DE3926831A1 - Metal support for exhaust gas cleaning catalyst - has strip composites enclosed by outer and inner tubular housings - Google Patents
Metal support for exhaust gas cleaning catalyst - has strip composites enclosed by outer and inner tubular housingsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen metallischen Trägerkörper zur Beladung mit einem Abgasreinigungskatalysator nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1, der im allgemeinen an zwi schenliegender Stelle im Abgassystem eines Kraftfahrzeugs als Abgasreinigungsmittel angeordnet ist.The invention relates to a metallic support body for Loading with an exhaust gas purification catalyst after the upper concept of patent claim 1, which is generally between two located in the exhaust system of a motor vehicle as Exhaust gas cleaning agent is arranged.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen metallischen Trä gerkörper zur Beladung mit einem Abgasreinigungskatalysator, bei dem die einzelnen Trägerkörperbestandteil sogar unter ex tremen äußeren Bedingungen funktionieren, ohne daß dabei Ab lösungen, Brüche oder andere Beschädigungen auftreten.The invention particularly relates to a metallic carrier body for loading with an exhaust gas purification catalyst, in which the individual carrier body component even under ex treme external conditions work without Ab solutions, breaks or other damage occur.
Bekannte gattungsgemäße metallische Trägerkörper sind für eine Belegung mit einem Abgasreinigungskatalysator bestimmt. Unter diesen befinden sich u.a. metallische Trägerkörper mit einer Struktur, bei der mindestens ein flaches und mindestens ein gewelltes Metallband schichtweise übereinander gelegt oder gemeinsam zu einem mehrschichtigen Verbundkörper aufge wickelt sind. Besondere Gesichtspunkte sind dabei: eine Ver größerung der Trägeroberfläche pro Volumeneinheit zu errei chen, insbesondere auch, um dadurch die effektive Kontaktflä che zwischen Abgas und Abgasreinigungskatalysator pro Volu meneinheit so weit als möglich zu vergrößern und um das Ei gengewicht des metallischen Trägerkörpers so weit als möglich zu verringern.Known generic metallic carrier bodies are for an occupancy with an exhaust gas purification catalyst is determined. Among them are metallic support body with a structure in which at least one flat and at least one a corrugated metal band is layered on top of each other or together to form a multilayer composite are wrapped. Special aspects are: a ver to increase the carrier surface per unit volume chen, in particular, to thereby the effective contact area area between exhaust gas and exhaust gas purification catalyst per volume unit size as much as possible and around the egg counterweight of the metallic support body as much as possible to reduce.
Hierzu ein Beispiel: Ein flaches Metallband aus einem hitze beständigen dünnen Fe-Cr-Stahlblech mit einer Dicke von 0,1 mm oder weniger und ein gewelltes Metallband aus einem weite ren dünnen Metallblech der gleichen Art werden übereinander gelegt, so daß zwischen diesen Kontaktflächen bestehen. Die Metallbänder werden dann spiralförmig zu einem mehrlagigen Verbundkörper aufgewickelt, der entlang seiner Mittelachse viele netzwerkartige Gasdurchlässe besitzt, damit das Abgas dort durchgeht. Der mehrschichtige Verbundkörper wird in ein rohrförmiges Metallgehäuse eingeschlossen, das eine einlagige Struktur und an beiden gegenüberliegenden Enden Öffnungen be sitzt. Die Bestandteile des mehrschichtigen Verbundkörpers, z.B. das flache und gewellte Band, werden dann gemeinsam zu einer vibrationsfesten Struktur zusammengefügt. Dies bedeu tet, daß das flache und das gewellte Metallband, bzw. der daraus zusammengerollte mehrschichtige Verbundkörper, und das Metallgehäuse an den zwischenliegenden Kontaktflächen durch Schweißen, Löten oder Dergleichem zusammengefügt wird.Here is an example: A flat metal band from a heat resistant thin Fe-Cr steel sheet with a thickness of 0.1 mm or less and a corrugated metal band from a wide Ren thin metal sheet of the same type are stacked placed so that exist between these contact surfaces. The Metal strips then spiral into a multilayer Composite body coiled up along its central axis has many network-like gas passages, so that the exhaust gas goes through there. The multi-layer composite body is in one enclosed tubular metal housing that has a single layer Structure and openings at both opposite ends sits. The components of the multilayer composite body, e.g. the flat and wavy band, then become together a vibration-resistant structure. This means tet that the flat and the corrugated metal strip, or the multi-layer composite body rolled from it, and that Metal housing on the intermediate contact surfaces Welding, soldering or the like is put together.
