DE2935470A1 - Vorrichtung zur katalytischen reinigung der auspuffgase von brennkraftmaschinen. - Google Patents

Vorrichtung zur katalytischen reinigung der auspuffgase von brennkraftmaschinen.

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DE2935470A1 DE19792935470 DE2935470A DE2935470A1 DE 2935470 A1 DE2935470 A1 DE 2935470A1 DE 19792935470 DE19792935470 DE 19792935470 DE 2935470 A DE2935470 A DE 2935470A DE 2935470 A1 DE2935470 A1 DE 2935470A1
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Description

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Anv-al(r,akte: 7494/116
Zeuna-Stärker GmbH & Co KG Äußere Ufer Straße 61--69 D-8900 Augsburg
Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen
130 0 11./0 40 Λ
!Die Erfindung betrifft, eine "vGririchtiuiq si:r katalytisches"! nainigung der Auspuffgs?s vcn Brennkraftmaschinen3 bei welcher ein :r.onolithischerD quer sy seiner Umf angsf lache cjag durchsfcrömbarer Kaialysstcrkörper ira Inneren eines metallenen Gehäuses - mittels Einlagen einem in einer oder mehreren Lagen eng um ^^n ■ Kafcalysatorkörper gewickelten Maschan-werk z-ns Metalldraht gegen Innenflächen des Gehäuse.? und/ oder mit diesem fest verbundenen Bauteilen elastisch abgestützt ist und wobei der Ringraum zwischen Katalysatorkörper und Gehäuse mittels einer Ringdichtung aus unbrennbarem keramischem Fasermaterial gasdicht verschlossen ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung aus Maschenwerk aus Metalldraht und Fasermaterial zum Zv;ecke der Abstützung und Abdichtung des Katalysatorkcrpers gegenüber dem Gehäuse.
Bei einer bekannten Vorrichtung der eingang. erwähnten Art (DE-OS 2 400 443) ist der Kats.1 ysatorkörper im Bereich seiner beiden sirirnseitigen Enden jeweils mit einer sich über weniger als ciie halbe axiale Länge erstreckenden doppellsgigen »*:'--i]ür~'nf:-.-gestrickutnwicklung versehen, die der stoß ε.νϋ her en Lagerung des Katalysatorkörpers dient«
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fi: dieses beiden
Uii-cvichiungen ist '/οι !ständig ®it unbrennbare® keramischer i?c;seirMisteri^i ausgefOiIt9 so daß der lifcgrausi dadurch gasdicht verschlossen! ist Hand dl© Afogsso car Dtarchstifösäimg dss Katslvst körpers ges^angsini gindo Sie dcän uEüal'/sator= körper «rogsbendQ 1-IUiIe1, öestsiht soait aas drei Teilens was iSnrs Ksrsteliiang crafi-jeRdig raachtj außerdera ist der ajiiaiG Halt dsr beidsmi tJai gestrick-=UBiwieklungsra rnicht sichergesfesllto Schließ·= lieh ist es schv/iarigj di© 'Verdichtung des Faser= materials mit derjenigen der Wslldrahtgestrick·= Urra-J ick lung sfosmsfcinnmeng so daß ein© für einen gasdichten Abschluß ausreichende Pressung des Faser-= materials nach längerer Eetriebsseit nicht sicher·= gestellt isto Sa die Elastizität des Fäserffssterials suit zunehmender Betriebsseit rsachllßts ist im übrigen ein Ausblasen der Singdichtung unter der Wirkung der Abgaspulsation su befürchteno
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die" Aufgabe zugrunde, eine der Lebensdauer der Vorrichtung entsprechende Ringdichtung zu schaffen9 die auf besonders einfache »"leise herstellbar ist»
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge=· löstj daß das Faserraaterial innerhalb der und zwischen den Wicklungen des MaschenwerkSj wenigstens
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9 c q rr /. «7 r-}
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im Bereich einer oder mehrerer Axial abschnitte gasdicht zusammengepreßt vorgesehen Ist darart, daß eine Umströmung des Katalysatorkorpers außerhalb seiner Umfangsfläche "unterbunden ist. Dabei ist es im allgemeinen ausreichend, daß das Fasermaterial nur im Bereich eines schmalen mittleren Axialabschnitts des Maschenwerks vorgesehen'ist.
