DE60132082T2

DE60132082T2 - Faltbare metallkatalysatorträger sowie daraus hergestellte, formbare katalysatorelemente und verfahren zu ihrer installation

Info

Publication number: DE60132082T2
Application number: DE60132082T
Authority: DE
Inventors: Michael P. Clark GALLIGAN; Joseph C. Howell DETTLING; Shau-Lin F. Piscataway CHEN; Matthew P. Lambertville LARKIN
Original assignee: BASF Catalysts LLC
Current assignee: BASF Catalysts LLC
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: ATE381966T1; WO2001094010A2; DE60132082D1; AU2001265196A1; CN1507532A; EP1286768B1; WO2001094010A3; CN1274947C; EP1286768A2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf biegsame hitzebeständige Metallträger, auf die eine Katalysatormischung aufgetragen werden kann, um ein anpassungsfähiges Katalysatorelement (in den Ansprüchen „entsprechendes Katalysatorelement", Anm. d. Übers.) zur Verfügung zu stellen. Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf hitzebeständige Metallträger, die mit einer Katalysatormischung beschichtet sein können und dann gebogen werden, um ein Einführen des sich daraus ergebenden anpassungsfähigen Katalysatorelements in gekrümmte Kanäle und Ähnliches zu ermöglichen, zum Beispiel in gekrümmte Abgasverteiler oder Auspuffrohre von Benzin- oder Diesel-Verbrennungsmotoren.
Verwandte Technik
Die Bereitstellung von Katalysatoren zur Behandlung von Abgasen, wie zum Beispiel Abgase von Verbrennungsmotoren, ist natürlich in der Technik gut bekannt. Typischerweise umfassen solche Katalysatoren einen starren Träger, wie zum Beispiel den sogenannten „wabenförmigen" Träger, der aus einer keramikähnlichen Substanz wie Cordierit oder Mullit besteht und üblicherweise eine kreisförmige oder ovale zylindrische Form sowie eine Vielzahl von dünnen Gasflussdurchgängen aufweist, die sich von dessen vorderer Fläche bis hindurch zu dessen hinterer Fläche erstrecken. Die Wände dieser Gasflussdurchgänge sind mit einem katalytischen Material beschichtet, zum Beispiel mit einem, das aus einer getrockneten, kalzinierten Beschichtung eines dünnen partikulären hitzebeständigen Metalloxids besteht, z. B. aktiviertes Aluminiumoxid, auf welchem eine oder mehrere katalytische Metallkomponenten fein verteilt sind. Letzteres kann zum Beispiel einer oder mehrere der folgenden Stoffe sein: Platin, Platin plus Rhodium, und einer oder mehrere der mehrwertigen unedlen Metalloxide, wie zum Beispiel Oxide von Kobalt, Nickel, Eisen oder Mangan. Es ist in der Technik außerdem bekannt, einen Träger zu verwenden, der aus einem Paar aufeinander liegenden hitzebeständigen Metallstreifen besteht, wie zum Beispiel Streifen aus rostfreiem Stahl, wobei einer flach und der andere gewellt ist. Die aufeinander liegenden Streifen sind eng in einen Zylinder gewickelt, so dass die sich abwechselnden gewellten und flachen Metallstreifen eine Vielzahl von dünnen Gasflussdurchgängen bilden, die sich von der vorderen Fläche bis hindurch zur hinteren Fläche des Metallträgers erstrecken. Ein katalytisches Material, wie zum Beispiel das vorgehend beschriebene, kann auf diesen Gasflussdurchgängen aufgetragen sein, z. B. aus einer wässrigen Aufschlämmung der Partikel, die getrocknet und kalziniert wurde. In beiden Fällen, gleich ob ein keramikähnliches Material extrudiert wurde oder eng spiralförmig gewundene Streifen aus flachem und gewelltem Metall verwendet wurden, ist der daraus resultierende Trägerkörper starr. Um ausreichend katalytisches Material zur Verfügung zu stellen, um die Reinigung des zu behandelnden Abgasstroms zu bewirken, weisen dieses starren Katalysatorelemente typischerweise einen beträchtlich größeren Durchmesser als die Abgaskanäle auf, in denen sie platziert sind. Deshalb ist es in der Technik gut bekannt, dass diese starren Katalysatorelemente in einem Kanister, wie zum Beispiel einem Kanister aus rostfreiem Stahl, untergebracht werden, wobei Einlass- und Auslassenden hinzugefügt werden, die die Form eines Kegelstumpfes haben. und wobei die größere Grundfläche des Kegelstumpfendes mit einem zylindrischen Gehäuse verbunden wird, das das starre Katalysatorelement enthält. Das kleinere Ende des Kegelstumpfes befindet sich auf der dem starren Katalysatorelement abgewandten Seite und ist so dimensioniert, dass es bequem mit den Einlass- bzw. Auslasskanälen verbunden werden kann, in die der Abgasstrom fließt und aus denen er vom starren Katalysatorelement weggetragen wird.
Die obige Konstruktion ist alt und in der Technik gut bekannt. Es ist in der Technik außerdem bekannt, dass die Anwendung solcher katalytischen Materialien auf Metallsubstrate durch die Anwendung einer intermetallischen Verbindung auf das Metallsubstrat als Zwischenschicht zwischen dem Metall und einer katalytisch aktiven Schicht verbessert wird. Eine solche Anordnung wird zum Beispiel im US-Patent 5.204.302 vom 20. April 1993 von I. V. Gorynin u. a. unter dem Titel „Catalyst Composition and a Method For Ist Preparation" (Katalytische Mischung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung) (das „Patent 302") gezeigt. Das „Patent 302" legt ein mehrschichtiges Katalysatormaterial offen, das auf einem Metallsubstrat aufgebracht ist. Das Metallsubstrat (Spalte 4, Zeilen 64–68) kann ein beliebiges, thermisch stabiles Metall einschließlich rostfreier Stahl und niedriglegierter Stahl sein. Wie in 1 des Patents dargestellt und in Spalte 4, Zeile 32 ff. beschrieben ist, wird eine Vorrichtung zum Flammspritzen oder Plasmaspritzen (2 und Spalte 5, Zeile 32 ff.) verwendet, um eine haftende Unterschicht 12 auf ein Metallsubstrat 11 aufzubringen, die in einem festen Querschnitt als eine dichte (feste) plattenähnliche Struktur dargestellt wird. Die haftende Unterschicht 12 enthält eine selbsthaftende intermetallische Verbindung, die aus einer beliebigen von mehreren Metallpaarungen gebildet wird, einschließlich Aluminium und Nickel, wie es in Spalte 5, Zeilen 1–6 des „Patents 302" beschrieben ist. Eine katalytisch aktive Schicht 14 (1) wird oben auf die Unterschicht 12 gesprüht und weist eine ansteigende Mischung mit einem wachsenden Gehalt an katalytisch aktivem Material auf, wenn man sich von der Grenzfläche weg bewegt (Spalte 5, Zeilen 7–24). Die katalytisch aktive Schicht kann Aluminiumoxid, vorzugsweise Gamma-Aluminiumoxid sein, und kann des Weiteren spezielle Metalloxidstabilisatoren enthalten, wie zum Beispiel CaO, Cr₂O₃ usw., sowie katalytische Metalloxidmaterialien, wie zum Beispiel ZrO₂, Ce₂O₃ usw. Eine poröse Schicht 18 (1 und Spalte 5, Zeilen 25–32) enthält einige katalytisch aktive Komponenten und Übergangsmetalloxide als Zerfallsprodukte von Poren bildenden Verbindungen, wie zum Beispiel MnCO₃, Na₂CO₃ usw. Wahlweise kann eine Aktivatorschicht 19 auf die poröse Schicht aufgebracht werden, vorzugsweise durch Magnetronzerstäubung (siehe Spalte 4, Zeilen 56–63 und Spalte 8, Zeile 24 ff.).