Nachstehend werden Verbindungsarten für die Kontaktflächen zwischen dem mehrschichtigen Verbundkörper und dem Metallge häuse beispielhaft vorgestellt:Below are connection types for the contact areas between the multilayer composite body and the metal ge housing presented as an example:
(i) Elektronenstrahlschweißen, Laserstrahlschweißen, Bogen schweißen, etc., wie z.B. in der JP-OS 13 462/1979 und JP-OS 1585/19S2 beschrieben.(i) Electron beam welding, laser beam welding, arc welding, etc., e.g. in JP-OS 13 462/1979 and JP-OS 1585 / 19S2.
(ii) Löten, wie in der JP-OS 4373/1981 beschrieben. Das Löten weist dabei die Schritte auf: Aufbringen einer Binderpaste und eines Lötmaterials (oder Aufbringen eines pulverförmigen Lötmaterials nach dem Bestreichen mit einem Binder, oder Auf bringen einer Lötmaterialschicht) im gewünschten Bereich auf mindestens einem der beiden Teile, nämlich dem flachen und dem gewellten Band, dann gemeinsames Aufwickeln oder schicht weises Übereinanderlegen der beiden Komponenten zu einem mehrschichtigen Verbundkörper und schließlich Erhitzen des mehrschichtigen Verbundkörpers an den o.g. Bereichen.(ii) Soldering as described in JP-OS 4373/1981. The soldering has the following steps: Applying a binder paste and a solder material (or application of a powder Soldering material after brushing with a binder, or on apply a layer of solder) in the desired area at least one of the two parts, namely the flat and the corrugated tape, then coiling or layering together wise stacking of the two components into one multilayer composite body and finally heating the multilayer composite body on the above Areas.
(iii) Löten, wie in der JP-OS 1 99 574/1986 beschrieben (Teil anmeldung der JP-OS 4373/1981). Dieses Löten beinhaltet die Schritte: Gemeinsames Zusammenrollen oder schichtweises Über einanderlegen der flachen und gewellten Bänder zu einem mehr schichtigen Verbundkörper, Aufbringen des Lötmaterials an den Enden des mehrschichtigen Verbundkörpers, z.B. durch Bestrei chen oder Besprühen, und anschließend Erhitzen des mehr schichtigen Verbundkörpers im Bereich der Enden.(iii) Soldering as described in JP-OS 1 99 574/1986 (part application of JP-OS 4373/1981). This soldering involves the Steps: Rolling up together or layering over put the flat and wavy ribbons together to one more layered composite body, applying the soldering material to the Ends of the multilayer composite, e.g. by sprinkling or spraying, and then heating the more layered composite body in the area of the ends.
(iv) Ein weiteres Lötverfahren beinhaltet - vor oder nachdem das flache und gewellte Band zu einem mehrschichtigen Ver bundkörper geformt wurden - das Elektrobeschichten oder stromlose Beschichten der Oberflächen des flachen und gewell ten Bandes mit einem Lötmaterial und dann das Erhitzen der beschichteten Oberflächen.(iv) Another soldering process involves - before or after the flat and corrugated tape to a multi-layer Ver were shaped body - the electro coating or Electroless coating of the surfaces of the flat and corrugated ten tape with a solder and then heating the coated surfaces.
Die oben bekannten Verbindungsarten sind mit folgenden Her stellungs- und Qualitätsproblemen behaftet:The types of connection known above are of the following kind position and quality problems:
Bei einer Verbindungsart nach dem obigen Beispiel (i) muß an engen Kontaktstellen oder inneren Kontaktflächen punktge schweißt werden, was sehr zeitaufwendig und mühsam ist und dennoch keine ausreichende Vibrationsfestigkeit gewährlei stet. Darüberhinaus benötigen das Elektronenstrahlschweißen und Laserstrahlschweißen teuere Spezialapparaturen. Aus den o.g. Gründen hat dies aber eine verringerte Produktionsrate zur Folge.With a connection type according to the above example (i) must on tight contact points or internal contact areas be welded, which is very time consuming and tedious and still not guarantee sufficient vibration resistance continuous They also need electron beam welding and laser beam welding expensive special equipment. From the o.g. For reasons, however, this has a reduced production rate result.
Bei den Verbindungsarten (ii) sind teuere Lötmaterialien wie Nickel notwendig, und auch das Aufbringen und Trocknen des Lötmaterials ist schwierig und arbeitsaufwendig. Bei der Her stellung des mehrschichtigen Verbundkörpers wird ein flaches und ein gewelltes Band zusammengerollt, an den räumlichbe grenzten Kontaktbereichen zwischen diesen ein Lötmaterial aufgebracht und dann der Verbundkörper in ein rohrförmiges Metallgehäuse eingeschlossen. Da anschließend diese Kontakt bereiche zwischen dem flachen und dem gewellten Band durch Erhitzen verlötet werden, verändert sich die Größe des mehr schichtigen Verbundkörper und die Wicklung wird lose. Dies hat zur Folge, daß an den Kontaktstellen Spalten auftreten. Ursache hierfür ist teilweise, daß beim Erhitzen ein Teil der Lötmaterialbeschichtung aus den Kontaktbereichen zwischen den flachen und gewellten Bänder herausfließt und auch, weil die flachen und gewellten Bändern in Schichten aufgerollt sind, so daß Materialverluste sich akkumulieren. Eine hinreichende Vibrationsfestigkeit ist daher nur schwierig zu erreichen. Ferner ist bei einem derartigen Trägerkörper sehr wahrschein lich, daß bei einer Hitzebehandlung, bzw. bei einem Einbau im Abgassystem eines Kraftfahrzeugs, aufgrund der Abgastempera turen im Lauf der Zeit Spalten auftreten.In connection types (ii), expensive soldering materials are like Nickel necessary, and also the application and drying of the Soldering material is difficult and labor intensive. At the Her position of the multilayer composite body is a flat and rolled up a corrugated tape on the spatially delimited contact areas between these a solder material applied and then the composite body into a tubular Metal case included. Since then this contact areas between the flat and corrugated tape Heating are soldered, the size of the more changes layered composite body and the winding becomes loose. This has the consequence that gaps occur at the contact points. Part of the reason for this is that part of the Solder material coating from the contact areas between the flat and wavy tapes and also because the flat and wavy bands are rolled up in layers, so that material losses accumulate. Adequate Vibration resistance is therefore difficult to achieve. Furthermore, such a carrier body is very likely Lich that with a heat treatment, or when installing in Exhaust system of a motor vehicle, due to the exhaust temperature gaps occur over time.
Auch bei der Verbindungsart (iv) ist es nicht möglich, die flachen und gewellten Bänder mit hinreichender Festigkeit zu verbinden. Eine ausreichende Vibrationsfestigkeit ist deshalb so nicht erreichbar.Even with connection type (iv) it is not possible to use the flat and corrugated tapes with sufficient strength connect. Adequate vibration resistance is therefore essential so unreachable.
Bei Verbindungsarten (iii) und (iv) ist es nicht möglich, die flachen und gewellten Bänder, insbesondere im Zentralbereich des metallischen Trägerkörpers, miteinander zu verbinden. Auch das Aufbringen des Lötmaterials und das Plattieren ist eine mühsame Arbeit, wie bereits in Verbindung mit (ii) be schrieben. Da ferner ein teurer Vakuumofen benötigt wird, sind die Verbindungsarten (ii), (iii) und (iv) hinsichtlich der Betriebskosten wenig wirtschaftlich.With connection types (iii) and (iv) it is not possible to use the flat and wavy bands, especially in the central area of the metallic support body to connect with each other. The application of the soldering material and the plating is also a tedious job, as already in connection with (ii) be wrote. Furthermore, since an expensive vacuum oven is needed, are connection types (ii), (iii) and (iv) with regard to the operating costs are not very economical.
Bei der oben genannten Herstellungart eines metallischen Trä gerkörpers für einen Abgasreinigungskatalysator sind bzgl. der Verhinderung der Ablösung der Trägerkörperbestandteile Grenzen gesetzt.In the above-mentioned production method of a metallic carrier body for an exhaust gas purification catalytic converter are the prevention of detachment of the carrier body components Set limits.
