DE2720322A1 - Monolithischer metallkatalysator zum entgiften der abgase von brennkraftmaschinen - Google Patents

Monolithischer metallkatalysator zum entgiften der abgase von brennkraftmaschinen

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DE2720322A1
DE2720322A1 DE19772720322 DE2720322A DE2720322A1 DE 2720322 A1 DE2720322 A1 DE 2720322A1 DE 19772720322 DE19772720322 DE 19772720322 DE 2720322 A DE2720322 A DE 2720322A DE 2720322 A1 DE2720322 A1 DE 2720322A1
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metal foils
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Rainer Dipl Ing Scholz
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Audi AG
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Audi NSU Auto Union AG
Audi AG
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    • 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
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • 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
    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • F01N2330/04—Methods of manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen monolithischen
  • Metallkatalysator zum Entgriften der Abgase von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
  • Derartige Metallkatalysatoren sind gegenüber Katalysatoren mit keramischer Einsätzen unempfindlicher gegen Temperaturschocks und Erschütterungen, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen aurtreten. Außerdem sind sie aufgrund des wesentlich günstigeren Fläche:Masse Verhältnisses schneller betriebsbereit. Schwierigkeiten bei den Metallkatalysatoren kann jedoch die Befestigung des aus übereinander geschichteten Metallfolien gebildeten Monolithen im Katalysatorgehäuse bereiten, da dieser in sich unstabil ist und zu Ger:Iiischen und Resonanzbildung neigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine resonanzfreie Ausbildung und eine sichere Befestigung des aus Metallfolien gebildeten Monolithen im Katalysatorgehäuse zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher beschreiben. Es zeigt: Fig. 1 der monolithischen Einsatz eines erfindungsgemäßen Metallkatalysators während der Herstellung in stirnseitiger Ansicht, Fig. 2 den erfindungsgemäßen Metallkatalysator teil-@ise im @ängsschnitt.
  • @ie aus Fig. 1 ersichtlich ist, setzt sich der monolithise@e Einsatz 1 aus zwei Metallfolien 2 und 3 zusammen, von denen die eine Metallfolie 3 sinusförmig ausgebildet ist. Die Metallfolien 2 und 3, deren Materialstärke ca.
  • 5 x 10-2 mm beträgt, werden mittels einer geeigneten Vorrichtung, z. B. einem Dorn (nicht dargestellt) aufeisanderliegend spiralförmig bis zu einem Durchmesser entspr ch @@@ lichten Weite des zylindrischen Kataly-@@torge@@uses @ (Fig. 2) aufgerollt. Erfindungsgemäß nd di@ übereinander geschichteten Metallfolien 2 und 3 untereinander e lektronenstrahlverschweißt. Durch die Anwendung des an sich bekannten Elektronenstrahl-Schweißverfahrens ist es möglich, die sehr dünnen Metallfolien ohne deren Zerstörung untereinander zu verschweißen, so daß ein relativ steifer, resonanzfreier Einsatz 1 geschaffen wird. Zu diesem Zweck werden die Metallfolien 2 und 3 während des Aufrollens an einer oder mehreren Elektronenstrahlkanonen (nicht dargestellt) vorbeigeführt, wobei unter dem Binfluß der hochenergetischen Elektronenstrahlen (gestrichelte Linien 5) jeweils Scheitel und Sohle der sinusförmigen Metallfolie 3 mit der anliegenden Metallfolie 2 verschweißt werden (Schweißstellen 6).
  • Die Schweißung kann kontinuierlich oder durch periodisches Zu- bzw. Abschalten der Elektronenstrahlkanone diskontinuierlich erfolgen. Nach dem Verschweißen wird der monolithische Einsatz 1 in das Katalysatorgehäuse !i eingeschoben, wobei sich eines der beiden kegeligen Endstücke 7 oder 8 entfernt vorzustellen ist. Der Einsatz 1 könnte im Gehäuse 4 z. B. durch die kegeligen Endstücke 7 und 8 axial festgespannt werden. In Weiterbildung der Erfindung ist jedoch die äußere Lage der Metallfolien 2 und 3 mit dem Gehäuse 4 ebenfalls elektronenstrahlverschweißt. Das Katalysatorgehäuse 4 wird während des lektronenstrahlschweißens um seine Längsachse gedreht, wobei gegebenenfalls die Elektronenstrahlkanone noch eine Vorschubbewegung "s" in axialer Richtung des Katalysatorgehäuses 4 zum Erzeugen einer spiralförmigen ßchweißlinie 9 erfahren kann.
  • Durch die F Erfindung wird eine sichere und dauerhafte Fixierung sowohl der einzelnen Schichten bzw. Lagen der Metallfolien zueinander als auch des gesamten monolithischen Einsatzes im Katalysatorgehäuse erzielt. Den Gasdurchströmquerschnitt verändernde Verlagerungen der Metallfolien sowie Resonanzbildungen erden zuverlässig vermieden.

Claims (2)

  1. Monolithischer Metallkatalysator zum Entgriften den Abgase von Brennkraftmaschinen Patentansprüche 1. Monolithischer Metallkatalysator zum Entgiften der Abgase von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, in dessen Gehäuse ein Einsatz aus einer oder mehreren zwischen sich Gasdurchlässe bildenden, übereinander geschichteten Metallfolien eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolien untereinander mittels Elektronenstrahlschweißens zu einem in sich festen Finsatz (1) verbunden und im Gehause (4) befestigt sind.
  2. 2. Monolithischer Metallkatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Außenumfang bildende, äußere LaQe der Metallfolien (2, 3) mit dem Gehäuse (4) elektronenstrahlverschweißt ist.
DE19772720322 1977-05-06 1977-05-06 Monolithischer metallkatalysator zum entgiften der abgase von brennkraftmaschinen Pending DE2720322A1 (de)

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CA301,973A CA1102706A (en) 1977-05-06 1978-04-25 Monolithic metal catalyst for the detoxication of the exhaust gases of internal combustion engines
JP5321978A JPS5413462A (en) 1977-05-06 1978-05-02 Metal catalyst case of unit structure for removing poison from exhaust gas of internal combustion engine and method of making said metal catalyst case
CH478378A CH636408A5 (de) 1977-05-06 1978-05-02 Monolithischer metallkatalysator zum entgiften der abgase von brennkraftmaschinen und herstellung.
SE7805125A SE439660B (sv) 1977-05-06 1978-05-03 Forfarande for framstellning av en katalysatorkropp avsedd for forbrenningsmotor
US05/903,059 US4186172A (en) 1977-05-06 1978-05-05 Monolithic catalytic muffler having nondeposit welds

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