Sogenannte „Metallschäume" und ihre Verwendung als ein Substrat oder Träger für Katalysatoren, die für die Behandlung von Autoabgasen verwendet werden, sind ebenfalls in der Technik bekannt. Zum Beispiel legt das US-Patent 3.111.396 von Ball vom 19. November 1963 ein Verfahren zur Herstellung eines porösen „Metallschaums" offen. Im Wesentlichen umfasst das Verfahren die Ausbildung einer porösen organischen Struktur, wie zum Beispiel ein Netz, Stoff, oder einer ausgehärteten Schaumstruktur, wie zum Beispiel eines offenporigen Schwamms, wobei die Struktur mit einer flüssigen Suspension von Pulvermetall in einem flüssigen Bindemittel imprägniert wird, sowie das Trocknen und Erhitzen der imprägnierten Struktur, um das flüssige Bindemittel zu entfernen, und dann die organische Struktur weiter zu erhitzen, um diese zu zersetzen und das Metallpulver in eine beständige Form zu sintern. Die sich daraus ergebende Metallstruktur, obwohl sie nicht während des Herstellungsprozesses aufgeschäumt wurde, wird dennoch als geschäumt beschrieben, da ihre endgültige Struktur der eines geschäumten Materials ähnelt.
Der Beitrag Technical Paper 971032 des SAE (Verband der Automobilingenieure) von Arun D. Jatkar unter dem Titel „A New Catalyst Support Structure For Automotive Catalytic Converters" (Eine neue katalytische Stützstruktur für Fahrzeugkatalysatoren) wurde auf dem Internationalen Kongress und Ausstellung, Detroit, Michigan, 24–27. Februar 1997 vorgestellt. Dieser Beitrag legt die Verwendung von Metallschäumen als ein Substrat für Fahrzeugkatalysatoren offen und merkt an, dass Schäume, die aus FeCr-Legierung und ALFA-IV^® ferritischen Pulvern aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, als erfolgreich bei der Verwendung als Substrate für Fahrzeugkatalysatoren gelten, zumindest in vorläufigen Tests. Eine keramische Waschschicht mit einer Edelmetallfüllung wurde auf Scheiben aus ALFA-IV^® Metallschaum aufgetragen, der von Astro Met, Inc. hergestellt wurde. Die Waschschicht enthielt Gamma-Aluminiumoxid und Ceriumoxid, auf die Platin und Rhodium in einem Verhältnis von 4:1 aufgetragen wurde, um eine Ladung von 40 Gramm des Edelmetalls pro Kubikfuß (ca. 0,028 m³) des schaumgestützten Katalysators zur Verfügung zu stellen. Solche katalysierten Substrate gelten als wirksam bei der Behandlung von Kohlenwasserstoff-Emissionen.
In einem Artikel unter dem Titel „Catalysts Based On Foam Metals" (Katalysator auf der Grundlage von Metallschäumen), der im Journal of Advanced Materials 1994, 1(5) 471–476, schlugen Pestryakov u. a. die Verwendung eines geschäumten Metalls als Trägersubstrat für katalytische Materialien bei der katalytischen Neutralisierung von Abgases von Automotoren vor. Es wird die Verwendung einer Zwischenschicht aus Aluminiumoxid mit einer großen Oberfläche zwischen dem metallischen Schaum und dem katalytischen Material empfohlen, wobei diese direkt auf dem Schaumträger aufgetragen ist. Zusätzlich zu einer Vergrößerung der Oberfläche des Substrats wird dem Aluminiumoxid auch die Funktion des Schutzes des Substrats vor Korrosion zuerkannt.
Der SAE-Beitrag 962473 von Reck u. a. der EMITECH-GmbH unter dem Titel Metallic Substrates and Hot Tubes for Catalytic Converters in Passenger Cars, Two- and Three-Wheelers" (Metallische Substrate und hitzebeständige Röhren für Katalysatoren in Personenfahrzeugen, Zwei- und Dreiräder) beschäftigt sich mit der Verwendung von Katalysatoren und hitzebeständigen Röhren zur Behandlung von Abgasen bei Motorrollern und Motorrädern, insbesondere bei denen mit Zweitaktmotoren.
WO 97/07327 legt einen Katalysator für das Auspuffrohr eines Verbrennungsmotors offen. Der Katalysator kann die Form einer Metallröhre haben, die teilweise mit einem katalytisch aktiven Mittel beschichtet ist. Der Katalysator kann in das Auspuffrohr eingeführt sein.
US 4.920.746 legt ein Auspuffsystem für einen Verbrennungsmotor offen. In dem Auspuffrohr kann sich ein Metallstreifen befinden, welcher in einer Zick-Zack-Form gebogen ist und perforierte flache Teile umfasst. Der Metallstreifen kann eine katalytische Beschichtung aufweisen, um als Katalysator zur Reinigung der Abgase zu dienen.
Drahtgewebeträger für katalytische Materialien sind handelsüblich verfügbar und umfassen Draht, der durch Plasmaspritzen beschichtet wurde, um darauf eine raue Oberfläche zu bilden, um die Haftung des darauf aufgebrachten katalytischen Materials zu verbessern.
Übersicht über die Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein biegsamer hitzebeständiger Metallträger zur Verwendung in einem anpassungsfähigen Katalysatorelement zur Verfügung gestellt, wie in Anspruch 1 festgelegt ist. Bevorzugte Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 dargestellt.