Derartige metallische Trägerkörper werden unter extremen thermischen Bedingungen eingesetzt, benötigen aber dennoch eine ausreichende Haltbarkeit gegenüber Bruch, Rißbildung oder Auseinanderfallen der Trägerkörperbestandteile. Im Ab gassystem eines Kraftfahrzeugs sind die Trägerkörperbestand teile aufgrund der großen Unterschiede in den Temperaturex pansionskoeffizienten (Volumenexpansion und lineare Expan sion) und der extremen Temperaturschwankungen von -20°C bis 900°C hohen Spannungen (nachstehend als "thermische Spannun gen" bezeichnet) ausgesetzt, wozu dann noch die Vibrationen vom Kraftfahrzeug kommen. Dies hat zur Folge, daß die Be standteile sich ablösen, brechen oder sonstwie beschädigt werden.Such metallic carrier bodies are under extreme thermal conditions used, but still need adequate durability against breakage, cracking or falling apart of the carrier body components. In the Ab Gas system of a motor vehicle are the carrier body inventory parts due to the large differences in the Temperaturex expansion coefficients (volume expansion and linear expand sion) and the extreme temperature fluctuations from -20 ° C to 900 ° C high voltages (hereinafter referred to as "thermal voltages gene "designated) exposed to what then the vibrations come from the motor vehicle. As a result, the Be components detach, break or are otherwise damaged will.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen metalli schen Trägerkörper zur Beladung mit einem Abgasreinigungska talysator zur Verfügung zu stellen, bei dem die Trägerkörper komponenten vor jedlicher Ablösung oder Bruch bewahrt sind.The aim of the present invention is therefore a metalli carrier body for loading with an exhaust gas purification box to provide the analyzer, in which the carrier body components are protected from any detachment or breakage.
Diese Aufgabe wird durch einen Trägerkörper mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsfor men ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is carried out by a carrier body with the features solved according to claim 1. Further advantageous embodiments men arise from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird ein metallischer Trägerkörper zur Bele gung mit einem Abgasreinigungskatalysator zur Verfügung ge stellt, bei dem der Trägerkörper dadurch hergestellt ist, daß ein flaches Metallband aus einem dünnen Metallblech und ein gewelltes Band aus einem anderen dünnen Metallblech benach bart in Spiralform übereinander zu einem mehrschichtigen Ver bundkörper gelegt werden, der eine Vielzahl von netzwerkarti gen Gasdurchlässen entlang der Mittelachse besitzt, und dann der mehrschichtige Verbundkörper von einem rohrförmigen Me tallgehäuse umschlossen wird, wobei dieses aus einem äußeren Gehäuse und mindestens einem inneren Gehäuse im äußeren Ge häuse besteht und der mehrschichtige Verbundkörper jeweils vom äußeren und vom inneren Gehäuse umschlossen ist. According to the invention, a metallic carrier body becomes Bele supply with an exhaust gas purification catalyst provides, in which the carrier body is made in that a flat metal band made of a thin metal sheet and a corrugated band from another thin metal sheet adj bears in spiral form one above the other to form a multi-layered bundle of a variety of network arti has gas passages along the central axis, and then the multilayer composite body from a tubular Me tall housing is enclosed, this from an outer Housing and at least one inner housing in the outer Ge housing and the multilayer composite body in each case is enclosed by the outer and inner housing.
Obige und weitere Ziele, Eigenschaften und zusätzliche Vor teile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich, wobei die anlie genden Zeichnungen mit verschiedenen Ausführungsformen, die den Erfindungsgedanken beinhalten, zur Veranschaulichung die nen. Dabei zeigt:Above and other goals, characteristics and additional advantages parts of the present invention are known to those skilled in the art the detailed description can be seen, the appendix the drawings with various embodiments include the idea of the invention, for illustration the nen. It shows:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen metal lischen Trägerkörper für einen Abgasreinigungskatalysa tor; und Figure 1 is a plan view of a metallic carrier body according to the invention for an exhaust gas purification catalyst. and
Fig. 2 ähnlich der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform des metallischen Trägerkörpers. Fig. 2 similar to Fig. 1 shows another embodiment of the metallic support body.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen metallischen Trägerkör per 1 zur Beladung mit einem Abgasreinigungskatalysator. Der metallische Trägerkörper 1 ist folgendermaßen gebaut: Der mehrschichtige Verbundkörper 2 ist aus einem flachen Band 21 aus hitzebeständigem dünnem Metallblech und einem gewellten Band 22 aus einem anderen gleichartigen dünnen Metallblech zusammengesetzt, wobei die flachen und gewellten Bänder 21, 22 gemeinsam zu einer Spiralform aufgerollt sind. Der mehr schichtige Verbundkörper 2 ist vom äußeren Gehäuse 4, z.B. der äußersten Hülle, und auch vom inneren Gehäuse 5, das im äußeren Gehäuse 4 angeordnet ist, umschlossen. Der mehr schichtige Verbundkörper 2 besitzt viele netzwerkartige Gas durchlässe 3, die kein Absinken des Abgasdruck bewirken sol len. Die Bestandteile des metallischen Trägerkörpers 1 sind beliebig, z.B. durch Löten, miteinander verbunden. Fig. 1 shows a metallic support body according to the invention by 1 for loading with an exhaust gas purification catalyst. The metallic carrier body 1 is constructed as follows: The multilayer composite body 2 is composed of a flat band 21 made of heat-resistant thin metal sheet and a corrugated band 22 made of another similar thin metal sheet, the flat and corrugated bands 21 , 22 being rolled up together into a spiral shape . The multilayer composite body 2 is enclosed by the outer housing 4 , for example the outermost shell, and also by the inner housing 5 , which is arranged in the outer housing 4 . The multilayer composite body 2 has many network-like gas passages 3 , which should not cause a drop in the exhaust gas pressure. The components of the metallic carrier body 1 are connected to one another as desired, for example by soldering.
Ein herausragendes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der mehrschichtige Verbundkörper 2 nicht nur vom äußeren Gehäuse, sondern auch vom inneren Gehäuse 5 umschlos sen ist. An outstanding feature of the present invention lies in the fact that the multilayer composite body 2 is not only enclosed by the outer housing but also by the inner housing 5 .
Bei einem so konstruierten metallischen Trägerkörper 1 ist eine Ablösung der Bestandteile wegen thermischer Belastungen und eine Rißbildung wegen der Vibrationen verhindert; dies trifft auch für so harte Bedingungen zu, wie das Erhitzen auf 800-900°C im Autoabgassystem oder wie wiederholte hohe Tem peraturschwankungen (Temperaturänderungsbelastung) zwischen -20°C und 900°C.In the case of a metallic carrier body 1 constructed in this way, detachment of the components due to thermal loads and cracking due to the vibrations are prevented; this also applies to harsh conditions such as heating to 800-900 ° C in the car exhaust system or repeated high temperature fluctuations (temperature change load) between -20 ° C and 900 ° C.
Bislang übliche mehrschichtige Verbundkörper sind nur in ein äußeres Gehäuse eingeschlossen und mit diesem verbunden. Der erfindungsgemäße mehrschichtige Verbundkörper 2 aus einer Wicklung eines flachen und eines gewellten Bandes 21, 22 ist vom inneren Gehäuse 5 radial unterteilt. Dies hat zur Folge, daß die thermischen Belastungen radial auf die Wicklungen verteilt werden und diese dadurch wirksam vor großen Verfor mungsbelastungen geschützt sind. Da ferner das innere Gehäuse gegen den mehrschichtigen Verbundkörper 2 im äußeren Gehäuse 4 drückt - so als ob der Durchmesser des hohlen zentralen Teils der Rolle größer würde - sind das flache Band 21 und das gewellte Band 22 in den Kontaktbereichen mit erhöhter Fe stigkeit miteinander verbunden.Multi-layer composite bodies which have been customary to date are only enclosed in and connected to an outer housing. The multilayer composite body 2 according to the invention, consisting of a winding of a flat and a corrugated band 21 , 22, is radially divided by the inner housing 5 . This has the consequence that the thermal loads are distributed radially to the windings and these are effectively protected against large deformation loads. Further, since the inner case presses against the multi-layer composite body 2 in the outer case 4 - as if the diameter of the hollow central part of the roll became larger - the flat band 21 and the corrugated band 22 are connected to each other in the contact areas with increased strength.
Erfindungsgemäß ist dem metallischen Trägerkörper 1 nach Fig. 1 dadurch eine ausreichende Haltbarkeit verliehen, daß die Kontaktbereiche zwischen den flachen und den gewellten Bändern 21, 22 und zwischen den mehrschichtigen Verbundkör pern 2 und den äußeren und inneren Gehäusen 4, 5 auf belie bige Art, wie z.B. durch Löten, miteinander verbunden sind. Ferner kann, wie in Fig. 2 gezeigt, mindestens ein Ende des äußeren Gehäuses 4 mit einer oder mehreren Rippen 6 versehen sein, die verhindern, daß der mehrschichtige Verbundkörper 2 über das äußere Ende des Gehäuses herausragt und den gesamten Trägerkörper 1 verstärken.According to the invention, the metallic carrier body 1 according to FIG. 1 is given sufficient durability that the contact areas between the flat and the corrugated bands 21 , 22 and between the multilayer composite bodies 2 and the outer and inner housings 4 , 5 in any manner, such as by soldering. Furthermore, as shown in FIG. 2, at least one end of the outer housing 4 can be provided with one or more ribs 6 , which prevent the multilayer composite body 2 from protruding beyond the outer end of the housing and reinforcing the entire carrier body 1 .