Maschenwerk und Fasermaterial bildan dabei eine sich eng durchdringende Verbindung, wobei das Fasermaterial zwischen den Drahtmaschen hoch verdichtet wird. Die Maschen wirken gleichzeitig als Armierung des Fasermaterials wodurch das Ausblasen der Fasern zuverlässig vermieden wird.
Entscheidend für den Dichtungseffekt ist dabei die innige und vollständige gegenseitige Durchdringung von Maschendraht und Fasermaterial; eine bekannte Ausführungsform verwendet zusätzlich zum Drahtgestrick Faserringe, welche zwischen Katalysatorkörper und Drahtgestrick oder zwischen Drahtgestrick und Gehäuse eingepreßt sind. Eine vollständige Gasabdichtung wird dadurch nicht erreicht.
Dadurch, daß das über den gesamten Umfang des Katalysatorkörpers ringförmig verteilte Fasermaterial lediglich im Bereich schmaler Axialabschnitte vorhanden ist, ergibt sich innerhalb dieser Abschnitte eine besonders hohe Verdichtung der durch das Fasermaterial verdickten
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seitigen Ende des riatilysEtorhcrr-ars angeordnet v;erden kenn, sg daß der Gssstroni am Ort dsr nip.qdich"';"jno nur noch eins ds.s Jasersaterial schonende geringe Strörnuagsgeschwindigkeifc besitz-to
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer derartiaen Ringdichtuna aus Fasermaterial und einer Wicklung aus Msschenwerk aus Metalldreht besteht darin 9 daß dss Haschenv/eri; zusammen Hslfc einer Auflage aus Fasermaterial Lage um Lage gewickelt wird. Bei dsr EJmvjii&liang von Katalysator·= körpern kommen dabei im allgemeinen zwei bis fünf Lagen in Frage«, Fasermaterial und Pteschenwerh werden auf diese Weise durch einen einzigen Wickel= Vorgang verarbeitet, wobei sich KetalIdralit und Fasern innig durchdringen? so daß -eine d<SRi Angriff der Gase und deren Durchtritt widerstehende Ring-= dichtung"gebildet wirdc
11/040 A
Eine besonders kostengünstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Maschenwerk in Form eines Bandes mit einer etwa der axialen Länge des Katalysatorkorpers entsprechenden Breite, welches eine oder mehrere Auflagen aus schmalen Streifen aus Fasermaterial aufweist, gewickelt wird. Ein derartiges Band kann die beiden Stirnkanten des Katalysatorkorpers übergreifen und somit gleichzeitig eine axiale elastische Abstützung des Katalysatorkorpers bidlen; gleichzeitig ergibt sich dabei ein fester axialer Halt des gewickelten Bandes.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand dar Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Katalysatorvorrichtung,
Fig. 2 einen Abschnitt einer Wickellage und
Fig. 3
und 4 jeweils einen Querschnitt durch eine
Wickellage.