Im Allgemeinen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen biegsamen hitzebeständigen Metallträger für ein katalytisches Material. Der biegsame Träger, der mit einem katalytischen Material beschichtet ist, um ein anpassungsfähiges Katalysatorelement zur Verfügung zu stellen, kann gebogen oder gefaltet werden, um ein Einführen des anpassungsfähigen Katalysatorelements in eingeschränkte und gekrümmte oder gebogene Bereiche zu ermöglichen, wie zum Beispiel gekrümmte Abschnitte des Abgaskanals eines Verbrennungsmotors. Das anpassungsfähige Katalysatorelement kann bequem in Bereiche eingeführt werden, die normalerweise für herkömmliche starre Katalysatorelemente nicht zugänglich sind. Die vorliegende Erfindung bietet außerdem ein Verfahren zum Installieren solcher anpassungsfähigen Katalysatorelemente, wobei der biegsame anpassungsfähige Charakter der Träger ausgenutzt wird. In einigen Fällen können die nicht katalysierten biegsamen Träger in gekrümmte oder eingeschränkte Abschnitte eines Abgaskanals oder Ähnliches eingeführt werden, um als Flammenhemmer zu dienen.
Der hitzebeständige Metallträger kann so zur Verfügung gestellt werden, dass zumindest ein Teil davon so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er innerhalb eines Rohrs mit einem offen Austrittsende montiert wird, wobei auf den Träger eine intermetallische Ankerschicht aufgetragen ist, damit darauf eine katalytische Beschichtung aufgebracht werden kann. Der Träger kann ein entferntes Ende und ein nächstgelegenes Ende aufweisen, wobei das nächstgelegene Ende ein Befestigungsglied umfassen kann, das so dimensioniert und konfiguriert ist, dass es an dem offenen Austrittsende des Rohrs fixiert wird, wenn zumindest ein Teil des Trägers innerhalb des Rohrs angebracht ist.
Das oben genannte Befestigungsglied kann eine ringförmige Manschette umfassen, die einen Befestigungsflansch definiert, welcher radial nach außen vom nächstgelegenen Ende des Katalysatorelements angeordnet ist und sich von dessen nächstgelegenem Ende in Richtung auf das entfernte Ende erstreckt. Aufgrund dieser Konstruktion wird zwischen dem Befestigungsflansch und dem nächstgelegenen Ende des Katalysatorelements ein ringförmiger Schlitz definiert, der so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er das offene Austrittsende des Rohres aufnimmt, wenn zumindest ein Teil des Trägers innerhalb des Rohres angeordnet ist.
Ein Katalysatorelement kann aus einem hitzebeständigen Metallträger bestehen, der mit einem katalytischen Material zumindest auf einigen Teilen des Trägers beschichtet ist, die so dimensioniert und konfiguriert sind, dass sie innerhalb des Rohres angeordnet werden.
In dem biegsamen hitzebeständigen Metallträger kann außerdem zumindest ein gasdurchlässiger Steckträger angeordnet sein, auf welchem ein katalytisches Material aufgetragen ist. Der biegsame Steckträger kann ein Metallschaum umfassen.
Ein Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 11 dargestellt. Das Verfahren kann verlangen, dass ein anpassungsfähiges Katalysatorelement in ein Rohr installiert wird, welches ein offenes Austrittsende und zumindest ein gekrümmtes Längssegment davon aufweist. Das Katalysatorelement umfasst einen biegsamen hitzebeständigen Metallträger, auf welchem eine katalytische Schicht aufgebracht ist. Das Katalysatorelement kann ein entferntes Ende und ein nächstgelegenes Ende aufweisen, und das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen. Das entfernte Ende des Katalysatorelements wird in das offene Austrittsende des Rohres eingeführt und das Katalysatorelement wird durch das Rohr befördert, einschließlich Biegen des Katalysatorelements, um es an die Krümmung des gekrümmten Längssegments des Rohrs so anzupassen, dass das nächstgelegene Ende des Katalysatorelements angrenzend an das Austrittsende des Rohres angeordnet ist. Das Katalysatorelement kann dann am Rohr fixiert werden.
Das Verfahren zum Installieren eines Katalysatorelements kann die Installation in einem Rohr mit einem offenen Austrittsende zur Verfügung stellen. Das Katalysatorelement umfasst einen hitzebeständigen Metallträger mit einer katalytischen Beschichtung darauf und kann ein entferntes Ende und ein nächstgelegenes Ende aufweisen. Das nächstgelegene Ende kann ein Befestigungsglied aufweisen, welches so dimensioniert und konfiguriert ist, dass es an dem offenen Austrittsende des Rohres fixiert ist, wenn zumindest ein Teil des Trägers innerhalb des Rohrs angeordnet ist, und das Verfahren umfasst die folgenden Schritte. Das entfernte Ende des Katalysatorelements wird in das offene Austrittsende des Rohres eingeführt und das Katalysatorelement wird durch das Rohr befördert, um das Austrittsende des Rohres an dem Befestigungsglied auszurichten. Das Befestigungsglied kann dann am Austrittsende des Rohres fixiert werden.
In dem zuvor genannten Verfahren kann das Befestigungsglied eine ringförmige Manschette umfassen, die einen Befestigungsflansch definiert, welcher radial nach außen vom nächstgelegenen Ende des Katalysatorelements angeordnet ist und sich von dessen nächstgelegenem Ende in Richtung auf das entfernte Ende erstreckt. Auf diese Weise wird zwischen dem Befestigungsflansch und dem nächstgelegenen Ende des Katalysatorelements ein ringförmiger Schlitz definiert, der so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er das offene Austrittsende des Rohres aufnimmt. Der Schritt der Beförderung des Katalysatorelements durch das Rohr kann die Anordnung des Austrittsendes des Rohres innerhalb des ringförmigen Schlitzes einschließen, und das Befestigungsglied kann an dem Austrittsende des Rohres fixiert werden, indem der Befestigungsflansch an dem Austrittsende des Rohres fixiert wird.
Der Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung bietet somit ein Verfahren zum Installieren eines anpassungsfähigen Katalysatorelements an einer ausgewählten Stelle im Inneren eines Abgaskanals von einer Quelle eines Abgasstroms, z. B. dem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors, wobei die ausgewählte Stelle durch einen Zugangsweg dahin zugänglich ist. Das anpassungsfähige Katalysatorelement umfasst zumindest einen biegsamen hitzebeständigen Metallträger, auf den eine katalytische Schicht aufgebracht ist. Das Verfahren umfasst die Schritte des Einführens des anpassungsfähigen Katalysatorelements in den Zugangsweg und dessen Beförderung zur ausgewählten Stelle, indem das anpassungsfähige Katalysatorelement so gebogen wird, dass es sich an die Form der ausgewählten Stelle anpasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht des Aufrisses eines ansonsten herkömmlichen Motorrades, dessen Auspuffsystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem anpassungsfähigen Katalysatorelement ausgestattet ist (in 1 nicht sichtbar).
1A ist eine auseinandergezogene Darstellung, teilweise als Querschnitt, eines Abschnitts des Auspuffsystems des Motorrades in 1, die, teilweise gestrichelt dargestellt, einen anpassungsfähiges Katalysatorelement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines ansonsten herkömmlichen tragbaren elektrischen Generators mit Benzinantrieb, dessen Abgaskanal nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem anpassungsfähigen Katalysatorelement ausgestattet ist (in 2 nicht sichtbar).
