DE2437451A1 - Katalytischer konverter - Google Patents

Katalytischer konverter

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DE2437451A1
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Melvin Herman Wagner
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Universal Oil Products Co
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Description

OH.-ING. DIPL.-ING. M. SC. L t PL.-P> "ι ». DT DIPL -MVS
HÖGER - STELLRECHT - GFiIESSQACH - HAECKER
.PATENTANWÄLTE IN STUTTGART
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2. August 1974
Universal Oil Products Company Ten UOP Plaza-Algonquin & Mt. Prosnect Roads
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
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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
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BAD OBIQINAi.
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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
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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.
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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,
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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
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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-
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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
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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
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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
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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
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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
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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* ■
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Claims (13)

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    Patentansprüche :
    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. 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. 4) Konverter-nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
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    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. 5) Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rippenelement (38) ein Paar radiale Bereiche
    (52) und ein Paar periphere Bereiche (54) umfasst.
  6. 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. 7) Konverter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    6, dadurch gekennzeichnet, dass drei Rippenelemente vorgesehen sind, deren zentrale Bereiche (60) miteinander und mit dem Schirm (36) verschweisst sind.
  8. 8) Konverter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    7, 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.
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    A 40 836 b
    a - 163
    2. August 1974
  9. 9) Konverter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (345) eine geringere Dicke als der Schirm (33C) und die Rippenelemente (338) hat.
  10. 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. 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. 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.
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    A 40 836 b a - 163
    2. August 1974 ' . - t -
  13. 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.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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SE398256B (sv) 1977-12-12
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CA1004480A (en) 1977-02-01
FR2240353A1 (de) 1975-03-07
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FR2240353B1 (de) 1978-08-11
IT1018841B (it) 1977-10-20
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