DE3013690A1 - Katalytischer konverter fuer brennkraftmaschinenabgase - Google Patents

Description

Ein katalytischer Konverter für -Brennkraftmaschinenabgase ist beispielsweise duch die ÜS-PS 3 771 969 bekannt.

Bei bekannten Bauarten sind die sum Bilden der innerhalb des Gehäuses liegenden Behälter für die Katalysatoren erforderlichen Verbindungen vor dem Zusammenbau herzustellen und sind nach dem Zusammenbau eingeschlossen, so dass eine laufende Überwachung nicht möglich iet· Bei eingetretenen Schäden an den innen liegendes Verbindungen ist eine Dementage dee Konverter» unter lösen der äusseren Gehäuseverbindungen erforderlich.

Der Sä_rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen Konverter dieser Art so auszugestalten, dass sämtliche Verbindungen von aussen zugänglich sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs herausgestellten Merkmale gelSet,

Durch die erfindungsgemässe Bauweise wird ausserdem eine Kostensenkung dadurch erzielt, dass die Gehäuseschalen wie auch die Behälterschalen im wesentlichen gleich ausgebildet und daher billiger herzustellen sind. Die geringfügigen Änderungen zmr Anpassung an besondere Aufgaben sind zusätzlich zu der Grundherstellung vorzunehmen, ohne letztere zu behindern oder unmöglich zu machen_e

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt»

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In den Zeichnungen zeigen

Pig. 1 eine Seitenansicht eines katalytischen Konverters,
Pig« 2 eine Draufsicht auf Pig. 1 in Richtung der

Pfeile 2~2 in Pig_o 1 gesehen,

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Pig.2, Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Pig„ 3, Pig. 5 eine perspektivische Darstellung der auseinander gezeichneten Bauteile des Konverters₀

Der Konverter 10 enthält in einem Gehäuse 12 zwei Behälter 14 und 16 zur Aufnahme von zwei Katalysatorbetten, die zwischen einem Einlass 18 und einem Auslass 20 hintereinander angeordnet sind. Der Konverter dient der Reinigung von Brennkraftmaschinenabgasen, so dass Eür eine Unterfluranordnung in einem Kraftfahrzeug der Konverter eine kastenförmige Gestalt hat, die eine geringe Bauhöhe in Bezug zur Breite aufweist. Die Behälter 14 und 16 enthalten Pellets 22 die mit einem Dreiwegkatalysator zum Reduzieren beschichtet sind, bzw. Pellets 24, die mit einem oxydierenden Katalysator beschichtet sind, um eine Reinigung durch Reduktion und Oxidation in bekannter Weise durchzuführen. Luft als primäre Sauerstoffquelle für das zweite Bett wird zwischen den bei« den Behältern 14 und 16 durch ein Luftrohr 26 zugeleitet, das durch ein Loch in der Seite des Gehäuses unterhalb des Behälters für das reduzierende Bett durch eine Schweißnaht abgedichtet in den Konverter eintritt und auf der anderen

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Seite mit dem Gehäuse 12 versehweisst ist«, Das Rohr 26 hat über seine Länge verteilt Löcher 27, durch die Luft den Abgasen zugemischt wird, bevor sie in den zweiten Behälter 16 eintreten«.

Das Gehäuse 12 besteht aus vier im wesentlichen gleichen Gehäuse schalen 30, die als Preßstüek hergestellt kasten förmige Gastalt haben. Hierbei sind awei Flächen offen, wie Figo 5 erkennen lässt« Jede Gehäuseschale hat einen nach aussen gerichteten halbxylindrisehen Stutzen 32, der eich von einer im übrigen geschlossenen Stirnwaad 34 erstreckt. Die konkave Fläche der Stutzen bilden paarweise den Einlass 18 oder den Auslass 20, wenn die Gehäuseschalen zusammenge— setzt werden. Jede Gehäuseschalte hat ferner eine horizontal Wand 38, die den Boden oder die Decke des Gehäuses bildet, und zueinander parallele ebene Seitenwände 40 und 42, die mit der Wand 38 und der Stirnwand ein Stück bilden. An den freien Rändern der Gehäuseschalen ist ein ebener senkrecht zu den Wänden nach aussen gerichteter Flansch 46 gebildet, der aus einem eiförmigen Teil 48,die offene Stirnfläche umgebend, und einem zu diesem rechtwinklig liegenden L-förmi-» gen Teil 50 und 52 an jeder Seitenwand, das sieh auch über die Stirnwand 34 erstreckt und dort bis zum Anssenrand des Stutzens geführt ist«, Ee sind somit die freien Kanten mit Auskäme des Stutzen» 32 mit dem Flansch versehen, dessen Teile allerdings unterschiedliche Richtung haben.

