung zur Lagefixierung einer Innenschale in einem Gehäuse einer Abgasanlage für Fahrzeuge | |
DE4412517C2 (de) | Ausblaseschalldämpfer | |
EP1505313A2 (de) | Schwingungsdämpfer in Leichtbauweise | |
DE2239873A1 (de) | Katalytischer konverter fuer brennkraftmaschinenabgase | |
DE3203237A1 (de) | Abgasfilter fuer verbrennungsmotoren | |
DE2454704B2 (de) | Katalytischer umsetzer | |
DE3240987A1 (de) | Verteil- und sammelvorrichtung | |
DE1784281C3 (de) | Zylindrischer stehender Tank mit Schwimmdach zum Speichern von Flüssigkeiten | |
EP3318312A1 (de) | Stützkorbanordnung | |
WO1997013056A1 (de) | Elektrisch beheizbarer wabenkörper mit versteiften stromverteilungsstrukturen | |
DE233547C (de) | ||
DE2107553C3 (de) | Expander-Distanzring für Ölabstreifringe | |
DE1761252A1 (de) | Walzen fuer die Papierherstellung | |
EP0097215B1 (de) | Kolben einer Hubkolbenbrennkraftmaschine | |
DE2742069C3 (de) | Stützschaufelkranz für ein Stahlblech-Spiralgehäuse einer Stromungsmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |