DE3830352C1

DE3830352C1 - Exhaust emission control device for motor vehicles

Info

Publication number: DE3830352C1
Application number: DE3830352A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr. 8522 Herzogenaurach De Stoepler; Axel Dipl.-Ing. Boehmer; Manfred 8500 Nuernberg De Sagitzki
Original assignee: Leistritz AG
Current assignee: Leistritz AG
Priority date: 1988-09-07
Filing date: 1988-09-07
Publication date: 1989-11-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvor richtung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem in einem metallischen Außengehäuse mit stirnseitigen Abgaszu- und -abführstutzen angeordneten katalytisch beschichteten Waben-Monolithen, wobei dem Gehäuse und dem Monolithen eine thermisch isolierende Mineralfaser matte zwischengeordnet ist und die Abgaszu- und -abführstutzen von hochtemperaturfesten Abschirmtrich tern überdeckt sind, die am äußeren Ende gasdicht mit dem Außengehäuse bzw. einem Anschlußflansch verbunden sind und wobei zumindest der eingangsseitige Abschirm trichter mit einem dem thermischen Ausdehnungsspiel über den Betriebstemperaturbereich entsprechenden Spalt frei vor der Stirnfläche des Monolithen endet.

Bei einer derartigen Abgasreinigungsvorrichtung, wie sie beispielsweise in der Patentschrift DE 35 31 807 C2 beschrieben ist, schließt sich aufgrund der thermi schen Ausdehnungsunterschiede zwischen den heißer werdenden Abschirmtrichtern und dem kälter bleiben den Außengehäuse der Spalt beim Erreichen der Betriebs temperatur, so daß die Mineralfasermatte, die zur Lagerung des Monolithen und ggf. auch, wenn sie bis zum Ende des Außengehäuses durchgezogen ist, auch zur Lagerung des Abschirmtrichters dient, gegen den pulsierenden Abgasstrom abgeschirmt ist und der Abgas strom nicht das gefürchtete Ausblasen der Mineralfaser matten, insbes. in Form sogenannter Quellmatten, verur sachen kann. Diese Konstruktion bedingt eine sehr genaue Fertigung, d. h. es muß beim Einbau der Monoli then und Abschirmtrichter in die Außenschale unter Zwi schenlagerung der Mineralfasermatten darauf geachtet werden, daß der genannte Spalt zwischen Abschirmtrich ter und Monolith exakt eingehalten wird. Dies macht in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgasreinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unabhängig vom Geschick der Montagearbeiter, bzw. der Genauigkeit einer automa tisch arbeitenden Montagevorrichtung, der Spaltabstand zwischen Abschirmtrichter und Monolith auf einfache Weise exakt einge halten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese hen, daß dem Abschirmtrichter und dem Monolithen ein mit wenigstens einem der beiden Teile verbindbarer Distanzring aus einem Material zwischengeordnet ist, das unterhalb der Betriebstemperatur verbrennt.

Ein derartiger, beispielsweise aus einem umweltfreund lich und rückstandsfrei verbrennenden Kunststoff beste hender Distanzring ermöglicht ein sehr einfaches Mon tieren der Einlegeteile im meist zweischaligen Außenge häuse auf direkten Anschlag, was in der Praxis sowohl von Hand, als auch automatisiert sehr leicht durchge führt werden kann, wobei beim erstmaligen Anfahren einer derartigen Abgasreinigungsvorrichtung vor dem Erreichen der Betriebstemperatur der Distanzring ver brannt ist, so daß das angestrebte freie Bewegungs spiel gegeben ist, das zum einen die unterschiedlichen Ausdehnungsunterschiede zwischen Innenteilen ein schließlich den Abschirmtrichtern und dem kälteren Außengehäuse überbrückt und zum anderen sicherstellt, daß im Betriebszustand die Lagermatten gegen den hei ßen pulsierenden Abgasstrom abgeschirmt sind.

Mit besonderem Vorteil kann der auf den Monolithen und/oder den Abschirmtrichter aufsteckbare Distanzring mit innenseitig angeformten Distanznoppen versehen sein, wobei diese Distanznoppen entweder Schlitze zur Aufnahme des Randes des Abschirmtrichters aufweisen und/oder die Distanznoppen mit in die Kanäle des Mono lithen klemmend eingreifenden Vorsprüngen versehen sind.

Die Aufsteckverbindung des Distanzrings wenigstens auf den Abschirmtrichter oder den Monolithen, wobei das jeweilige Gegenteil ja einfach ohne spezielle Verbin dung daran anliegen kann, vereinfacht die Montage gegenüber einer an sich ebenfalls denkbaren Anordnung, bei der sowohl der Monolith, als auch der Abschirm trichter lediglich unter Druck an dem mit keinem der Bauteile verbundenen Distanzring anliegen würden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Abgasreinigungsvorrichtung mit ausbrennbarem Di stanzring zwischen dem eingangsseitigen Ab schirmtrichter und dem Monolithen,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Distanzrings,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine ab gewandelte Ausführungsform, bei welcher der Distanzring mit dem Abschirmtrichter verbun den ist,

Fig. 4 eine Teilstirnansicht des Distanzrings in Fig. 3,

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine wei tere abgewandelte Ausführungsform, bei der der Distanzring ähnlich wie in Fig. 1, jedoch durch andere Mittel mit dem Monolithen verbun den ist und

