DE3823205C2 - - Google Patents

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DE3823205C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Rußfilterkerze für die Reinigung der Ab­ gase aus mit Dieselkraftstoff betriebenen Motoren mit einem mindestens einseitig offenen mit Abgasdurchtrittsöffnungen versehenen Tragrohr und einer Filtermaterialauflage aus Keramikfasern sowie eine Rußfil­ teranordnung mit einem Gehäuse und einem Abgaseintritts- und einem Abgasaustrittstrichter und Halteplatten mit mehreren der erfindungs­ gemäßen Rußfilterkerzen.
Es ist bekannt, für die Reinigung von Abgasen aus mit Dieselkraftstoff betriebenen Motoren, Filterkerzen der gattungsgemäßen Art zu verwen­ den. Nach der DE 30 07 642 A1 bestehen diese aus einem metallischen Tragrohr, das Abgasdurchtrittsöffnungen aufweist und auf das eine viellagige Auflage aus Keramikfaserfaden aufgebracht ist. Dabei wird der Keramikfaserfaden auf das Tragrohr wie auf einer Spule aufgewic­ kelt, wobei durch schräge Fadenführung eine relativ dichte und gleich­ mäßige Auflage erfolgt, bei welcher die jeweils folgende Fadenlage mit der bereits aufgewickelten Fadenlage einen Fadenverlauf mit einem Win­ kel von etwa 90° aufweist, d. h. bei jeder Lage wird unter einem Winkel von 45° gegenüber der Tragrohrlängsachse einmal von rechts und in der nächsten Lage rücklaufend von links der Faden zugeführt. Derartige bekannte Rußfilterkerzen haben zwar sehr gute Filtereigenschaften, sind aber wegen der Sprödigkeit des Keramikfadens und der sehr gerin­ gen Reißfestigkeit sehr schwer herzustellen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch das unmittelbare Aufspulen auf das Tragrohr bezüg­ lich der Lagerhaltung dieses in großen Stückzahlen benötigten Bautei­ les. Da je nach Verwendungszweck Rußfilterkerzen unterschiedlicher Länge benötigt werden, ergibt sich durch die erforderliche Lagerhal­ tung ein enormer Platzbedarf. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch die enge Verbindung mit dem Tragrohr, was zu einer nicht optimalen Beaufschlagung durch das zu reinigende Abgas führt.
Es ist aus anderen, entfernt liegenden Fachgebieten (Elektrotechnik) bekannt, Leitungsumhüllungen aus z. B. Silizium-Oxyd in Schlauchform herzustellen und für Isolationszwecke zu verwenden. Diese Materialien sind als Ceramic fiber Products bekannt.
Es sind ferner bereits Rußfilteranordnungen mit einem Gehäuse und einem Abgaseintritts- und einem Abgasaustrittstrichter und Halteplat­ ten mit mehreren Rußfilterkerzen bekannt. Bei diesen Anordnungen sind mehrere Rußfilterkerzen, die z. B. aus keramischen, porösen Material oder gewickelten Keramikfasern bestehen, parallel zueinander in Gruppen zwischen den Halteplatten angeordnet, und die Abgasführung erfolgt derart, daß es in die Rußfilterkerze eingeleitet wird und von dort den porösen keramischen Mantel durchströmt und dabei die Rußpar­ tikel ausfiltriert werden und das so gereinigte Abgas abgezogen wird. Da bei diesen Anordnungen relativ kurze Rußfilterkerzen verwendet werden, muß eine entsprechend hohe Anzahl von Filterkerzen je Anordnung eingesetzt werden, so daß sich voluminöse Rußfilteranord­ nungen ergeben, für die in der Regel nicht der nötige Platz, z. B. bei Personenkraftwagen, vorhanden ist. Auch deshalb sind derartige Ruß­ filteranordnungen bisher nur in großen Fahrzeugen, wie LKW und Omni­ busse, im Einsatz.