2A ist eine perspektivische Ansicht, teilweise losgelöst, die den Abgaskanal des Generators in 2 zeigt, in dem ein anpassungsfähiges Katalysatorelement nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
3 ist ein Aufriss, wobei Teile entfernt wurden, eines biegsamen hitzebeständigen Metallträgers nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A ist die Ansicht eines Endes davon.
3B ist eine perspektivische Ansicht des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers in 3.
4 ist eine Seitenansicht als Aufriss eines anpassungsfähigen Katalysatorelements, das einen biegsamen hitzebeständigen Metallträger mit einem Montageflansch an dessen nächstgelegenen Ende aufweist.
4A ist ein Aufriss, teilweise als Querschnitt und gegenüber 4 vergrößert, des nächstgelegenen Endes des anpassungsfähigen Katalysators in 4, wobei Teile entfernt wurden, neben das offene Austrittsende eines Rohrs gestellt, in dem das anpassungsfähige Katalysatorelement montiert werden soll.
4B ist eine Ansicht, die 4A entspricht, aber das anpassungsfähige Katalysatorelement innerhalb des Rohrs montiert zeigt.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines teilweise geformten anpassungsfähigen Katalysatorelements nach noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5A ist eine Ansicht entlang der Linie A-A in 5.
6 ist ein Aufriss, der das fertig gestellte anpassungsfähige Katalysatorelement in 5 zeigt, das innerhalb eines Haltebügels montiert ist.
7 ist ein Aufriss von vorn einer Verschlussplatte, die ein wie eine Ziehharmonika gefaltetes anpassungsfähiges Katalysatorelement nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufweist, das darauf montiert ist.
7A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 7 und
8 ist eine perspektivische, auseinander gezogene Ansicht, wobei Teile entfernt wurden, eines herkömmlichen Schalldämpfers und eines Auspuffrohrs für einen Zweitaktmotor eines Motorrades.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und deren bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt ein Motorrad 10, das auf herkömmliche Weise einen Rahmen 12 umfasst, auf dem ein herkömmlicher Benzinmotor 14 montiert ist, welcher mit Kraftstoff auf die herkömmliche Art aus einem Kraftstofftank 16 versorgt wird. Ein Auspuffsystem umfasst ein Auspuffrohr 20, ein Katalysatorgehäuse 22 und ein Auspuffendrohr 24. 1A zeigt eine vergrößerte, auseinandergezogene Darstellung des Auspuffrohrs 20 und des Katalysatorgehäuses 22, wobei ein Abschnitt des Auspuffs 20 entfernt wurde, um eine Teilansicht eines anpassungsfähigen Katalysatorelements 26 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bieten. Ein herkömmliches starres Katalysatorelement 28 nach dem Stand der Technik wird in der gestrichelten Darstellung nach dem anpassungsfähigen Katalysatorelement 26 angeordnet veranschaulicht, und zwar in Richtung des Abgases gesehen, das durch das Auspuffsystem 18 in Richtung der nicht nummerierten Pfeile in 1A strömt. Das anpassungsfähige Katalysatorelement 26 ist biegsam, so dass es in das Auspuffrohr 20 eingeführt und gebogen werden kann, um es an dessen gekrümmten Aufbau anzupassen. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich das anpassungsfähige Katalysatorelement 26 im Wesentlichen über die gesamte Länge des Auspuffrohrs 20 und von dort in einen Abschnitt des Katalysatorgehäuses 22. Einzelheiten des Aufbaus eines anpassungsfähigen Katalysatorelements nach der vorliegenden Erfindung, wie zum Beispiel das anpassungsfähige Katalysatorelement 26, werden im Folgenden dargestellt.
Das Auspuffendrohr 24 kann ein weiteres Katalysatorelement umfassen, einschließlich einem anpassungsfähigen Katalysatorelement nach der vorliegenden Erfindung, es kann wechselweise oder zusätzlich einen herkömmlichen Schalldämpfer enthalten, um die Motorgeräusche abzudämpfen.
2 zeigt eine weitere Umgebung für die Verwendung der anpassungsfähigen Katalysatorelemente der vorliegenden Erfindung, die einen tragbaren elektrischen Generator 30 mit herkömmlichen Aufbau umfasst, der einen kleinen Benzin- oder Dieselmotor 32 enthält, der auf die Plattformen 34a, 34b des Stützrahmens 34 montiert ist. Der Motor 32 wird mit Kraftstoff in der bekannten Art und Weise aus einem Kraftstofftank 36 versorgt und treibt eine Getriebeeinheit 38 an, die wiederum einen elektrischen Generator 40 antreibt, der durch die herkömmlichen Steckdosen 40a elektrischen Strom zur Verfügung stellt. Ein Abgasrohr 42 führt vom Motor 32 zu einem Schalldämpfer 44, von dem aus das Abgas in die Atmosphäre ausgestoßen wird. 2A ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Abgasrohrs 42, die teilweise losgelöst ist, um darin ein anpassungsfähiges Katalysatorelement 126 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zu veranschaulichen. Das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 kann nach den Praktiken der vorliegenden Erfindung von beliebiger geeigneter Art sein, einschließlich der Arten, die im Folgenden detaillierter beschrieben werden. 2A veranschaulicht, wie das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 gebogen werden kann, um den verdrehten Konturen des Abgasrohrs 42 zu folgen.
3, 3A und 3B veranschaulichen ein anpassungsfähiges Katalysatorelement 126, das eine Ausführungsform eines anpassungsfähigen Katalysatorelements nach der vorliegenden Erfindung darstellt. Das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 besteht aus einem biegsamen hitzebeständigen Metallträger 46, der in der veranschaulichten Ausführungsform aus einer gewellten, röhrenförmigen Konstruktion besteht und auf dem eine Ankerschicht 47 aufgebracht ist, die dazu dient, die Stärke der Haftung der katalytischen Beschichtung 48, die auf der Ankerschicht 47 aufgebracht ist, auf dem Metallträger 46 zu verbessern. Die Abschnitte der Ankerschicht 47 und der katalytischen Beschichtung 48 sind auf der linken Seite des anpassungsfähigen Katalysatorelements 126 losgelöst (wie in 3 ersichtlich), um einen unbeschichteten Abschnitt des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers 46 und einen Abschnitt der Ankerschicht 47 darzustellen. Die Ankerschicht 47 kann eine beliebige geeignete Ankerschicht sein, die für die Verbesserung der Haftung der katalytischen Beschichtung 48 ausreichend wirksam ist, so dass bei einem Biegen oder Wickeln des anpassungsfähigen Katalysatorelements 126, um dieses in gekrümmte oder gebogene Durchgänge einzuführen, die katalytische Beschichtung 48 sich nicht vom anpassungsfähigen Katalysatorelement 126 trennt. Typische gekrümmte oder gebogene Durchgänge werden anhand der Abgasrohre 20 und 42 in 1A bzw. 2A veranschaulicht.