Fig. 6 eine Teilstirnansicht des Distanzrings nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist mit 1 das Außengehäuse einer Abgasreini gungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bezeichnet, wel ches mit stirnseitigen Abgaszu- und -abführstutzen versehen ist, wobei in der Teilschnittzeichnung gem. Fig. 1 nur der Abgaszuführstutzen 2 zu erkennen ist. Im Außengehäuse 1 ist mit Hilfe einer thermisch isolie renden Mineralfasermatte, insbes. einer sogenannten Quellmatte 3, eine katalytisch beschichteter Waben-Mono lith 4 gelagert, wobei es sich bei dem Monolithen 4 um einen Metallmonolithen oder aber auch einen Keramikkör per handeln kann. Die Innenseite des Abgaszuführstut zens 2 ist von einem hochtemperaturfesten Abschirm trichter 5 überdeckt, der mit einem dem thermischen Ausdehnungsspiel über den Betriebstemperaturbereich entsprechenden Spalt 6 frei vor der Stirnfläche 7 des Monolithen 4 endet. Um bei der Montage die Einhaltung dieses Spaltes 6 zu garantieren, ist ein Distanzring 8 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 nach innen einspringend angeformte Noppen 9 aufweist, die auf der einen Seite in der Stirnfläche des Rings liegen und deren axiale Dicke dem gewünsch ten Spalt 6 entspricht. Der insgesamt breiter als der Spalt 6 ausgebildete Distanzring 8 läßt sich auf diese Weise klemmend auf den Monolithen 4 aufstecken, so daß er nicht lose zwischen Abschirmtrichter 5 und Monolith 4 eingesetzt werden muß, was die Montage erschweren würde.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 u. 4 sind die Noppen 9′ des Rings 8′ mit Schlitzen 10 zur Aufnahme des Randes des Abschirmtrichters 5 versehen, während die nicht geschlitzten Gegenseiten 11 der Noppen ohne spezielle Verbindung am Monolithen 4 anliegen sollen.

Die Fig. 5 und 6 schließlich zeigen eine weitere Aus führungsform, bei der der Distanzring 8′′ wiederum mit dem Monolithen 4 verbunden ist, während der Abschirm trichter auf der anderen Seite der Noppen 9′′ anliegt. Die Noppen 9′′ tragen in diesem Fall Vorsprünge 12, welche klemmend in Kanäle 13 des Monolithen 4 eingrei fen.

In allen Fällen besteht der Distanzring aus einem Material, welches möglichst rückstandsfrei und umwelt freundlich unterhalb der Betriebstemperatur der Abgas reinigungsvorrichtung verbrennt, so daß einerseits eine sehr einfache Montage der Abgasreinigungsvorrich tung möglich ist, andererseits aber die angestrebte Funktionsweise des Ausgleichs der Ausdehnungsunter schiede gewährleistet bleibt.

An dieser Stelle sei klarstellend darauf hingewiesen, daß mit der Angabe, wonach zur Verbindung von Monolith und Ab schirmtrichter ein "Distanzring" vorgesehen ist, nicht aus gesagt ist, daß es sich dabei um einen geschlossenen umlau fenden Ring handeln muß. Dieser Ring kann auch mit Ausspa rungen versehen sein oder anders ausgedrückt, er kann aus einer Reihe von beabstandeten Noppen bestehen, die ihrerseits auf dem Umfang eines Kreises oder Ovals (entsprechend der Querschnittform des Monolithen und damit auch des Abschirm trichters) angeordnet sind, da auf diese Art und Weise ein gleicher Klemmeffekt zustandekommt, als wenn die Noppen zu einem geschlossenen umlaufenden Ring verbunden sind.

Claims

1. Abgasreinigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem in einem metallischen Außengehäu se mit stirnseitigen Abgaszu- und -abführstutzen angeordneten katalytisch beschichteten Waben- Monolithen, wobei dem Außengehäuse und dem Monoli then eine thermisch isolierende Mineralfasermatte zwischengeordnet ist und die Abgaszu- und -abführstutzen von hochtemperaturfesten Abschirm trichtern überdeckt sind, die am äußeren Ende gasdicht mit dem Außengehäuse bzw. einem Anschluß flansch verbunden sind und wobei zumindest der eingangsseitige Abschirmtrichter mit einem dem thermischen Ausdehnungsspiel über den Betriebstem peraturbereich entsprechenden Spalt frei vor der Stirnfläche des Monolithen endet, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Abschirmtrichter (5) und dem Monolithen (4) ein mit wenigstens einem der Teile (4, 5) verbindbarer Distanzring (8, 8′, 8′′), oder entsprechende ringförmig angeordnete Distanzstücke, aus einem Material zwischengeordnet sind, das unterhalb der Betriebstemperatur verbrennt.

2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Distanzring aus einem umweltfreundlich und rückstandsfrei verbren nenden Kunststoff, z. B. Polyethylen, besteht.

3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Monolithen (4) und/oder den Abschirmtrichter (5) aufsteckbare Distanzring (8, 8′, 8′′) mit innenseitig angeformten Distanznoppen (9, 9′, 9′′) versehen ist.

4. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Distanznoppen (9′) Schlitze (10) zur Aufnahme des Randes des Abschirm trichters (5) aufweisen.

5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Distanznoppen (9′′) mit in die Kanäle des Monolithen (4) klemmend eingreifenden Vorsprüngen (12) versehen sind.