DE3430400C2 - Katalytische Abgasreinigungseinrichtung - Google Patents
Katalytische AbgasreinigungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine katalytische Abgasreinigungseinrichtung,
insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer in einem aus Blech bestehenden Gehäuse angeordneten Trägermatrix für den Katalysator,
an dessen Stirnenden ein Einströmtrichter und ein Abströmtrichter aus Blech anschließen. Bei den üblichen
Einrichtungen dieser Art ist das Gehäuse mit dem Einströmtrichter und dem Abströmtrichter gasdicht
verschweißt. Die Verschweißung ist hierbei eine aufwendige
Arbeit Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist weiters die Trägermatrix unmittelbar, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung einer wärmedämmenden Schicht, in das Gehäuse eingesetzt. Es ist daher
eine starre Ausbildung der Trägermatrix erforderlich, wodurch wieder die Oberflächen, welche mit dem Katalysator
beschichtet werden, kleiner werden.
Aus dem DE-GM 74 01 002 ist ein Katalysator in einem Gehäuse bekanntgeworden, bei welchem der Einströmtrichter
bzw. der Abströmtrichter mit zugehörig.-n Leitblechen verschweißt ist und mit einem Gehäuse
verbunden ist. Im Inneren dieses Gehäuses ist eine in einem Hüllrohr aufgenommene Trägermatrix für den
Katalysator angeordnet, wobei dieses Hüllrohr federnd am inneren Umfang des Gehäuses anliegt. Bei einer
derartigen Ausbildung besteht die Gefahr, daß Abgase außerhalb des Hüürohres an den wirksamen Oberflächen
der katalytischen Abgasreinigungsvorrichiung vorbeiströmen und daher zusammen mit Schadstoffen
austreten können.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache Ausbildung einer katalytischen Abgasreinigungsvorrichtung
mit großen wirksamen Oberflächen zu schaffen, bei welcher die Gefahr eines Vorbeiströmens von nicht
gereinigten Medien an dem Katalysatormaterial vermieden wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die
Erfindung im wesentlichen darin, daß Einströmtrichter und Abströmtrichter über den gesamten Umfang des
Gehäuses mit diesem durch Falzung verbunden sind, daß die, vorzugsweise metallische, Trägermatrix über
ihre gesamte Länge von einem rohrförmigen metallischen Mantel umgeben ist, daß der rohrförmige Mantel
an beiden Enden über die Trägermatrix vorragt und daß die vorragenden Enden des rohrförmigen Mantels in
der Falzverbindung zwischen das Gei.juse und den F.in-Strömtrichter
bzw. den Abströmtrichter geklemmt sind. Dadurch, daß die Trägermatrix über ihre gesamte Länge
von einem rohrförmigen metallischen Mantel umgeben ist, wird die Trägermatrix durch diesen Mantel geschützt
und versteift, so daß die wirksame Oberfläche derselben verhältnismäßig groß ausgebildet sein kann.
Die Trägermatrix ist vorzugsweise metallisch ausgebildet und dadurch, daß sie durch den rohrförmigen Mantel
versteift ist, kann sie aus dünnen Metallfolien bestehen, welche zwischen sich Durchströmquerschnitlc frcilassen,
wobei infolge der dünnen Ausbildung der Bleche oder Folien die wirksame Oberfläche, welche mit dem
Katalysatormaterial beschichtet wird, vergröf.tcri wird.
Eine solche metallische Trägermatrix kann beispielsweise aus übereinandergeschichteten gewellten und ebenen
Metallfolien bestehen, welche eingerollt und in den rohrförmigen Mantel eingesetzt werden. Dadurch, daß
die über die Trägermatrix vorragenden Enden des rohrförmigen Mantels in der Falzverbindung zwischen Gehäuse
und den Einström- bzw. Abströmtrichter gcklemmt sind, wird ein einfacher Anschluß des rohrförmigen
Mantels an den Einström- und Abströmtrichicr ermöglicht.