Es sind ferner Rußpartikelfilter bekannt, bei denen die Reinigung des Abgases durch ein Durchleiten des Abgases durch Metallgestrick erfolgt. Nach der DE 32 03 237 A1 soll das Abgas eine Folge von Scheiben aus verpreßtem Drahtgewebe durchströmen, nach dem DE-GM 87 10 710.4 soll es ein Drahtgestrickknäul durchströmen, das ein Zuführungsrohr umgibt. Bei beiden Anordnungen entsteht ein unzu­ lässiger Abgasgegendruck bei einer nur geringen Filterwirkung, da das Drahtgewebe nicht soweit verdichtet werden kann, wie es für eine ausreichende Filterwirkung erforderlich wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rußfilterkerze aufzu­ zeigen, die aus vorgefertigtem Material leicht und schnell sowie ohne zusätzliche Hilfsmittel montiert und bei der im Bedarfsfall die Filtermaterialauflage ausgewechselt werden kann, die ferner durch ihren Aufbau einen besonders hohen Filterwirkungsgrad erreicht und für welche die einzelnen Elemente raumsparend gelagert und mit welcher Rußfilteranordnungen mit langem Filterweg bei raumsparendem schlankem Aufbau gebildet werden können. Ferner soll diese Anordnung einen ge­ ringeren Gegendruck für den Abgasstrom aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filter­ materialauflage aus mindestens zwei aus Keramikfasern gebildeten, das Tragrohr umhüllenden Schläuchen besteht und das Tragrohr nichtperfo­ rierte Endabschnitte aufweist und die Filtermaterialauflage bis in den Bereich dieser Endabschnitte reicht und dort mittels Spannband befestigt ist. Dabei kann der Keramikfaserschlauch auch aus einem Ge­ flecht oder Gestrick bestehen.
Bei dieser erfindungsgemäßen Rußfilterkerze kann der die Filtermate­ rialauflage bildende Schlauch in nahezu beliebiger Länge vorgefertigt und, z. B. als Rollenmaterial, auf Vorrat gehalten werden. Für die Montage der jeweils benötigten Rußfilterkerzen wird von einer solchen Rolle mit Filterschlauchmaterial das für die jeweilige Rußfilterkerze benötigte Stück auf Maß abgeschnitten und über das jeweilige Tragrohr geschoben. Das Tragrohr ist dabei ein relativ einfaches, bekanntes Metallteil und kann vorgefertigt leicht auf Lager gehalten werden. Das Spannband wird unter Zugspannung gepunktet und die gepunkteten Enden abgebogen, so daß sie der Form der Filterkerze angepaßt sind. Hier­ durch wird in bekannter Weise ein sicherer Halt des Filterschlauches bzw. der Filterschläuche erreicht und doch eine Demontage ermöglicht. Es ist jedoch auch eine Halterung und Befestigung des Schlauches über eine mit einem groben Innengewinde versehene Hülse möglich, jedoch wird mittels des Spannbandes ein besseres Anliegen des Schlauches bzw. der Schläuche auf dem Tragrohr erzielt. Diese erfindungsgemäße Ausge­ staltung der Rußfilterkerze hat außerdem noch den Vorteil, daß eine eventuell beschädigte Filtermaterialauflage leicht ausgewechselt werden kann, während dies bei den bekannten Anordnungen nicht ohne Zerstörung der Auflage möglich ist. Es können dabei je nach Bedarf auch mehrere Filtermaterialschläuche übereinander angebracht werden. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß insbesondere bei Rußfilterkerzen, die durch Ausbrennen der angesammelten Rußparti­ kel regenerierbar sind, erfindungsgemäß zwischen jeweils zwei Schläu­ chen ein Metallgitter angeordnet ist. Ebenso kann erfindungsgemäß ein Metallgitter über den Schläuchen und/oder auch zwischen dem Tragrohr und dem ersten aufgebrachten Schlauch angeordnet sein. Dabei wirkt das äußere Metallgitter zugleich als Schutz gegen ein Austragen von Faser­ material. Unter Metallgitter ist dabei sowohl ein ebenes Gitter von sich kreuzenden Metallfäden verstanden, als auch z. B. ein Metall­ gestrickschlauch oder ein durch Ausstanzungen gebildetes Gitter. Dieses Metallgitter hat z. B. auch den Vorteil, daß bei der Regenera­ tion eine bessere Wärmeverteilung auftritt und damit diese Regenera­ tion gleichmäßiger und schneller erfolgt.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Rußfilterkerze sind erfindungsgemäß zwischen dem Tragrohr und den Schläuchen aus Keramikfasermaterial abstandbewirkende Mittel angeordnet. Das kann hier ein bereits genanntes Metallgitter sein, aber auch eine schrau­ bengangförmig aufgebrachte Drahtwendel. Dadurch, daß bei dieser Aus­ gestaltung die Filtermaterialauflage mit einem geringeren Abstand das Tragrohr umgibt, wird eine bessere Zuführung des Abgases in das Fil­ termaterial erreicht und damit ein noch besserer Filterwirkungsgrad, außerdem erleichtert eine derartige Drahtwendel die Montage des Fil­ termaterials auf das Tragrohr bzw. dessen Demontage. Die so aufgebaute Rußfilterkerze hat außerdem den Vorteil, daß durch den Aufbau aus den einzelnen Schlauchlagen und dem Metallgitter bzw. den abstandbewirken­ den Elementen sich ein geringerer Abgasgegendruck aufbaut, was für einen guten Wirkungsgrad des Fahrzeugmotors wichtig ist.