Geeignete und bevorzugte Ankerschichten sind intermetallische Ankerschichten, wie sie in der oben genannten Patentanmeldung Seriennummer 09/301.626 offen gelegt sind. Solche Ankerschichten können mittels Lichtbogenspritzen auf den biegsamen hitzebeständigen Metallträger aufgebracht werden, dessen metallenes Ausgangsmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die Nickel, Ni/Cr/Al/Y, Co/Cr/Al/Y, Fe/Cr/Al/Y, Co/Ni/Cr/Al/Y, Fe/Ni/Cr, Fe/Cr/Al, Ni/Cr, Ni/Al, rostfreie Stähle der Serie 300, rostfreie Stähle der Serie 400, Fe/Cr und Co/Cr, sowie Verbindungen von zwei oder mehreren davon umfasst. In einer Ausführungsform kann die Ankerschicht aus Nickel und Aluminium bestehen. Das Aluminium kann von ca. 3 bis 10 Prozent, wahlweise von ca. 4 bis 6 Prozent, des gemeinsamen Gewichts von Nickeln und Aluminium in der Ankerschicht ausmachen.
Die katalytische Beschichtung 48 wird auf die Ankerschicht aufgebracht und kann einen hitzebeständigen Metalloxidträger, z. B. Aluminiumoxid oder Cerdioxid enthalten, auf den ein oder mehrere katalytische Metallelemente, z. B. Platin, Rhodium und Palladium, einzeln oder mehrere davon, aufgebracht sind.
Die starke Bindung einer Ankerschicht, die durch Lichtbogenspritzen erzielt wird, ermöglicht es, dass die daraus entstehenden anpassungsfähigen Katalysatorelemente, die aus biegsamen (d. h. formbaren und/oder flexiblen), mit einer Ankerschicht versehenden, hitzebeständigen Metallträgern bestehen, gebogen, zusammengedrückt, gefaltet, gerollt, gekrümmt usw. werden können, nachdem die Ankerschicht 47 und die katalytischen Beschichtung 48 darauf aufgebracht wurden. In ähnlicher Weise kann geschäumtes Metall mit einer Ankerschicht 47 darauf und einer katalytischen Beschichtung 48 über der Ankerschicht gebogen, zusammengedrückt, gekrümmt usw. werden, um seine Form zu ändern, damit ein Einführen in gekrümmte oder gebogene Abschnitte eines Auspuffrohrs ermöglicht wird.
Obwohl der biegsame hitzebeständige Metallträger, wie zum Beispiel der biegsame hitzebeständige Metallträger 46 oder das anpassungsfähige Katalysatorelement 82, die in 5 und 5A veranschaulicht werden, normalerweise eine katalytische Beschichtung aufweisen, ist es möglich, den biegsamen hitzebeständigen Metallträger nicht katalysiert als Flammenhemmer zu verwenden. Eine solche Verwendung eines nicht katalysierten biegsamen hitzebeständigen Metallträgers bietet die Möglichkeit, einen Flammenhemmer innerhalb oder durch einen gekrümmten oder gebogenen Abschnitt eines Auspuffrohres oder eines anderen Kanals einzuführen. In einigen Ausführungsformen kann zum Beispiel nur ein Abschnitt des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers eine katalytische Beschichtung aufweisen (sowie wahlweise eine Ankerzwischenschicht), und ein Abschnitt davon kann nicht katalysiert belassen werden, um als Flammenhemmer zu dienen und/oder die Temperatursteuerung zu unterstützen, indem eine Masse nicht katalysierten Metalls zur Verfügung gestellt wird, das mit dem Gas, das darüber strömt, in Kontakt gerät.
Das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 weist, wie oben angeführt, einen gewellten Aufbau mit alternierenden Ringen 50, die durch ringförmige Rippen 52 voneinander getrennt sind, auf. Es gibt eine Reihe von Perforationen 54, die in Abständen voneinander angebracht sind und sich radial um den Umfang jedes Rings 50 erstrecken. Wie man am besten in der Endansicht in 3A sehen kann, umfasst das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 im Wesentlichen eine perforiertes, gewellte Röhre, die einen Röhrendurchgang 56 definiert. Der hitzebeständige Metallträger 46 besteht aus einem geeigneten hitzebeständigen Material, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, FeCr-Legierung oder Ähnliches, und weist eine Wandstärke auf, die es in Verbindung mit dem gewellten Aufbau ermöglicht, dass das anpassungsfähige Katalysatorelement 126 gebogen werden kann, um sich an Krümmungen und Kurven anzupassen, und zwar wie jene im Auspuffrohr 20 (1A) und Abgasrohr 42 (2A).
Während anpassungsfähige Katalysatorelemente nach der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Abgasrohrs in einer beliebigen geeigneten Art und Weise und unter Verwendung beliebiger geeigneter Montagemittel installiert und montiert werden können, wird in 4-4B eine besondere Ausführungsform eines Befestigungsglieds veranschaulicht, das am offenen Ende eines Abgasrohrs fixiert werden kann, wobei ein anpassungsfähiges Katalysatorelement 326 dargestellt wird, das ein entferntes Ende 326a und ein gegenüber liegendes nächstgelegenes Ende 326b aufweist, an welchem ein Befestigungsglied 68 fixiert ist. Wie man am besten in 4A und 4B sehen kann, besteht das Befestigungsglied 68 aus einer ringförmigen Manschette 70 mit einem doppelwandigen Aufbau, einer inneren ringförmigen Wand 70a, die kürzer ist als die äußere ringförmige Wand 70b, und die zum Beispiel durch Schweißen an dem nächstgelegenen Ende 326b des anpassungsfähigen Katalysatorelements 326 fixiert ist. Ein ringförmiger Schlitz 74 wird zwischen der inneren ringförmigen Wand 70a und der äußeren ringförmigen Wand 70b ausgebildet und wird, wie in 4A und 4B dargestellt ist, so dimensioniert und konfiguriert, dass er über dem Austrittsende 320c des Abgasrohrs 320 aufgenommen werden kann. Die äußere ringförmige Wand 70b weist darin ausgebildete Gewindebohrungen auf, um mechanische Befestigungselemente aufzunehmen, die in der veranschaulichten Ausführungsform ein Paar diametrisch gegenüberliegende Gewindestifte 72 umfassen. Das Befestigungsglied 68 ermöglicht das Einführen des anpassungsfähigen Katalysatorelements 226 in das offene Austrittsende 320c des Abgasrohrs 320, wobei das Einführen so weit fortgesetzt wird, bis das Austrittsende 320c vollständig innerhalb des ringförmigen Schlitzes 74 aufgenommen ist, wie in 4B dargestellt ist. Während dieses Einführens befinden sich die Gewindestifte 72 in zurückgezogener Position oder vom Befestigungsglied 68 entfernt, so dass sie nicht das Austrittsende 320c behindern, das innerhalb des ringförmigen Schlitzes 74 aufgenommen wird. Wenn das Austrittsende 320c vollständig innerhalb des ringförmigen Schlitzes 74 aufliegt, wie in 4B veranschaulicht ist, werden die Gewindestifte 72 angezogen, um das anpassungsfähige Katalysatorelement 326 an der Stelle innerhalb des Abgasrohrs 320 zu fixieren. Bei Bedarf können Bohrungen und Aussparungen (nicht dargestellt) in der Nähe des Austrittsendes 320c ausgebildet werden, die nach der Position der Gewindestifte 72 ausgerichtet sind, wenn das Befestigungsglied 68 vollständig auf dem Abgasrohr 320 aufgenommen ist, wie in 4B dargestellt ist. Auf diese Weise können die Gewindestifte 72 in oder durch die Wand des Abgasrohrs 320 eindringen, um eine stärkere Verbindung zu bieten.