Die Klemmstelle hat die Wirkung einer Labyrinthdichtung, welche ein Umströmen der Abgase um
den rohrförmigen Mantel verhindert und gewährleiste!, daß die gesamten zu reinigenden Abgase die Trägcrmatrix
durchströmen. Die Klemmung des Mantels in der Falzverbindung hat überdies auch den Vorteil, daß geringfügige
verschiedene Wärmedehnungen von Gchäu-
se und rohrförmigen! Mantel an der Klemmstelle aufgenommen
werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Anordnung so getroffen, daß Einströmtrichtcr
und Abströmtrichter an ihrem Umfang einen nach außen abgebogenen, mit dem rohrförmigen Mantel
gleichachsigen zylindrischen Bord aufweisen, an dessen äußerem Rand ein radial nach außen abgebogener
Blechteil anschließt, daß das Gehäuse im Bereich seiner Stirnenden zylindrische Endteile aufweist, an welche radial
nach außen abgebogene Blechteile anschließen, daß die nach außen abgebogenen Blechteile der zylindrischen
Borde und der zylindrischen Endteile des Gehäuses durch Falzung miteinander verbunden sind und daß
die vorragenden Enden des rohrförmigen zylindrischen Mantels zwischen den zylindrischen Borden des Einström-
und Abströmtrichters und den zylindrischen Endteiler, des Gehäuses liegen. Auf diese Weise liegen
die vorragenden Enden des rohrförmigen Mantels zwischen zylindrischen Teilen des Gehäuses und des Einsirömirichters
und des Abströmtrichiers. Es wird dadurch eine gute Dichtung zwischen dem zylirdrischen
Mantel und dem Einström- und Abströmtrichter erreicht und vor allem steht auch infolge der zylindrischen
Ausbildung der Anlageflächen ein verhältnismäßig groüer Dehnungsweg für eine ungleiche axiale Wärmedehnung
des rohrförmigen Mantels und des Gehäuses zur Verfugung. Der rohrförmige Mantel ist hierbei zweckmäßig
kreiszylindrisch ausgebildet, jedoch ist auch die Ausbildung nach einem Zylinder mit ovalem Querschnitt
möglich. Da die vorstehenden Enden des rohrförmigen Mantels infolge der zylindrischen Ausbildung
der Klemmflächen von Gehäuse und Einströmtrichter bzw. Abströmtrichter verhältnismäßig tief eingreifen
können, ist auch eine gute Labyrinthdichtwirkung zwisehen Einström- und Abströmtrichter einerseits und
rohrförmigem Mantel andererseits gewährleistet.
Gemäß der Erfindung ist zweckmäßig die Anordnung so getroffen, daß der radial nach außen abgebogene
Blcchtcil dei Gehäuses um 180° zur Mitte des Gehäuscs,
im Querschnitt C-förmig zurückgebogen ist und von dein im Querschnitt doppelt C-förmig abgebogenen
Hlechtcil des zylindrischen Bordes des Einström- und
Absirömtrichiers umgriffen ist. Dadurch wird eine gute
Verbindung des Einströmtrichters und des Abströmtrichters mii dem Gehäuse erreicht in:d vor allem bildet
auf diese Weise die Falzverbindung selbst eine Labyrinthdichtung zwischen Einström- und Abströmtrichter
und dem Gehäuse.
Gemäß der Erfindung sind zweckmäßig die Endteile des Gehäuses radial nach innen auf kleinerem Durchmesser
abgesetzt, wobei zwischen dem Gehäuse und dem rohrförmigen Mantel eine wärmedämmende Zwischenschicht,
vorzugsweise eine Fasermatte aus keramischen Fasern, angeordnet ist. Der rohrförmige Mantel
ist über seine gesamte Länge mit gleichem Querschnitt ausgebildet und die Endteile des Gehäuses schließen an
den rohrförmigen Mantel an. Dadurch, daß diese Endteile nach innen auf kleinerem Durchmesser abgesetzt
sind, entsteht zwischen dem Gehäuse und dem rohrförmigcn
Mantel ein Zwischenraum und durch diesen Zwischenraum wird ermöglicht, die wärmedämmende Zwischenschicht
vorzusehen. Die volle Wirksamkeit des Katalysators setzt erst oberhalb einer gewissen Temperatur
ein und diese wärmedämmende Zwischenschicht ermöglicht die Warmhaltung der Trägermatrix. Überdies
wird auch eine üben.VJßige Erwärmung des Gehäuses,
welche beisoielsweise beim Befahren einer dürren Grasfläche eine Brandgefahr mit sich bringt, vermieden.
Gemäß der Erfindung bestehen vorzugsweise die Trägermatrix und der rohrförmige Mantel aus Edelstahl.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels,
welches eine katalytische Abgasreinigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere
von Fahrzeugmotoren, zeigt, veranschaulicht.
F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine katalytische Abgasreinigungseinrichtung;
Fig.2 zeigt im größeren Maßstab die Falzverbindung.
1 ist das Gehäuse, 2 der Einströmtrichter und 3 der Abströmtrichter. In den Einströmtrichter ist ein gelochtes
kegelförmiges Verteilerblech 4 für die einströmenden Abgase angeordnet 5 ist die metallische Trägermatrix,
welche beispielsweise aus gewickelten Blechfolien besteht, zwischen welchen längsverlaufende Durchströrnkanäle
bestehen, deren Wände mit dem Katalysatormateriai-beschichtet sind.
6 ist ein rohrförmiger kreiszylindr.^her Mantel, welcher
die Trägermatrix 5 umgibt und eine gtite Halterung
für die Trägermatrix bildet, so daß die Trägermatrix aus dünnen Metallfolien bestehen kann.
Das Gehäuse 1 ist mit dem Einströmtrichter 2 und dem Abürömtrichter 3 durch Falzungen 7 verbunden.
Die Enden des Gehäuses weisen im Querschnitt eine Abbiegung 8 und 180° zur Mitte des Gehäuses 1 auf.