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Jeder behälter 14 und 16 besteht aus zwei im wesjnfet-' liehen gleichen Behälterschalen 60 und 62, die gchaufeiförmige Gestalt haben und zusammengesetzt den Katalysator einschliessen. Auch hier kann eine gleiche Form, zur Erstellung verwendet werden, da Abweichungen nur geringfügig sind und mühelos nachträglich -vorgenommen werden können₀ Die Siöüöüöö Behälterschalea haben eine mit Löchern versehene ebene Wand 64, die als obere oder untere Wand des Behälters dient, ferner zwei lochfreie Seitenwände 70 und 72 und eine loch— freie Stirnwand 74, die an eine Kante der Wand 64.anschließt und mit einem Teil der Kanten der Seitenwände Verbindung hat An dieser Wand 74 ist ein nach aussen gerichteter halbzylindrischer Stutzen 78 gebildet, dessen konvexe Fläche in die konkave Pläche der Stutzen 52 der Gehäuseschalen ;passt_e Die konkave Fläche des Stutxens 78 wird durch die zugeordnete andere Behälterschale 62 gegen das innere der Behälterschale in noch zu besehreibender Weise abgedichtet. Auf der anderen Stirnseite ist eine loehfreie rechteckige Stirnwand 80 [parallel zur Stirnwand 74 vorgesehen und verbindet die|Spitzen der dreieckigen Seitenwände 70 und 72 mit der gelechten Waad 64« Auch die Behälterschalen sind mit einem senkrecht zu ihren Flächen nach aussen gerichteten ebenen Flansch versehen₀ Dieser besteht aus einem G—förmigen Teil 84, der lotrecht die freien Kanten der Stirnwand 80 umschliesst, aus zwei an den Unterkanten der Seitenwänden vorgesehen Teilen 86 und 88, die sich auch bis zur Stirnwand 74 erstrecken j

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und an dem Stutzen 78 enden_o Die Flansohteile 86 und 88 treten beim Zusammenbau zwischen die Flanschteile 5O₉52 einer Gehäuseschale 30, und das Flanschteil 84 kommt zur Anlage mit einem Flanschteil 48 iiner Gehäuseschalte_β

Die andere Behälterschale 62 hat eine ebene, mit Löchern versehene Wand 92, die ebenfalls als Boden oder Decke eines Behälters dient, senkrechte loohfreie Seiten« wände 94,96, aber nur eine Stirnwand 98, die keine Löcher enthalte In ihrem Bereich ist ein halbzylindrischer Stutzen 100 gebildetρ , der jedoch durch die Stirnwand verschlossen ist und dessen konvexe Fläche in die konkave Fläche 78 der zugeordneten Behälterschale 60 passt und die bereits erwähn· Abdichtung gegen das Innere des Behälters bewirkte Auch hiei ist an den freien Kanten ein nach aussen gerichteter ebener Flansch 106 gebildetj der aus einem C-förmigen die offene Stirnseite umgreifenden Seil 108, und zwei längs der Unterkanten der Seitenwände verlaufenden Teilen 110 und 112 besteht, welche eich bis in den Bereich der Wand 96 erstrekken und An dem Stutzen 100 enden. Die Flanschteile 110 und 112 liegen beim Zusammenbau den Flanschteilen 86 und 88 der anderen ^ehälterschale 60 gegenüber und mit diesen zusammen zwischen die Flanschteile 50,52 der Gehäuseschalen greifen_c Das Flanschteil 108 fiegt gegen das Flanschteil 84 de» zugeordneten Behälterschale 60 an, die beide zwischer die Flanschteile 48 der ^ehäuseschalen greifen.

COPY j 030045/0650 ' ⁴ ORIGINAL INSPECT^

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Das Füllen der Behälter 14 und 16 mit dem jeweiligen Katalysator erfolgt durch eine öffnung 114 in der Wand 64 jeder Behälterschale 60 und eine öffnung 116, die in zwei der Gehäuse schalen 30 vorzusehen sind«. Diese Änderungen gegenüber den anderen Schalen können ohne weiteres vorgenommen werden , ohne die gemeinsame herstellung zu verhindern Beim Zusammenbau fluchten die beiden Öffnungen II4 und 116 und ein Hals an letzterer tritt durch die Öffnung 114 und wiri gegen die Rückseite der Wand 64 umgebördelt₀ Der Verschluß erfolgt durch einen Pfropfen 120.