Es wird des Weiteren erkannt, dass, wenn das Abgasrohr 320 einen gekrümmten Abschnitt aufweist (in 4A oder 4B nicht dargestellt), durch dessen entferntes Ende 326a das anpassungsfähige Katalysatorelement 326 passieren muss, das anpassungsfähige Katalysatorelement 326 gebogen wird, um sich an den oder die gekrümmten Abschnitte anzupassen. Es wird des Weiteren erkannt, das in diesen Fällen, wo ein großer Teil des Abgasrohrs 320, der das anpassungsfähige Katalysatorelement 326 aufnimmt, gerade ist, das anpassungsfähige Katalysatorelement 326 durch ein starres, röhrenförmiges Katalysatorelement ersetzt werden kann. Deshalb kann ein Befestigungsglied 68 oder eine äquivalente Konstruktion entweder am nächstgelegenen Ende eines anpassungsfähigen Katalysatorelements, wie zum Beispiel dem anpassungsfähigen Katalysatorelement 326, oder am nächstgelegenen Ende eines starren Katalysatorelements in den Fällen fixiert werden, bei denen ein Biegen des Katalysatorelements, um sich an einen gekrümmten Abschnitt anzupassen, nicht erforderlich ist. Das starre Katalysatorelement kann zum Beispiel der Form nach identisch oder ähnlich dem anpassungsfähigen Katalysatorelement 326 sein, mit der Ausnahme, dass es starr anstatt biegsam, d. h. anpassungsfähig ist.
Mit Bezug auf 5 wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei der biegsame hitzebeständige Metallträger einen Metallstreifen 76 umfasst, der eine Vielzahl darin ausgebildeter Perforationen 78 aufweist. Es wird ein Abschnitt des Metallstreifens 76 wie eine Ziehharmonika in Falten 80 gelegt dargestellt. Der Metallstreifen 76 verfügt über eine darauf aufgebrachte Ankerschicht 47, über welche eine katalytische Beschichtung 48 aufgebracht ist, um ein anpassungsfähiges Katalysatorelement 82 zur Verfügung zu stellen. Das Vorhandensein der optionalen Ankerschicht 47 lässt die katalytische Beschichtung 48 fester an dem Metallstreifen 76 haften, so dass, wenn der mit Katalysator beschichtete Metallstreifen gefaltet wird, um die Ziehharmonikafalten 80 zu bilden, die katalytische Beschichtung 48 darauf haftet und nicht davon abblättert. Wie man am besten in 5A sehen kann, sind die Perforationen 78 Löcher, die durch den Metallstreifen 76 gestanzt sind, wobei alternierende Perforationen von den gegenüberliegenden Seiten des Metallstreifens 76 gestanzt sind, so dass sich raukantige Vorsprünge 78a von beiden gegenüberliegenden Seiten 76a und 76b des Metallstreifens 76 aus erstrecken (5A). Der Metallstreifen 76 ist somit ähnlich der Oberfläche einer Käsereibe konfiguriert, wobei die „Krater" durch die Vorsprünge 78a gebildet werden, die sich in einem regelmäßigen Muster von dessen beiden Seiten aus erstrecken.
In dieser Ausführungsform ist das anpassungsfähige Katalysatorelement 82 in der Lage, gebogen oder geformt zu werden, um die Ziehharmonikafalten 80 auszubilden, und kann in dieser Position gehalten werden, indem es innerhalb eines Stützrahmens 84 (6) fixiert wird, um die wie eine Ziehharmonika gefaltete Form des anpassungsfähigen Katalysatorelements 82 beizubehalten. Die Baugruppe, die durch das anpassungsfähige Katalysatorelement 82 innerhalb des Stützrahmens 84 gebildet wird, kann im Gasströmungsweg eines Auspuffs platziert werden. Wie durch den Pfeil E in 6 angezeigt wird, strömen die Abgase des Motors durch die Perforationen 78 (5) in Kontakt mit einer Reihe von feinen, dünnen Strömen von Abgasen, wodurch ein enger Kontakt der Abgase mit der katalytischen Beschichtung 48 des anpassungsfähigen Katalysatorelements 82 gewährleistet wird, um Reaktionen zur Umwandlung der schädlichen Bestandteile des Abgases zu fördern, wie zum Beispiel nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und/oder Stickstoffoxide, um diese in unschädliche Substanzen wie H₂O, CO₂ und/oder N₂ umzuwandeln. Die Perforationen 78 können unter den Bedingungen gestanzt werden, um eine gewünschte Höhe der kraterähnlichen Vorsprünge 78a des ausgestanzten Metalls zu gewährleisten, wobei die Vorsprünge sowohl der Erhöhung der katalytischen Bruttooberfläche dienen als auch als Abstandshalter fungieren, um einen Mindestabstand zwischen den einzelnen Ziehharmonikafalten 80 zu gewährleisten, selbst wenn die Ziehharmonikafalten so eng wie möglich gefaltet sind, ohne die Vorsprünge 78a zu zerdrücken. Es kann natürlich ebenfalls ein größerer Abstand zwischen den Ziehharmonikafalten 80 verwendet werden. Dadurch, dass Abstände zwischen den angrenzenden Ziehharmonikafalten 80 vorgesehen sind, wird die Strömung von Abgasen durch die Perforationen 78 ermöglicht und die Menge des Kontakts der Abgase mit der katalytischen Beschichtung 48 erhöht.