Die mehrschichtigen Verbundkörper im äußeren Gehäuse 4 und im inneren Gehäuse 5 können ferner unterschiedliche Wellenab stände (oder Rillenabstände) auf dem gewellten Bandes 22 be sitzen, und auch die dünnen Metallbleche für die flachen und gewellten Bänder 21, 22 können bzgl. Hitzebeständigkeit und Korrosionsfestigkeit unterschiedlich sein. Angesichts der Tatsache, daß die Abgase im Zentralbereich des Abgassystems schneller fließen und dort auch die Reaktionstemperaturen zwischen Abgas und Katalysator höher sind, ist es für den mehrschichtigen Verbundkörper im inneren Gehäuse 5 besonders vorteilhaft, ein gewelltes Band mit einer geringeren Wellen länge zu verwenden. Desweiteren sind dort dünne Metallbleche - sowohl für die flachen als auch für die gewellten Bänder 21, 22 - mit guter Hitzebeständigkeit und Korrosionsfestig keit vorteilhaft. Durch diese Anordnung kann das Abgas besser gereinigt werden, da die im Zentralbereich rascher durchge henden Abgase an einer entsprechend größeren Kontaktfläche mit der Katalysatorschicht in Berührung kommen. Da ferner, sowohl für die flachen als auch für die gewellten Bänder 21, 22, dünne Metallbleche mit einer guten Hitzebeständigkeit und Korrosionsfestigkeit verwendet werden, ist auch die Haltbar keit des metallischen Trägerkörpers verbessert.The multilayer composite body in the outer housing 4 and in the inner housing 5 may also be different Wellenab stand (or groove spacing) on the corrugated belt 22 be, and also the thin metal sheets for the flat and corrugated belts 21 , 22 may differ with respect to heat resistance and corrosion resistance be. In view of the fact that the exhaust gases flow faster in the central region of the exhaust system and there the reaction temperatures between exhaust gas and catalyst are higher, it is particularly advantageous for the multilayer composite body in the inner housing 5 to use a corrugated band with a shorter shaft length. Furthermore, thin metal sheets there - both for the flat and for the corrugated strips 21 , 22 - with good heat resistance and corrosion resistance are advantageous. With this arrangement, the exhaust gas can be cleaned better, since the exhaust gases passing through more rapidly in the central region come into contact with the catalyst layer at a correspondingly larger contact area. Furthermore, since thin metal sheets with good heat resistance and corrosion resistance are used for both the flat and corrugated belts 21 , 22 , the durability of the metallic support body is also improved.
Die Bestandteile des mehrschichtigen Verbundkörpers im inne ren Gehäuse 5 können bspw. gegenüber denen im äußeren Gehäuse 4 hitzebeständiger sein, wie nachstehend beschrieben: Im in neren Gehäuse 5 kann bspw. der mehrschichtige Verbundkörper aus einem hitzebeständigen Stahl mit 20 Gew.% Chrom, 6 Gew.% Aluminium, 0,1 Gew.% Yttrium, Rest Eisen sein, während der im äußeren Gehäuse 4 aus einem hitzebeständigen Stahl mit 20 Gew.% Chrom, 5 Gew.% Aluminium, Rest Eisen ist. Der so er hältliche metallische Trägerkörper kann daher der hoch exo thermen Reaktion zwischen Abgas und Abgasreinigungskatalysa tor im Zentralbereich des Trägerkörpers wirksam widerstehen. The components of the multi-layer composite body in held ren housing 5 may, for example compared to those of heat-resistant in the outer casing 4 may be as described below. In the in Neren housing 5 of the multi-layer composite body can, for example, from a heat-resistant steel with 20 wt% chromium, 6 wt.. % Aluminum, 0.1% by weight yttrium, the rest being iron, while that in the outer housing 4 is made of a heat-resistant steel with 20% by weight chromium, 5% by weight aluminum, the rest iron. The metallic carrier body thus obtainable can therefore effectively withstand the highly exothermic reaction between exhaust gas and exhaust gas purification catalyst in the central region of the carrier body.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erläuterten be sonderen Ausführungsformen beschränkt. So können z.B. auch zwei oder mehrere innere Gehäuse verwendet sowie beliebige Veränderungen und Modifikationen in den inneren Gehäusen vor genommen werden.The present invention is not to be explained limited special embodiments. For example, also two or more inner housings used as well as any Changes and modifications in the inner housings be taken.