Um ein besonders sicheres Halten des Schlauches mittels Spannung zu erreichen, sind erfindungsgemäß in jedem der Endabschnitte des Trag­ rohres je zwei Sicken eingeprägt, zwischen denen das Spannband ange­ ordnet ist, so daß sich dieses beim Anspannen und Punkten nicht ver­ schieben kann. Mit gleicher Wirkung wie das Spannband kann natürlich auch ein Klemmring zur Halterung benutzt werden, der im gespreizten Zustand über den Schlauch geführt wird und beim Zusammengehen den Schlauch festhält. Derartige Klemmringe sind z. B. durch das Festklem­ men von Schläuchen auf Stutzen bekannt.
Mehrere der erfindungsgemäßen Rußfilterkerzen bilden in einem Gehäuse mit einem Abgaseintritts- und einem Abgasaustrittstrichter in minde­ stens einer Halteplatte gelagert eine Rußfilteranordnung; dabei ist eine Gruppe von Rußfilterkerzen zwischen den Halteplatten und in ihnen gelagert und parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die Rußfilter­ kerzen, deren Tragrohr an einer Seite offen und an der anderen Seite verschlossen ist, mit dem offenen Ende in der dem Abgaseintrittstrich­ ter zugewandten Halteplatte gelagert, so daß das Abgas in das Tragrohr einströmen kann. Die Rußfilterkerzen ragen dabei frei in das Gehäuse. Bei größeren Rußfilteranordnungen kann abgasaustrittsseitig eine wei­ tere Halteplatte angeordnet sein, die Aufnahmeöffnungen für die Ruß­ filterkerzen aufweist, so daß diese in diese Öffnungen ragt und diese Halteplatte ganz oder teilweise durchdringt. Dadurch erfolgt eine sichere Lagerung unter Beachtung der möglichen thermischen Längenände­ rung der Rußfilterkerzen und der durch das Abgas auftretenden Schwin­ gungen. Die Halterung der Rußfilterkerzen in der abgaseintrittsseiti­ gen Halteplatte kann lösbar, z. B. durch Verschrauben, oder fest, z. B. durch Verschweißen, erfolgen. Bei dieser Anordnung kann die Rußfilter­ kerze entweder vormontiert eingesetzt werden oder es wird nur das Tragrohr in der Halteplatte befestigt und erst sodann der Keramik­ faserschlauch aufgeschoben. Diese Montage ist besonders günstig bei nur einem Filterelement je Tragrohr und hat den Vorteil, daß die gegen Verschmutzung relativ empfindlichen Schläuche erst unmittelbar vor der Endmontage der Rußfilteranordnung eingesetzt werden. Dabei ist die Halterung der Schläuche auf dem Tragrohr mittels Klemmring besonders einfach und zuverlässig. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist minde­ stens ein Teil der Rußfilterkerzen eintrittsseitig verschlossen, und die eintrittsseitige Halteplatte weist Abgasdurchtrittsöffnungen auf. Hierdurch wird erreicht, daß das Abgas durch die Abgasdurchtritts­ öffnungen in den Filterraum eintritt und von dort durch das Filter­ material auf den Rußfilterkerzen in das Tragrohr eintritt und dabei gefiltert wird und schließlich durch das Tragrohr abgeführt wird, während (bei einer Ausgestaltung mit wechselnd offenen und geschlosse­ nen Eintritten der Rußfilterkerzen) ein anderer Teil des Abgases den umgekehrten Weg nimmt und durch die eintrittsseitig offenen Filter­ kerzen eintritt, sodann von innen nach außen den Filter durchströmt, sodann wieder von außen nach innen strömt und über das Tragrohr abge­ führt wird. Die bevorzugte Ausführung der Erfindung weist das Merkmal auf, daß die Rußfilterkerzengruppe aus in axialer Richtung mindestens je zwei hintereinander und mit gleicher Längsachse angeordneten Ruß­ filterkerzen besteht, wobei bei der in Strömungsrichtung ersten Ruß­ filterkerze die offene Seite in den Abgaseintrittstrichter und bei der nachfolgenden Rußfilterkerze die offene Seite in den Abgasaus­ trittstrichter ragt und die Rußfilterkerzen an der Berührungsfläche fest miteinander verbunden sein können.
