DE3820981C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvorrich­ tung mit einem in einem metallischen Gehäuse mit stirnsei­ tigen Abgaszu- und -abführstutzen angeordneten Reinigungsaggregat, wobei zwischen der Innenwand des Gehäuses und der Außenfläche des Reinigungsaggregats zu dessen Lagerung und Isolation wenigstens eine elastische Glas-, Keramikfasern, Oxid-, Schotteilchen und/oder Glimmer aufweisende Matte angeordnet ist, die mit gegenüber Mattenaustrag dicht gewebtem oder gewirktem und hochhitzebeständigem Material umgeben ist.

Bei einer aus der DE-OS 34 32 283 bekanntgewordenen kataly­ tischen Abgasentgiftungsvorrichtung der vorstehend be­ schriebenen Art ist dem Außengehäuse und dem davon umgebe­ nen Keramikkörper ein thermisch isolierendes Federkissen (Blähmatte) zwischengeordnet. Diese Federkissen bzw. Bläh­ matten können sich bei höheren Temperaturen um ein Mehrfa­ ches gegenüber ihrem ursprünglichen Durchmesser erweitern. Zur Vermeidung dieser starken thermischen Belastungen wird bei der bekannten Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Stirn­ kanten der Blähmatte mit einem umgelegten Dichtstreifen eingefaßt sind, der beispielsweise aus einer Metallfolie, aus einem Keramikfaserband oder einer verwebten Keramik­ oder Glasfasermatte bestehen kann. Dessen umgelegte Ränder sind zwischen dem Keramikkörper und dem Außengehäuse ver­ klemmt, wodurch ein Durchtreten von Abgasen zwischen Kera­ mikkörper und Außengehäuse verhindert werden soll. Durch die im Betrieb starken Temperaturschwankungen kommt es al­ lerdings zu einander abwechselnden Volumenausdehnungen bzw. -verminderungen des Dichtstreifens, so daß nicht gewährlei­ stet ist, daß die Stirnkanten der Bläh- bzw. Federmatte stets wirksam abgeschirmt umhüllt sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgas­ reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, bei der die Bläh- bzw. Federmatte mit einer trotz starker Temperaturschwankungen stets fest und eng anliegen­ den Umhüllung gegen Mattenaustrag bzw. Fremdpartikeleintrag abgeschirmt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer derartigen Abgas­ reinigungsvorrichtung erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Matte von mindestens zwei voneinander beabstandeten Hüllen umgeben ist, welche mittels bei Wärmeeinwirkung schrumpfen­ der Kunststoff-Folien oder einer oder mehrerer Fasermatten­ streifen und/oder vorspringender Gehäuseteile miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß wird also eine zweiteilige Hülle vorge­ schlagen, zu deren Verbindung insbesondere eine schlauch­ förmige Schrumpffolie verwendet wird. Derartige Schrumpffo­ lien ziehen sich bekanntlich bei steigender Temperatur ein­ mal beträchtlich zusammen, behalten aber bei nachträglichem Fallen der Temperatur ihre Form weitgehend bei. Die Lage­ rungs- und Isolationsmatte - nachfolgend kurz Federmatte genannt - wird somit gleichsam gekapselt, so daß auf Er­ schütterungen und Gaspulsationen und anderem beruhender Mattenaustrag nahezu vollständig unterbunden wird. Damit wird die unmittelbare Umgebung der Abgasreinigungsvorrich­ tung, insbesondere der abgasgereinigte Motor, weit weniger belastet als mit konventionellen Abgasreinigungsvorrichtun­ gen.

Ein weiterer, mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß dadurch die Lebensdauer der Federmatten selbst beträchtlich erhöht wird. Bei bisherigen Abgasreinigungs­ vorrichtungen bestand das Problem, daß die pulsierende Ab­ gasströmung zu einem Abrieb auf der Außenfläche der Feder­ matte und damit zu einer Erosion der Fasern der Federmatte führte, insbesondere wenn die Federmatten als sich mit steigender Temperatur stark ausdehnende, sogenannte Quell­ matten ausgebildet waren. Dagegen führt die Erfindung zu einer weitgehenden Verhinderung der Fasererosion, da die Federmattenfasern nunmehr durch die angebrachte Umhüllung vor Strömungsabrieb geschützt sind.

Als Gewebewerkstoffe für die erfindungsgemäße Hülle eignen sich insbesondere Quarzfasern, Glasfasern, Kohlefasern, oxidische oder nichtoxidische Keramikfasern, Mullitfasern, Safilfasern, Siliciumcarbidfasern od. dgl. Die Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft zum Schutz von Quell-, Blähmatten, Quellmatten/Drahgestrickkombinationen od. dgl. anwenden. So ausgebildete Federmatten können dann zur Iso­ lierung und elastischen Lagerung von Metallmonolithen, Stahlwollefiltern, Keramikmonolithen, Wabenfiltern od. dgl. eingesetzt werden.