Beim erfindungsgemäßen metallischen Trägerkörper wird wirksam verhindert, daß die Trägerkörperbestandteile, insbesondere zwischen den flachen und dem gewellten Bändern, sich ablösen, brechen oder Risse bilden. Dies hat zur Folge, daß die Kata lysatorschicht auf der Oberfläche der flachen und gewellten Bänder über einen langen Zeitraum gebunden bleibt und so über einen großen Zeitraum die Abgasreinigungsfunktion des metal lischen Trägerkörpers garantiert ist.The metallic support body according to the invention is effective prevents the carrier body components, in particular between the flat and the wavy bands, peel off, break or crack. As a result, the Kata layer of analyzer on the surface of flat and corrugated Ribbons remain tied over a long period of time and so over the exhaust gas purification function of the metal carrier body is guaranteed.
Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen anhand der Beispiele beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt ist.The present invention will now be described in more detail with reference to FIG Examples described, it being noted that the Invention is not limited to the examples shown is.
(i) Flaches Band: Für das flache Band wird ein hitzebeständi ges Stahlblech mit 20 Gew.% Chrom, 5 Gew.% Aluminium, einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 70 mm verwendet.(i) Flat belt: For the flat belt, a heat-resistant steel sheet with 20% by weight chromium, 5% by weight aluminum, one Thickness of 0.05 mm and a width of 70 mm are used.
(ii) Gewelltes Band: Ein gleichartiges, weiteres Stahlblech, wie das flache Band, wird in eine Wellenform mit Längsmaxima einer Höhe von 1,8 mm in Abständen von 3,5 mm gebracht.(ii) Corrugated strip: a similar, further steel sheet, like the flat band, is in a waveform with longitudinal maxima brought to a height of 1.8 mm at intervals of 3.5 mm.
Das flache und das gewellte Band werden dann übereinander ge legt und danach spiralförmig zu einem mehrschichtigen Ver bundkörper aufgewickelt. Der so erhältliche mehrschichtige Verbundkörper wird unter Spannung in ein inneres rohrförmiges Gehäuse mit einem Innendurchmesser von 30 mm und einem Außen durchmesser von 32 mm eingeschlossen.The flat and corrugated tape are then stacked and then spirally to a multilayer Ver wound body. The multi-layer available in this way Composite body is under tension in an inner tubular Housing with an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 32 mm included.
Zwischenzeitlich wird ein flaches und ein gewelltes Band der o.g. Art übereinander gelegt, ein Ende des flachen Bandes an einem Schlitz eines Führungsstabs mit einem Durchmesser von 31,5 mm fixiert (der Führungsstab dient zum Aufrollen der übereinander gelegten Bänder) und danach die beiden Bänder zu einem weiteren mehrschichtigen Verbundkörper aufgewickelt. Der so erhältliche mehrschichtige Verbundkörper wird vom äußeren Metallgehäuse umschlossen, das einen Innendurchmesser von 70 mm besitzt.In the meantime, a flat and a wavy band of o.g. Kind on top of each other, one end of the flat ribbon on a slot of a guide rod with a diameter of 31.5 mm fixed (the guide rod is used to roll up the overlaid tapes) and then the two tapes another multilayer composite wound. The multilayer composite body obtainable in this way is made by outer metal case enclosed, which has an inner diameter of 70 mm.
Anschließend wird der erstgenannte mehrschichtige Verbundkör per mit einem Außendurchmesser von 32 mm unter Spannung in den mittleren hohlen Bereich des äußeren Gehäuses mit einem Innendurchmesser von 31,5 mm eingesetzt; das gleiche erfolgt mit dem letztgenannten mehrschichtigen Verbundkörper in das äußere Gehäuse. Nach dem Aufbringen des Lötmaterials erfolgt ein Verlöten der Kontaktflächen zwischen den flachen und ge wellten Bändern und zwischen den mehrschichtigen Verbundkör pern und den jeweiligen Metallgehäusen mittels einer Hitzebe handlung. Dabei wird ein metallischer Trägerkörper für einen Abgasreinigungskatalysator erhalten. Dieser Trägerkörper be sitzt hervorragende Vibrationsfestigkeit und Widerstands fähigkeit gegenüber thermischen Belastungen.Then the first-mentioned multilayer composite body per with an outer diameter of 32 mm under tension in the middle hollow area of the outer casing with a Inner diameter of 31.5 mm used; the same thing happens with the latter multilayer composite body in the outer housing. After the soldering material has been applied soldering the contact surfaces between the flat and ge undulated ribbons and between the multilayer composite body pern and the respective metal housing by means of a heat action. This is a metallic support body for one Exhaust gas purification catalyst received. This carrier body be sits excellent vibration resistance and resistance ability to withstand thermal loads.