7 und 7A zeigen eine Schalldämpferplatte 86 einer ansonsten herkömmlichen Konstruktion, die eine darin ausgebildete rechteckige Öffnung 88 (7A) aufweist. Ein Stützrahmen 84' ist über dem Umfang der rechteckigen Öffnung 88 positioniert und enthält in sich ein anpassungsfähiges Katalysatorelement 82', das den gleichen wie eine Ziehharmonika gefalteten Aufbau aufweist, wie der in Bezug auf das anpassungsfähige Katalysatorelement 82 in 6 dargestellte. Wie in 7A gezeigt wird, strömt das Abgas, das Schadstoffe enthält, durch das anpassungsfähige Katalysatorelement 82 in die durch den Pfeil E angegebene Richtung und gerät in Kontakt mit einer katalytischen Beschichtung (in 7 und 7A nicht nummeriert), wie zum Beispiel der katalytischen Beschichtung 48 in 5, um die Abgase zu reinigen, indem die Menge der darin enthaltenen giftigen Schadstoffe dadurch beseitigt oder reduziert wird, dass chemische Reaktionen der giftigen Schadstoffe in unschädliche Substanzen gefördert werden. Die gereinigten Abgase kommen aus dem anpassungsfähigen Katalysatorelement 82 wie durch den Pfeil C in 7A angegeben heraus. Die Schalldämpferplatte 86 ist von der Art, die oftmals in Universalmotoren zu finden sind, wie zum Beispiel in Motoren von Kettensägen und elektrischen Generatoren, wie zum Beispiel Motor 32 in 2.
Nunmehr mit Bezug auf 8 wird ein typischer Schalldämpfer 90 und ein Auspuffrohr 92 eines Typs gezeigt, der oft für Zweitaktmotoren von Motorrädern angewendet wird. Die Abgase E treten in das Eintrittsende 92a des Auspuffrohrs 92 ein und passieren dessen gekrümmten Abschnitt 92b, dann den geraden Abschnitt 92c und den gebogenen Abschnitt 92d und gelangen dann in den nach außen (in Ausstoßrichtung) aufgeweiteten Abschnitt 92e. Die Abgase treten durch den Austrittsabschnitt 92f in das Schalldämpfergehäuse 94 innerhalb einer Hülle 96 von schalldämpfendem Material aus, das innerhalb des Gehäuses 94 enthalten ist und das Austrittsende 92f umschließt. Ein Paar gebogene, innere Parallelröhren 98, 99 sind innerhalb der Hülle 96 angeordnet und durchdringen eine innere Absperrung 100 aus schalldämpfendem Material, das dem der Hülle 96 ähnlich oder mit diesem identisch ist. Eine Austrittsröhre 102 erstreckt sich von innerhalb der Hülle 96 und tritt aus dem Gehäuse 94 über den Austrittsanschluss 104 aus.
Beim Gebrauch passiert das Abgas E über das Eintrittsende 92a das Auspuffrohr 92 und verlässt dessen Austrittsende 92f in die darin enthaltene Hülle 96. Die Abgase treten dann in die entsprechenden Eintrittsenden 98a, 99a der Parallelröhren 98, 99 ein und durch deren Austrittsenden wieder aus, wobei nur eines davon, Austrittsende 99b, in 8 sichtbar ist. Das Abgas tritt aus den Austrittsenden der Parallelröhren 98, 99 aus, passiert das Eintrittsende 102a der Austrittsröhre 102 und strömt durch diese hindurch zu deren Austrittsanschluss 104. Diese bekannte Konstruktion dient dazu, das Geräusch des Motors abzuschwächen, wie den Kennern der Technik gut bekannt ist. Um eine zusätzliche katalytische Behandlung des Abgases E zu bieten, können ein oder mehrere anpassungsfähige Katalysatorelemente nach der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, zum Beispiel innerhalb des gekrümmten Abschnitts 92b des Auspuffrohrs 92. Solch ein anpassungsfähiges Katalysatorelement kann sich über einen Abstand auf den gegenüberliegenden Seiten des gekrümmten Abschnitts 92b erstrecken, z. B. bis zu dem gebogenen Abschnitt 92d oder über diesen hinaus. Alternativ dazu kann ein weiteres anpassungsfähiges Katalysatorelement nach der vorliegenden Erfindung durch den gebogenen Abschnitt 92d des Auspuffrohrs 92 geführt werden. Die anpassungsfähigen Katalysatorelemente, die die vorliegende Erfindung verkörpern, können ebenfalls in die gebogenen Parallelröhren 98, 99 und/oder die Austrittsröhre 102 eingeführt werden. Die anpassungsfähigen Katalysatorelemente sind in 8 nicht dargestellt, was einfach der Veranschaulichung einer typischen Umgebung für deren Verwendung dient.
Zusätzliche Katalysatoren können zur Verfügung gestellt werden, indem das gesamte oder Abschnitte des Inneren des Auspuffrohres 92, der Parallelröhren 98, 99 und/oder der Austrittsröhre 102 beschichtet werden. Zusätzlich können herkömmliche starre Katalysatorelemente in gerade Abschnitte des Auspuffrohrs 92 eingeführt werden. Ein anpassungsfähiges Katalysatorelement mit innen liegenden Verschlüssen, ringförmigen Leitblechen und Perforationen (wie zum Beispiel die Perforationen 54 der Ausführungsform in 3) kann innerhalb des Auspuffrohrs 92 eingesetzt werden.