Vor allem bei der Anwendung von Segmentmonolithen als Rei­ nigungsaggregate für Abgase kommt es häufig dazu, daß sich im Abgasstrom befindliche Festkörperpartikel auf die Stirn­ kanten der Federmatte und der diese umgebende Hülle auf­ treffen. Dem begegnet eine besondere Ausbildung der Erfin­ dung, nach der zumindest die mit pulsierendem Abgasstrom in Kontakt stehenden Außenflächen der Hülle, insbesondere die genannten, einseitigen Stirnkanten, von Metallfolien umge­ ben sind.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispie­ len sowie anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Da­ bei zeigen

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht ei­ ner Abgasreinigungsvorrichtung nach der Erfin­ dung, und

Fig. 2 im Schnitt eine abgewandelte Möglichkeit der Ausbildung der erfindungsgemäßen Hülle.

Übereinstimmende Bezugszeichen unterschiedlicher Figuren bezeichnen einander entsprechende Teile.

Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine nach dem Katalysatorprinzip arbeitende Abgas­ reinigungsvorrichtung. Deren Gehäuse besteht aus einem rohrförmigen Mantel 1, der einstückig oder bevorzugt aus zwei Halbschalen ausgebildet sein kann, sowie daran ange­ schweißten Kappen 2 und 3 mit diese abschließenden Flan­ schen 4, von denen in Fig. 1 der Einfachheit halber nur der linke dargestellt ist. Der Mantel 1 des Gehäuses umgibt einen monolithischen Keramikkörper 5, der als dünnwandige Wabenstruktur ausgebildet sein kann. Er besitzt porenartige Längskanäle, die in axialer Richtung verlaufen, so daß sie von Abgasen geströmt werden.

Zwischen der äußeren Mantelfläche des Keramikkörpers 5, dessen gesamte Oberfläche einschließlich der Innenfläche der Poren mit einer katalytisch wirksamen Oberflächenbe­ schichtung versehen ist, und dem Gehäusemantel 1 ist eine aus Glas- und/oder Keramikfasern bestehende Federmatte 6 angeordnet, welche neben der Lagerung und der wärmedämmen­ den Isolierung des Keramikkörpers 5 auch gleichzeitig die Abdichtung des Spalts zwischen Keramikkörper 5 und Mantel 1 bewirkt. Die Fasern können dabei ein Gestrick bilden, wobei gegebenenfalls sogar zusätzlich Stahlfasern oder eine ein­ gelagerte Stahlarmierung zur Versteifung dieser Federmatte vorgesehen sein können.

Zur Vollendung der Erfindung ist gemäß Fig. 1 um die Feder­ matte 6 herum eine gewebte oder gewirkte Hülle 7 strumpfar­ tig angeordnet. Die Hülle besteht dabei aus zwei Teilen 7a und 7b, die über jeweils ein Ende der Federmatte 6 gestülpt sind. Der Verbindung dieser Teile dient eine schlauchför­ mige Schrumpffolie 11. Da bekanntlich Schrumpffolien sich mit steigender Temperatur zusammenziehen, aber bei nach­ träglichem Fallen der Temperatur ihre Form weitgehend nicht verändern, bildet die Ausführung nach Fig. 1 eine für den realen Abgasreinigungsbetrieb besonders geeignete Realisie­ rungsmöglichkeit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist wiederum um jedes der beiden dargestellten Enden der Federmatte 6 eine Hülle 7 gestülpt. Der zwischen diesen beiden Hüllen aufgrund de­ ren Dicke verbleibende Zwischenraum ist mit Fasermatten­ streifen 10 gleicher Dicke ausgelegt.

Claims (2)

1. Abgasreinigungsvorrichtung mit einem in einem metal­ lischen Gehäuse (1) mit stirnseitigen Abgaszu- und -abführstutzen angeordneten Reinigungsaggregat (5), wobei zwischen der Innenwand des Gehäuses (1) und der Außenfläche des Reinigungsaggregats zu dessen Lage­ rung und Isolation wenigstens eine elastische Glas-, Keramikfasern, Oxid-, Schotteilchen und/oder Glimmer aufweisende Matte (6) angeordnet ist, die mit gegen­ über Mattenaustrag dicht gewebtem oder gewirktem und hochhitzebeständigem material umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte von mindestens zwei voneinander beabstandeten Hüllen (7) umgeben ist, welche mittels bei Wärmeeinwirkung schrumpfender Kunststoff-Folien (11) oder einer oder mehrerer Fa­ sermattenstreifen (10) und/oder vorspringender Gehäu­ seteile miteinander verbunden sind.

2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit pulsierendem Abgasstrom in Kontakt stehenden Außenflächen der Hülle (7), insbesondere deren endseitige Stirnkanten, von Metallfolien (12) umgeben sind.