In Pig· 5 ist die gegenseitige Anordnung der einzelnen Schalen deutlich zu erkennen, aus der sieh die Anordnung der Behälter gemäss Fig·» 3 ergibt» Die Behälter sind mit ihren einander abgewandten Enden in den Stutzen des Gehäuses über die Stutzen an den Behälterschalen abgestützt und die einander zugewandten Enden sind im Bereich des Gehäuses an

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den Flanschen des Gehäuses m/ttels der Plansche an den Behälterschalen abgestützt· Die Behälter 14 und 16 werden beide von oben nach unten von den Abgasen durchströmt, wodurch die Wirksamkeit der Katalysatoren verlängert wird» Die geneigte Lage der Betten bedingt eine gleichmässigere Stromverteilung der Abgase beim Durchtritt durch die Betten.

Beim Zusammenfügen der einzelnen Teile werden die Behälterschalen 60 und 62 in der Kante 121 der ersteren zusammenstossend eingesetzt, worauf die Gehäuseschalen aufgebracht werden und deren Plansche 48 die zuvor in An-

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lage gegeneinader gekommenen Flansohteile 84 und 108 übergreifen. Gleichzeitig umgreifen die Planschteile 50 und der Gehäuseschalen die in Anlage befindlichen Flanschteile 86,88 und 110,112. Ebenso stehen die lotrechten Seitenwände von Gehäuse und Behältern in Anlage gegeneinander und verstärken die Steifigkeit des Konverters. Die Stutzen des Gehäuses bilden Einlass 18 und Auslass 20 , in denen zugleich die einen Enden der Behälter 14 und 16 abgestützt sind«, Die geneigte Stirnwand 34 der Gehäuseschalen lenkt die Abgase aügig zum ersten Behälter und vom zweiten Behälter zum Auslass. Die sich gegenüberliegenden Wände 80 der Behälterschalen 60 haben Einpressungen 122, durch die ein Mon der Unterseite des ersten Behälters 14 zur Oberseite des zweiten Behälters 16 zügiger Strömungsweg begrenzt wird. Zum Abschluss werden die an der Aussenfläche des Gehäuses zugängliehen Flansche durch eine gemeinsame Schweißnaht 124 abdichtend miteinander verbunden« Di· Sohweißung ist daher stete leicht zu überwachen und gegebenenfalls an ihr eintretende Schäden leicht zu beheben«.

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Claims (1)

1. General Meters Corporation, Detroit, Michigan, V_eSt.A_e

   Katalytischer Konverter für Brennkraftmasohinenabgase

   ^ Patentanspruch:

   Katalytischer Konverter für Brennkraftmaschinenabgase mit zwei zwischen einem Einlass und einem Auslass hintereinander angeordneten Behältern für zwei unterschied" liehe Katalysatoren, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) Das Gehäuse besteht aus vier im wesentlichen gleichen Gehäuseschalen (30), die !eile der Gehäusewand bildende Flächen (34_t38,40, 42) haben,von denen eine Stirnfläche (34) einen halbzylindrisehen nach aussen gerichteten Stutzen (32) aufweist;

   b) die Wände eind an ihren Rändern mit Ausnahme des Stutzens mit ebenen senkrecht zu ihnen nach aussen gerichteten Planschen (46,48,50,52) versehen, die bei Zusammensetzen der Schalen zum Gehäuse sieh flächig gegenüberliegen;

   c) die Beiden Behälter (14,16) bestehen aus je zwei im wesentlichen gleichen Behälterschalen (60,62), die zusamme^ gesetzt den Katalysator einschliessen,

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   d) jede Behälterschale (60,62) weist eine mit Löchern versehene Wan* (64,92), lochfreie Seitenwände (70,72;94,96) und eine lochfreie Stirnwand (74;98) auf, und an der letzteren ist ein nach aussen gerichteter halbzylindrischer Stutzen (78;100) gebildet;

   e) an den Rändern der Wände der Behälterschalen sind senkrecht zu ihnen ebene Plansehe (84_s86,88s108,110,112) gebildetjjedoch mit Ausnahme de» Bereichs des Stutzens;

   f) diese Kanten kommen beim Zusammensetzen der Behälterschalen in abdichtende Anlage gegeneinander, wobei die Stutzen der Behälterschalen in den benachbarten Stutzen der Gehäuseschalen abgestützt sind, und der neben der Gehäuseschale liegende Stutzen durch eine Querwand der zugeordneten anderen Behälterschale versperrt ist;

   g) bei zusammengesetzten und von den Gehäuseschalen umgebenen Behälterschalen, greifen die gegeneinander in Anlag befindlichen Flansche der Behälterschalen zwischen die Flansche der Gehäuseschalen;

   h) alle flansche werden durch eine gemeinsame Sehweißnaht (124) von aussen miteinander verbundene

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