(i) Mehrschichtiger Verbundkörper im inneren Gehäuse: Ein flaches Band aus einem hitzebeständigen und korrosions festen Stahl mit 20 Gew.% Chrom, 6 Gew.% Aluminium, 0,1 Gew.% Yttrium und Rest Eisen mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 100 mm und ein gewelltes Band aus einem anderen gleichartigen, blechartigen Band mit Längsrippen von 1,2 mm Höhe in Abständen von 2,5 mm werden spiralförmig zu einem mehrschichtigen Verbundkörper aufgewickelt. Der so erhält liche Verbundkörper wird unter Spannung in ein rohrförmiges Metallgehäuse (inneres Gehäuse) mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einem Außendurchmesser von 52 mm eingeschlos sen.(i) Multi-layer composite body in the inner housing: A flat tape made of a heat-resistant and corrosion solid steel with 20% by weight chromium, 6% by weight aluminum, 0.1% by weight Yttrium and balance iron with a thickness of 0.05 mm and one Width of 100 mm and a corrugated band from another similar, sheet-like band with longitudinal ribs of 1.2 mm Height at intervals of 2.5 mm are spiraled into one multilayer composite body wound. That receives Liche composite body is under tension in a tubular Metal housing (inner housing) with an inner diameter of 50 mm and an outer diameter of 52 mm included sen.
(ii) Mehrschichtiger Verbundkörper im äußeren Gehäuse: Ein flaches Band aus einem hitzebeständigen und korrosions festen Stahl mit 20 Gew.% Chrom, 5 Gew.% Aluminium, Rest Eisen, einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 100 mm und ein gewelltes Band aus einem weiteren gleichartigen, blechähnlichen Band mit Längsrippen einer Höhe von 1,8 mm in Abständen von 3,5 mm werden gemeinsam spiralförmig zu einem weiteren mehrschichtigen Verbundkörper aufgewickelt, der einen hohlen Innenbereich mit einem Innendurchmesser von 51 mm besitzt. Der so erhältliche mehrschichtige Verbundkörper wird in ein weiteres Metallgehäuse (äußeres Gehäuse) mit einem Innendurchmesser von 97 mm und einem Außendurchmesser von 100 mm unter Spannung eingeschlossen.(ii) Multi-layer composite body in the outer housing: A flat tape made of a heat-resistant and corrosion solid steel with 20% by weight chromium, 5% by weight aluminum, the rest Iron, 0.05 mm thick and 100 mm wide and a corrugated band from another similar, Sheet-like band with longitudinal ribs 1.8 mm in height Spacing of 3.5 mm becomes a spiral another multilayer composite wound, the a hollow interior with an inner diameter of 51 mm has. The multi-layer composite body available in this way comes with another metal housing (outer housing) an inner diameter of 97 mm and an outer diameter of 100 mm enclosed under tension.
Der letztgenannte mehrschichtige Verbundkörper (i), der im äußeren Gehäuse unter Spannung eingeschlossen ist, nimmt dann in seinem zentralen hohlen Bereich den erstgenannten mehr schichtigen Verbundkörper (ii), der vom inneren Gehäuse um schlossen ist, auf, und bildet so den metallischen Trägerkör per. Dann wird an irgendeinem offenen Ende des äußeren Gehäu ses eine kreuzförmige Rippe aus hitzebeständigem und korro sionsfestem Stahl aus 20 Gew.% Chrom, 5 Gew.% Aluminium, Rest Eisen angebracht. Das anschließende Löten erfolgt, wie in Beispiel 1.The latter multilayer composite body ( i ), which is enclosed in the outer housing under tension, then takes up in its central hollow region the first-mentioned multilayer composite body (ii), which is closed by the inner housing, and thus forms the metallic support body . Then a cruciform rib made of heat-resistant and corrosion-resistant steel made of 20% by weight of chromium, 5% by weight of aluminum and the rest of iron is attached to an open end of the outer housing. The subsequent soldering is carried out as in Example 1.
Der so erhältliche metallische Trägerkörper besitzt hervorra gende Vibrationsfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber thermischen Belastungen. Ferner besitzt der mehrschichtige Verbundkörper im inneren Gehäuse hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Hitzebeständigkeit und Korrosionsfestigkeit.The metallic carrier body obtainable in this way is outstanding vibration resistance and resistance to thermal loads. Furthermore, the multilayer Composite body in the inner housing excellent properties in terms of heat resistance and corrosion resistance.
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