Dabei kann eine weitere Halteplatte in dem Mittelbereich des Gehäuses zur Halterung der Rußfilterkerzen angeordnet sein.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Rußfilteranordnung hat den Vorteil einer besonders guten Filtration bei einer relativ schlanken Ausfüh­ rung der Rußfilteranordnung, so daß diese insbesondere für Fahrzeuge mit geringem Einbauraum geeignet ist. Dabei hat die Hintereinander­ schaltung von Rußfilterkerzen noch den Vorteil, daß das Abgas gezwun­ gen wird, die beiden Rußfilter zu durchströmen, zunächst die obere nach Zuströmen in das einseitig offene Tragrohr mit nachfolgendem Durchströmen des Filterschlauches und sodann bei der unteren, oben verschlossenen Rußfilterkerze zunächst den Filterschlauch, um sodann durch das unten offene Tragrohr abzuströmen.
Diese Rußfilteranordnung hat ferner erhebliche Vorteile in der Mon­ tage, da die beiden Halteplatten identisch ausgebildet sind. So können zunächst in die Halteplatten die Tragrohre befestigt werden, und erst unmittelbar vor dem Zusammenbau wird der Filterschlauch bzw. werden die Filterschläuche aufgezogen. Für das Anbringen des Klemmringes reicht der zur Verfügung stehende Platz zwischen den Filtern aus, da diese relativ kurz sind.
Bei der Ausgestaltung mit einer weiteren Halteplatte im Mittelbereich des Gehäuses parallel zur eintritts- bzw. austrittsseitigen Halte­ platte dient diese zur Verhinderung eines Flatterns der Rußfilter­ kerzen, das infolge der Pulsation des Abgases auftreten kann. Auch bei dieser bevorzugten Ausführung ist die Montage sehr einfach. Es werden die eintrittsseitigen und die austrittsseitigen Halteplatten mit Ruß­ filterkerzen bestückt und sodann derart in das mit der mittleren Halteplatte versehene Gehäuse eingeführt, daß die jeweiligen Endab­ schnitte in die vorgesehenen Öffnungen in der mittleren Halteplatte ragen, jeweils mit einer Eindringtiefe von etwa der halben Dicke der Platte. Dabei kann diese mittlere Halteplatte auch als relativ dünne Platte mit der Aufnahme der Rußfilterkerze dienenden Stutzen ausgebil­ det sein. Eine feste Verankerung der Rußfilterkerzen in dieser Platte ist nicht erforderlich, da sie nur ein Schwingen oder Flattern der Rußfilterkerzen verhindern soll.
Die Tragrohre können auch Mittel zur Strömungsbegünstigung aufweisen, z. B. abströmseitig eine venturidüsenartige Einschnürung, jedoch ist dies in der Regel nicht erforderlich.
Bei dieser Anordnung können z. B. zur Regeneration - falls diese nicht durch Abbrennen im eingebauten Zustand erfolgt - die jeweiligen Filterschläuche leicht ausgewechselt werden, so daß insgesamt eine besonders kostengünstige Anordnung gegeben ist, was von besonderer Bedeutung ist, da es sich um einen Massenartikel handelt, bei dem sonst jeweils die gesamte Rußfilterkerze samt Tragrohr ersetzt werden müßte, wobei durch die Anordnung identischer mit Rußfilterkerzen bestückter Halteplatten auch ein gruppenweiser Ersatz leicht möglich ist bei nur kurzen Betriebsunterbrechungen.
Anhand der beigefügten Abbildungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter und schematischer Darstellung zeigen, wird die Erfindung im folgenden erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht der Rußfilterkerze mit teilweise entfern­ ter Filtermaterialbelegung,
Fig. 2 einen Endabschnitt der Rußfilterkerze nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Endabschnitt nach Fig. 2 mit Abdeckmetallgitter,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Rußfilteranordnung mit einer im Schnitt gezeigten Rußfilterkerze.