13001
Gemäß Fig» 1 ist ein in Richtung des Pfeils 1? axial durchströmten monolithischer Katalysatorkörper I3 dessen Struktur feinste axiale Strömungs-IcanMle bildet9 im Inneren eines Stahlgehäuses 2 mittels einer Einlage 3 aus einem Maschenwerk aus hitzefestem Metalldraht elastisch abgestützte Das Maschenwerk ist in raehreren Lagan gewickelt und in einem mittleren Bereich 4 mit einem aus Keramikfasern, beispielsweise auf Aluminiumoxid!!= oder Aluminiurasllikatbasls bestehenden Fasermaterial durchsäzta Dieses bildet eine Ringdichtung gegen den Durchtritt der Abgase Im Ringrsurn zwischen der Umfangsfläche des Katalysatorlcorpers 1 und denn Gehäuse 2a Das Maschenwerk 3 Ist mit den Rändern jeweils um die stirnseitigen Kanten des Katalysatorkörper 1 herumgebogen, so daß es die Stirnselten 5 des KatalysatorJ'Cörpers mittels der Umbiegungen β axial stützt»
Zur Erzeugung einer derartigen Halte gleichzeitigen Abdichtung Im Bereich des Ringraums zwischen Katalysatorkörpers 1 und Gehäuse 2 dient ein einziges Bauteil, nämlich ein in Fig. 2 dargestelltes Band 7 aus Haschenwerk aus Metall-» ■draht, welches als Auflage einen schmalen Streifen I aus Fasermaterlal aufweist. Obwohl die Auflage sich auch über die ganze Breite des Bandes 7 erstrecken kann, genügt im allgemeinen ein verhältnismäßig schmaler Streifen, v/elcher bevorzugt so ange-, ordnet ist. daß er einen mittleren Axialabschnitt des KatalysatorlcSrpers abdeckt. Die senkrecht zur Ebene des Bands 7 gemessene Dicke des Streifens bet rig t» etwa 1 ram oder weniger»
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Fig. 3 zeigt in schematischer Daistellung einen Querschnitt durch das Band 7, wobei das Maschenwerk lediglich an den Rändern umgebogen ist, damit eine geschlossene besonders starke zusammengepreßte Endkante im Bereich der Umbiegungen 6 der Wicklung entsteht. Der Streifen 8 ist in der Mitte auf das Maschenwerk aufgelegt und bewirkt in diesem Bereich eine entsprechend höhere Verdichtung der Einlage zwischen Katalysatorkörper 1 und Metallgehäuse 2.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Band 7 mit nahezu bis zur Mitte hin umgeschlagenen Randabschnitten des Maschenwerks, wobei im Mittelbereich zwei Streifen 8 aus Fasermaterial aufgelegt sind, einer unterhalb und einer oberhalb der beiden Enden 9 des Maschenwerks. Das Band 7 wird in mehreren Lagen eng um den Katalysatorkörper 1 gewickelt und dann zusammen mit diesem in das Metallgehäuse eingeschoben, bzw. bei einem geteilten Gehäuse t zwischen den beiden Gehäusehalbschalen angeordnet unter entsprechender Verdichtung des Maschenwerks, besonders im Bereich der stirnseitigen Ränder des Katalysatorkörpers und der Streifen aus Fasermaterial.
Starnberg, 6, August 1979/663
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Claims (4)

  1. Patentansprüche
    1/ Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, bei welcher ein monolithischer, quer zu seiner Umfangsf lache gasdurchströmbarer Katalysatorkörper im Inneren eines metallenen Gehäuses mittels Einlagen aus einem in einer oder mehreren Lagen eng um den Katalysatorkörper gewickelten Maschenwerk aus Metalldraht gegen Innenflächen des Gehäuses und/oder mit diesem fest verbundenen Bauteilen elastisch abgestützt ist und wobei der Ringraum zwischen Kataly— satorkörper und Gehäuse mittels einer Ringdichtung aus unbrennbarem keramischen Fasermaterial gasdicht verschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Fasermaterial innerhalb der und zwischen den Wicklungen des Maschenwerks, wenigstens im Bereich einer oder mehrerer Axialabschnitte gasdicht zusammengepreßt vorgesehen ist, derart, daß eine Umströmung des Katalysatorkörpers außerhalb seiner Umfangsflache unterbunden ist.
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  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial nur im Bereich eines schmalen mittleren Axialabschnitts des Maschenwerks vorgesehen ist.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung einer Wicklung aus Maschenwerk aus Metalldraht und Fasermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschenwerk zusammen mit einer Auflage aus Fasermaterial Lage um Lage gewickelt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschenwerk in Form eines Bandes(7)mit einer etwa der axialen Länge des Katalysatorkcrpers (1) entsprechenden Breite, welches eine oder mehrere Auflagen aus schmalen Streifen (8) aus Fasermaterial aufweist, gewickelt wird»
    130011/OAOA
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