Diese Abbiegung 8 wird durch eine doppel-C-förmige Abbiegung 9, 10 des Einströmtrichters 2 und des Abströmtrichters
3 umgriffen. Der Einströmtrichter und der Abströmtrichter weisen eine zylindrische Abbiegung
11 auf, welche in die abgebogenen Teile 9 und 10 übergeht. Das Gehäuse 1 weist zylindrische Endteile 12
auf. Zwischen der zylindrischen Abbiegung 11 und den
zylindrischen Endteilen 12 des Gehäuses liegen die über die Stirnseite 13 der Trägermatrix 5 vorragenden Endteile
14 des rohrförmigen Mantels 6. Diese Endteile 14 sind zwischen die zylindrischen Endteile 12 des Gehäuses
und die zylindrischen Teile 11 des Einströmtrichters und des Abströmtrichters geklemmt. Der zylindrische
Teil 11 des Einströmtrichters und des Abströmtrichters steht über den Einströmtrichter 2 und den Abströmtrichter
3 so weit vor, daß der Ansatz eines Falzwerkzeuges leicht möglich ist und daher die Klemmung der
Endteile 14 des rohrförmigen Mantels 6 gut durchgeführt werden kann.
Der rohrförmige Mantel 6 weist über seine gesamte Länge gleichen Querschnitt auf. Die zylindrischen Endteile
des Gehäuses 1 sind nach innen auf kleineren Durchmesser abgesetzt, so daß zwischen dem rohrförmigen
Mantel 6 und dem Gehäuse 1 ein ringförmige,· Zwischenraum 15 verbleibt, der mit einem wärmedämmenden
Material ausgefüllt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Katalytische Abgasreinigungseinrichtung, insbesondere
für Brennkraftmaschinen, mit einer in einem aus Blech bestehenden Gehäuse angeordneten
Trägermatrix für den Katalysator, an dessen Stirnenden ein Einströmtrichter und ein Abströmtrichter
aus Blech anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß Einströmtrichter (2) und Abströmtrichter
(3) über den gesamten Umfang des Gehäuses (1) mit diesem durch Falzung verbunden
sind, daß die, vorzugsweise metallische, Trägermatrix (5) über ihre gesamte Länge von einem rohrförmigen
metallischen Mantel (6) umgeben ist, daß der rohrförmige Mantel (6) an beiden Enden über die
Trägermatrix (5) vorragt und daß die vorragenden Enden des rohrförmigen Mantels (6) in der Falzverbindung
zwischen das Gehäuse (1) und den Einströmtrichter (2) bzw. den Abströmtrichter (3) geklemmt
sind.
2. Katalytische Abgasreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einströmtrichter
(2) und Abströmtrichter (3) an ihrem Umfang einen nach außen abgebogenen, mit dem
rohrförmigen Mantel (6) gleichachsigen zylindrischen Bord (11) aufweisen, an dessen äußerem Rand
ein radial nach außen abgebogener Blechteil (9) anschließt, daß das Gehäuse (1) im Bereich seiner
Stirnenden zylindrische Endteile (12) aufweist, an welche radial "ach außen abgebogene Blechteile (8)
anschließen, daß die nach außen abgebogenen Blechteile (9) der zylindrischen Borde (11) und der
zylindrischen Endteile (12) oes Gehäuses (1) durch Falzung miteinander verbunden sind und daß die
vorragenden Enden des rohrförmigen 7,y!indrischen Mantels (6) zwischen den zylindrischen Borden des
Einström- und Abströmtrichters (2,3) und den zylindrischen Endteilen des Gehäuses (1) liegen.
3. Katalytische Abgasreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
radial nach außen abgebogene Blechteil (8) des Gehäuses (1) um 180° zur Mitte des Gehäuses (1), im
Querschnitt C-förmig zurückgebogen ist und von dem im Querschnitt doppelt C-förmig abgebogenen
Blechteil (9,10,11) des zylindrischen Bordes des Einström-
und Abströmtrichters (2,3) umgriffen ist.
4. Katalytische Abgasreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die zylindrischen Endteile (12) des Gehäuses (1) radial nach innen auf kleinerem Durchmesser abgesetzt
sind und daß zwischen dem Gehäuse (1) und dem rohrförmigen Mantel (6) eine wärmedämmende
Zwischenschicht, vorzugsweise eine Fasermatte aus keramischen Fasern, angeordnet ist.
5. Katalytische Abgasreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägermatrix (5) und der rohrförmige Mantel (6) aus Edelstahl bestehen.
Priority Applications (3)
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DE3430400A DE3430400C2 (de) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | Katalytische Abgasreinigungseinrichtung |
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EP85890185A EP0174919B1 (de) | 1984-08-17 | 1985-08-16 | Katalytische Abgasreinigungseinrichtung |
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DE3430400A DE3430400C2 (de) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | Katalytische Abgasreinigungseinrichtung |
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DE3430400A1 DE3430400A1 (de) | 1986-02-20 |
DE3430400C2 true DE3430400C2 (de) | 1986-06-26 |
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ID=6243334
Family Applications (1)
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Country Status (3)
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