Die Rußfilterkerze nach Fig. 1 besteht aus einem metallischen oder keramischen Tragrohr 1 mit Abgasdurchtrittsöffnungen 2 und nichtper­ forierten Endabschnitten 3. Dieses Tragrohr 1 weist an einer Seite einen Verschluß 4 auf, der aus einer fest angeordneten Verschlußplatte oder einem z. B. keramischen Stopfen oder einem lösbar aufgebrachten Deckel bestehen kann. Dieser einseitige Verschluß 4 ist erforderlich, um das Abgas zur Filtration durch das Tragrohr 1 zu leiten. Die Filtration erfolgt beim Durchgang des Abgases durch die aus Keramik­ fasern gebildeten, das Tragrohr 1 umhüllenden Schläuche 5, die zwei- oder mehrlagig aufgebracht sind. Dabei kann das Abgas entweder von außen durch das Filtermaterial nach innen in das Tragrohr 1 geführt werden und aus diesem über die offene Seite abgeführt werden oder umgekehrt durch das offene Ende des Tragrohres 1 zugeführt werden, sodann den Filtermaterialschlauch 5 durchströmen und aus dem Filter­ raum abgezogen werden. Die umhüllenden Schläuche 5 sind auf dem Trag­ rohr 1 mittels zweier jeweils im Bereich der nichtperforierten Endab­ schnitte 3 angeordneten Spannbänder 6 befestigt, wobei das Spannband 6 gepunktet und die Schenkel abgebogen sein können. Zur Halterung der umhüllenden Schläuche 5 auf dem Tragrohr 1 können natürlich auch andere bekannte Halteelemente, wie z. B. Klemmringe, verwendet werden. Die Gesamtstärke des Filtermaterials ergibt sich nach der Abgasmenge und der Partikelbeladung in bekannter Weise.
Die mehrlagige Umhüllung des Tragrohres 1 wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß mehrere Schläuche 5 übereinander aufgebracht werden. Diese Methode verlangt zwar, falls die Elastizität des einzel­ nen Schlauches nicht ausreichen sollte, Schläuche unterschiedlichen Durchmessers, ist aber doch erheblich einfacher als z. B. das Umwickeln des Tragrohres 1 mit gewirkten oder gestrickten Keramikfasermatten in mehreren Lagen, wobei in diesem Fall noch als äußerste Lage entweder ein Schlauch oder ein Metallgitter aufgebracht werden muß oder ein Verkleben oder sonstiges Verbinden der letzten Lage als Schutz gegen ein Lösen gegeben sein muß.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Tragrohr 1 in den beiden Endabschnit­ ten 3 jeweils zwei eingeprägte Sicken 7 auf, zwischen denen das Spann­ band 6 angeordnet ist, um eine sichere Haltung des Schlauches 5 zu er­ reichen.
In Fig. 3 ist ein Abschnitt der Rußfilterkerze dargestellt mit einem Metallgitter 8 als äußerste Umhüllung der Schläuche 5.