Während die Erfindung im Detail hinsichtlich deren spezifischen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es den Kennern der Technik offensichtlich, dass weitere Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der Erfindung und der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) zur Verwendung in einem entsprechenden Katalysatorelement (26, 126, 326, 82), wobei der Träger (46, 76) eine darauf beschichtete Ankerschicht (47) aufweist, wobei die Ankerschicht (47) eine intermetallische Ankerschicht ist, die beim Biegen des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers (46, 76) eine auf dem biegsamen hitzebeständigen Metallträger (46, 76) aufgebrachte katalytische Beschichtung (48) intakt halten kann, dadurch gekennzeichnet, dass der biegsame hitzebeständige Metallträger (46) die Form einer Röhre (46) aufweist, die alternierende Ringe (50) umfasst, die durch ringförmige Rippen (52) getrennt sind, und es Perforationen (54) gibt, die sich von einander getrennt radial um den Unfang jeder der Ringe erstrecken, oder der biegsame hitzebeständige Metallträger (76) die Form einer Vielzahl von perforierten (78) Plattenelementen (80) mit gegenüberliegenden Flächen aufweist und die in einer einander zugewandten linearen Anordnung angeordnet sind, wodurch dem biegsamen hitzebeständigen Metallträger (76) eine zylindrische Form verliehen wird und es einen Streifen (76) umfasst, der wie eine Ziehharmonika gefaltet ist, um eine Vielzahl von Falten (80) auszubilden, die das Plattenelement (80) definieren, wobei die Plattenelemente (80) Vorsprünge (78a) aufweisen, welche sich von ihren Flächen erstrecken, und diese Vorsprünge (78a) dazu dienen, aneinander angrenzende Plattenelemente (80) von einander in Abstand zu halten.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger nach Anspruch 1, wobei die intermetallische Ankerschicht (47) aus der Gruppe gewählt wird, die aus Nickel, Ni/Cr/Al/Y, Co/Cr/Al/Y, Fe/Cr/Al/Y, Co/Ni/Cr/Al/Y, Fe/Ni/Cr, Fe/Cr/Al, Ni/Cr, Ni/Al, 300er Edelstahl, 400er Edelstahl, Fe/Cr und Co/Cr sowie Mischungen aus zweien oder mehreren davon besteht.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) nach Anspruch 1, wobei der biegsame hitzebeständige Metallträger (46, 76) einen gestreckten Körperabschnitt aufweist, der so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er innerhalb eines Rohrs (320) mit einem offenen Austrittsende (320c) angebracht werden kann, und der biegsame hitzebeständige Metallträger (46, 76) ein entferntes Ende (326a) und ein nächstgelegenes Ende (326b) aufweist, wobei das nächstgelegene Ende (326b) ein Befestigungsglied (68) umfasst, dass so dimensioniert und konfiguriert ist, dass es an dem offenen Austrittsende (320c) des Rohrs (320) fixiert werden kann, wenn der Körperabschnitt des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers (46, 76) innerhalb des Rohres (320) angeordnet ist.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) nach Anspruch 3, wobei das Befestigungsglied (68) eine ringförmige Manschette (70) umfasst, die einen Befestigungsflansch definiert, der radial nach außen vom nächstgelegenen Ende (326b) des entsprechenden Katalysatorelements (326) angeordnet ist und sich von dessen nächstgelegenen Ende (326b) in Richtung auf das entfernte Ende (326a) erstreckt, wodurch zwischen dem Befestigungsflansch und dem nächstgelegenen End (326b) des entsprechenden Katalysatorelements (326) ein ringförmiger Schlitz (74) definiert wird, der so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er das offene Austrittsende (320c) des Rohres (320) aufnimmt, wenn der Körperabschnitt des biegsamen hitzebeständigen Metallträgers (46, 76) innerhalb des Rohres (320) angeordnet ist.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) nach Anspruch 3 oder 4, der ein mindestens auf dem Körperabschnitt des Trägers (46, 76) beschichtetes katalytisches Material aufweist, um ein entsprechendes Katalysatorelement (326) zur Verfügung zu stellen.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Körperabschnitt biegsam ist und die Ankerschicht (47) auf mindestes einem Teil des Körperabschnitts aufgebracht und in der Lage ist, die katalytische Beschichtung (48) auf dem Träger (46, 76) intakt zu halten, wenn der Körperabschnitt gebogen wird.
Biegsamer hitzebeständiger Metallträger (46, 76) nach Anspruch 6, der eine katalytische Beschichtung (48) auf der Ankerschicht (47) aufweist, um ein entsprechendes Katalysatorelement (126, 82) zur Verfügung zu stellen.
Entsprechendes Katalysatorelement (126), das den biegsamen hitzebeständigen Metallträger (46) nach Anspruch 1 umfasst, auf dem die Ankerschicht (47) ist, auf der eine Beschichtung aus einem ersten katalytischen Material (48) aufgebracht ist, wobei die Ankerschicht (47) die erste katalytische Beschichtung (48) auf dem Träger intakt halten kann, wenn der biegsame hitzebeständige Metallträger gebogen wird, und im biegsamen hitzebeständigen Metallträgerrohr (46) mindestens ein gasdurchlässiger biegsamer Steckträger angeordnet ist, auf dem ein zweites katalytisches Material aufgebracht ist.
Entsprechendes Katalysatorelement (126) nach Anspruch 9, wobei der biegsame Steckträger einen Metallschaum umfasst.
Verfahren zum Installieren eines entsprechenden Katalysatorelements (126) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 oder eines entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das einen biegsamen feuerfesten Metallträger mit einer katalytischen Beschichtung (20, 42, 48) auf der Ankerschicht (47) an einer ausgewählten Stelle im Inneren eines Abgaskanals (20, 42, 92) von einer Quelle eines Abgasstroms umfasst, wobei das entsprechende Katalysatorelement (126, 326) mindestens einen biegsamen feuerfesten Metallträger (46, 76) mit einer katalytischen Beschichtung (48) darauf umfasst, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die ausgewählte Stelle über einen Zugangsweg dahin zugänglich ist und die Schritte des Einführens des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) in den Zugangsweg und seines Beförderns zu der ausgewählten Stelle durch Biegen des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) umfasst, um es er Form der ausgewählten Stelle anzupassen.
Verfahren zum Installieren eines entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) nach Anspruch 10, wobei der Abgaskanal (20, 42, 92) die Form eines Rohres (320) besitzt, das ein offenes Austrittsende (320c) und mindestens ein gekrümmtes Längssegment (92b) davon umfasst, das entsprechende Katalysatorelement (126, 326) ein entferntes Ende (326a) und ein nächstgelegenes Ende (326b) aufweist und das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einführen des entfernten Endes (326a) des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) in das offene Austrittsende (320c) des Rohres (320) und Befördern des Katalysatorelements (126, 326) durch das Rohr (320) einschließlich des Siegens des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326), um es an die Krümmung des gekrümmten Längssegments (126) des Rohrs (320) so anzupassen, dass das nächstgelegene Ende (326b) des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) angrenzend an das Austrittsende (320c) des Rohres (320) angeordnet ist; und Fixieren des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) an dem Rohr (320).
Verfahren zum Installieren eines entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) nach Anspruch 11, wobei das nächstgelegene Ende (326b) des Katalysatorelements (126, 326) ein Befestigungsglied (68) umfasst, welches so dimensioniert und konfiguriert ist, dass es an dem offenen Austrittsende (320c) des Rohres (320) fixiert werden kann, wenn mindestens ein Teil des biegsamen feuerfesten Metallträgers (46, 76) innerhalb des Rohres (320) angeordnet ist, und das Verfahren ferner den Schritt des Fixierens des Befestigungsglieds (68) an dem offenen Austrittsende (320c) des Rohres (320) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Befestigungsglied (68) eine ringförmige Manschette (70) umfasst, die einen Befestigungsflansch definiert, der radial vom nächstgelegenen Ende (326b) des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) nach außen angeordnet ist und sich von dem nächstgelegenen Ende (326b) in Richtung zu dessen entfernten Ende (326a) erstreckt, wodurch zwischen dem Befestigungsflansch und dem nächstgelegenen Ende (326b) des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) ein ringförmiger Schlitz (74) definiert wird, der so dimensioniert und konfiguriert ist, dass er das offene Austrittsende (320c) des Rohres (320) aufnehmen kann, und der Schritt des Beförderns des entsprechenden Katalysatorelements (126, 326) durch das Rohr (320) das Anordnen des offenen Austrittsendes (320c) des Rohres (320) innerhalb des ringförmigen Schlitzes (74) enthält; und das Befestigungsglied (68) an dem offenen Austrittsende (320c) des Rohres (320) durch Befestigen des Befestigungsflansches an dem offenen Austrittsende (320c) des Rohres (320) fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Abgaskanal der Abgaskanal (20, 42, 92) eines Verbrennungsmotors (14, 32) ist.