Dieses Metallgitter 8 kann als Metalldrahtgitter, Drahtgeflecht oder Drahtgestrick oder auch als Lochblech ausgebildet sein und hat als äußere Umhüllung die Aufgabe, ein Abtragen von Keramikfasern der Schläuche 5 zu verhindern. Ein derartiges Metallgitter kann jedoch, wie zuvor beschrieben, auch zwischen dem Tragrohr 1 und den umhüllen­ den Schläuchen 5 sowie zwischen den einzelnen Schläuchen auf dem Trag­ rohr 1 angeordnet sein. Nicht dargestellt ist die Anordnung eines spiralig auf dem Tragrohr 1 angeordneten Metalldrahtes, der einen Abstand haltenden Effekt zwischen dem Tragrohr 1 und den umhüllenden Schläuchen 5 bewirkt. Das Metallgitter 8 hat ferner eine wärmever­ teilende Funktion im Falle des Reinbrennens des Rußfilters nach Erreichen der Sättigung mit Rußpartikeln. Durch das zwischen dem Tragrohr 1 und den umhüllenden Schläuchen 5 angebrachte Metallgitter 8 wird außerdem eine bessere Beaufschlagung des Filtermaterials beim Durchströmen von innen nach außen bewirkt.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rußfil­ teranordnung vereinfacht und schematisch dargestellt. Diese besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 9, an das abgaseintrittsseitig ein Abgaseintrittstrichter 10 mit einem Abgaseintrittsrohr 11 und ab­ gasaustrittsseitig ein Abgasaustrittstrichter 12 mit einem Abgasaus­ trittsrohr 13 angeflanscht ist. Hierbei ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Abgaseintrittstricher 10 und dem Gehäuse 9 eine eintrittsseitige Halteplatte 14 und zwischen dem Gehäuse 9 und dem Abgasaustrittstrichter 12 eine austrittsseitige Halteplatte 15 angeordnet. Zwischen diesen Halteplatten 14, 15 ist eine Gruppe von Rußfilterkerzen angeordnet, die in dem Ausführungs­ beispiel aus je zwei hintereinander angeordneten erfindungsgemäßen Rußfilterkerzen besteht, die mit ihrem verschlossenen Ende aneinander­ stoßen und an der Stoßstelle, z. B. durch Schweißen, verbunden sind, so daß im Tragrohr 1 eine Trennwand 16 entsteht. Diese so gebildete Ruß­ filterkerze ragt mit ihren beiden offenen Enden in jeweils eine der Halteplatten 14, 15. Die Rußfilterkerzen sind eintrittsseitig mit der Halteplatte 14 fest verbunden und werden austrittsseitig in der Halte­ platte 15 in einem Schiebesitz gelagert. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel tritt das zu reinigende Abgas durch das Abgaseintritts­ rohr 11 in die Rußfilteranordnung ein und gelangt über den Abgasein­ trittstrichter 10 zu den Rußfilterkerzen. Diese sind eintrittsseitig offen und in der geschlossenen Halteplatte 14 gelagert, so daß das Ab­ gas nur in die Tragrohre 1 einströmen kann. Da die Rußfilterkerzen durch die Trennwand 16 in zwei Teile getrennt sind, kann das Abgas nicht das Tragrohr 1 durchströmen, sondern ist gezwungen, durch die Abgasdurchtrittsöffnung 2 im Tragrohr 1 in den umhüllenden Filtermate­ rialschlauch 5a einzutreten. In diesem Abschnitt erfolgt eine erste Partikelabscheidung. Das so bereits weitgehend gereinigte Abgas durch­ strömt sodann das zylindrische Gehäuse 9, kann aber infolge der aus­ trittsseitig geschlossenen Halteplatte 15 nicht austreten, sondern durchströmt nun den zweiten Rußfilterkerzenabschnitt mit dem Filter­ materialschlauch 5b und tritt schließlich durch das Tragrohr 1 in den Abgasaustrittstrichter 12 ein und wird über das Abgasaustrittsrohr 13 abgeführt.
Im folgenden werden noch zwei Varianten des in Fig. 4 vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Dabei wird - soweit möglich - von der Darstellung in Fig. 4 ausgegangen. Bei gleichem Auf­ bau der Rußfilteranordnung wie in Fig. 4 können bei der Verwendung von kurzen Rußfilterelementen diese mit ihrem offenen Ende in die jewei­ lige Halteplatte 14, 15 fest angeordnet sein. Die Halteplatten 14, 15 werden sodann, wie bereits beschrieben, zwischen dem zylindrischen Gehäuse 9 und dem Abgaseintrittstrichter 10 bzw. dem Abgasaus­ trittstrichter 12 angeordnet. In dieser Varianten weisen die hinter­ einander angeordneten Rußfilterkerzen zwischen ihren gegenüberliegen­ den verschlossenen Enden einen geringen Abstand zueinander auf. Der Abgasweg ist der gleiche wie bereits bei Fig. 4 beschrieben. Es kann jedoch auch das zylindrische Gehäuse 9 unterteilt sein und zwischen den beiden zylindrischen Gehäuseabschnitten eine weitere Halteplatte angeordnet sein, in welche die verschlossenen Enden der zuvor be­ schriebenen Rußfilterkerzen gelagert sind. Diese Variante hat den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaues und leichter Montage. So können die Tragrohre mit oder ohne Filtermaterialschlauch bereits vormontiert werden. Im letzteren Fall erfolgt die Umhüllung des Tragrohres mit den Filtermaterialschläuchen erst unmittelbar vor der Montage, sodann werden die Halteplatten zwischen dem entsprechenden Abgastrichter und dem Gehäuseteil montiert, sodann erfolgt das Einfüh­ ren der Tragrohre in die mittlere Halteplatte (Die Halteplatte wird zunächst über den Teil der oberen Rußfilterkerze geführt und sodann die unteren Rußfilterkerzen eingeschoben.) und sodann die Verbindung der mittleren Halteplatte mit den beiden zylindrischen Gehäuseteilen vorgenommen.
Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung durchaus möglich, die Ruß­ filterkerzen in einer Anordnung entsprechend der Fig. 4 umgekehrt ein­ zusetzen, d. h. die Rußfilterkerzen mit dem geschlossenen Abschnitt in die Halteplatte einzusetzen. In diesem Fall müssen natürlich Abgaszu­ trittsöffnungen in der Halteplatte im Bereich außerhalb der Rußfilter­ kerzen angeordnet sein. Es ergibt sich dann ein entsprechender umge­ kehrter Weg des Abgases, d. h. es erfolgt zunächst eine Druchströmung der Filtermaterialumhüllung in das Tragrohr, sodann ein Austritt aus dem Tragrohr wieder durch das Filtermaterial und der Abzug durch ent­ sprechende Öffnungen in der austrittsseitigen Halteplatte. Es können auch Rußfilterelemente wechselseitig eingesetzt werden, d. h. neben einer eintrittsseitig und auch austrittsseitig offenen Rußfilterkerze ist eine eintritts- bzw. austrittsseitig verschlossene Filterkerze angeordnet. Diese Ausgestaltung mit wechselmäßig angeordneten Filter­ kerzen hat den Vorteil, daß das in die eintrittsseitig offene Filter­ kerze eintretende Abgas diese von dem Tragrohr in Richtung auf die nächste Filterkerze verläßt und sodann durch zwei Schichten von Filtermaterial in das nächst benachbarte Tragrohr eintritt und ggf. diesen Weg in dem dahintergeschalteten Abschnitt noch einmal zu nehmen hat. Wie leicht einzusehen ist, erfolgt damit eine noch höhere Filter­ wirksamkeit.

Claims (7)

1. Rußfilterkerze für die Reinigung der Abgase aus mit Dieselkraft­ stoff betriebenen Motoren mit einem mindestens einseitig offenen mit Abgasdurchtrittsöffnungen versehenen Tragrohr und einer auf diesem angeordneter Filtermaterialauflage aus Keramikfasern, da­ durch gekennzeichnet, daß die Filtermaterialauflage aus mindestens zwei aus Keramikfasern gebildeten, das Tragrohr (1) umhüllenden Schläuchen (5) besteht und das Tragrohr (1) nichtperforierte Endab­ schnitte (3) aufweist und die Filtermaterialauflage bis in den Be­ reich dieser Endabschnitte (3) reicht und dort mittels Spannband (6) befestigt ist.
2. Rußfilterkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Schläuchen (5) ein Metallgitter (8) angeord­ net ist.
3. Rußfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über den Schläuchen (5) ein Metallgitter (8) angeord­ net ist.
4. Rußfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Tragrohr (1) und den Schläuchen (5) ab­ standbewirkende Mittel angeordnet sind.
5. Rußfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in jedem der Endabschnitte (3) je zwei Sicken (7) eingeprägt sind und das Spannband zwischen den Sicken angeordnet ist.
6. Rußfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tragrohr (1) beidseitig offen ist und durch eine Trennwand (16) in zwei Abschnitte unterteilt ist.
7. Rußfilteranordnung mit einem Gehäuse, einem Abgaseintrittsstutzen und einem Abgasaustrittstrichter und Halteplatten für mehrere Ruß­ filterkerzen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußfilterkerzengruppe aus in axialer Richtung mindestens je zwei hintereinander und mit gleicher Längsachse angeordneten Ruß­ filterkerzen besteht, wobei bei der in Strömungsrichtung ersten Rußfilterkerze die offene Seite in den Abgaseintrittstrichter (10) und bei der nachfolgenden Rußfilterkerze die offene Seite in den Abgasaustrittstrichter (12) ragt.
DE3823205A 1988-07-08 1988-07-08 Russfilterkerze fuer die reinigung von abgasen und aus russfilterkerzen gebildete russfilteranordnung Granted DE3823205A1 (de)

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