DE602005001471T2 - Katalytische Konverter und dessen Herstellung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen katalytischen Wandler und ein Herstellungsverfahren eines katalytischen Wandlers.
  • Ein katalytischen Wandler ist in einem Auslasssystem eines Motors mit der Absicht, die toxischen Komponenten, z. B. Co und HC, die in den Abgasen enthalten sind, zu reduzieren, wie in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-47333 und in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-273417 gezeigt ist. Der katalytische Wandler hat typischerweise einen wabenförmigen monolithischen Katalysatorträger, der innerhalb eines Gehäuses gehalten wird, der mit dem Auslassrohr verbunden wird. Auf der Oberfläche des Katalysatorträgers ist ein katalytisches Material, z. B. Platin, beschichtet, das die toxischen Komponenten reinigt. In der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-47333 ist es gezeigt, den Außenumfang des Katalysatorträgers mittels eines Pufferteils (einer Matte) abzudecken und einen Dichtungsring zwischen das Gehäuse und jeden von den gegenüberliegenden vorn-nachhinten Endabschnitten des Katalysatorträgers und den Puffer, dessen vorn-nach-hinten Endabschnitte einer Gasströmungsrichtung, in der das Gas durch den Katalysatorträger strömt, entgegengesetzt sind, einzubringen.
  • In jüngster Zeit sind, um mit der strengen Abgasverordnung umzugehen, ein Katalysatorträger einer hohen Dichte und einer dünnen Wand, d. h., von 900 Zellen/Zoll2 in der Zellendichte und 50 μm in der Wanddicke, in den praktischen Gebrauch genommen worden. Solch ein Katalysatorträger einer hohen Dichte und dünnen Wand wird notwendigerweise in der Bruchfestigkeit vermindert. Aus diesem Grund ist es schwierig, den Katalysatorträger innerhalb des Gehäuses stabil zu halten. Außerdem gibt es, da in dem Gehäuse der Katalysatorträger unter Verwendung eines Pufferteils, hergestellt aus einem Metalldrahtnetz und Dichtungsringen, wie in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-47333 gezeigt, gehalten wird, die Möglichkeit, dass der Oberflächendruck, der auf den Katalysatorträger wirkt, übermäßig hoch wird, um die Bruchfestigkeit zu überschreiten.
  • Das Stand der Technik-Dokument AU 559 889 B2 lehrt eine Art von katalytischen Wandler mit einem Träger, einem Gehäuse und einer Matte. Ein Ring ist angeordnet, um von dem Träger beabstandet zu sein und ist auf der Innenoberfläche eines Gehäuses gelagert. Die Matte ist in einem Bereich der Endfläche des Träger, um sich selbst zu tragen, komprimiert.
  • Das Stand der Technik-Dokument JP 09 303 141 A lehrt einen katalytischen Wandler mit einem Träger und einem Gehäuse, wobei ein Zwischenteil dazwischen angeordnet ist. Ein Halter ist angeordnet, der der Endfläche des Trägers zugewandt ist. Das Zwischenteil ist mit einem Endteil versehen, das sich von dem Träger in die Richtung der Gasströmung erstreckt.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen katalytischen Wandler und ein Herstellungsverfahren eines katalytischen Wandlers zu schaffen, wobei der katalytische Wandler von hoher Festigkeit ist.
  • Entsprechend des Vorrichtungsaspektes der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch einen katalytischen Wandler gelöst, der die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 hat. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Entsprechend des Verfahrensaspektes der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren eines katalytischen Wandlers gelöst, das die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 9 hat. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Dementsprechend ist ein katalytischer Wandler vorgesehen, der aufweist einen Katalysatorträger, ein Gehäuse, das darin den Katalysatorträger unterbringt, eine Katalysatormatte, eingesetzt zwischen den Katalysatorträger und das Gehäuse, und einen ringförmigen Anschlag an einem Ende des Katalysatorträgers, wobei die Katalysatormatte einen Verlängerungsabschnitt hat, der zwischen dem Gehäuse und dem Anschlag komprimiert ist, um den Anschlag an Ort und Stelle zu halten.
  • Überdies ist ein Herstellungsverfahren eines katalytischen Wandlers vorgesehen, der einen Katalysatorträger enthält, ein Gehäuse, das innerhalb den Katalysatorträger unterbringt, eine Katalysatormatte, eingesetzt zwischen dem Katalysatorträger und dem Gehäuse, und einen ringförmigen Anschlag an einem Ende des Katalysatorträgers, wobei das Verfahren aufweist das Aufwickeln der Katalysatormatte rund um den Katalysatorträgerund den ringförmigen Anschlag, der koaxial angeordnet ist, um eine Zwischenanordnung zu erzeugen, Einsetzen der Zwischenanordnung in ein Metallrohr und Bilden das Metallrohres in dem Gehäuse, das im Inneren den Katalysatorträger, den Anschlag und die Katalysatormatte unterbringt, wobei das Bilden das Herstellen eines Abschnittes des Metallrohres enthält, positioniert rund um den Anschlag, um sich im Durchmesser zu reduzieren, um einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser des Gehäuses zu bilden, Zusammendrücken eines Abschnittes der Katalysatormatte zwischen dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser und dem Anschlag und Halten des Anschlages an Ort und Stelle innerhalb des Gehäuses.
  • 1 ist eine Schnittdarstellung eines katalytischen Wandlers entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Lehre;
  • 2 ist eine Vergrößerte Ansicht eines Abschnittes II der 1;
  • 3 ist eine Ansicht zum Darstellen eines Herstellungsverfahrens des katalytischen Wandlers von 1;
  • 4 ist eine fragmentarische Schnittdarstellung, die einen Anschlag der vorliegenden Lehre zeigt;
  • 5 ist eine Schnittdarstellung eines katalytischen Wandlers entsprechend eines dritten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Lehre; und
  • 6 ist ein Schnittdarstellung des katalytischen Wandlers entsprechend eines vierten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Lehre.
  • Zuerst wird in Bezug auf die 1 und 2 ein katalytischer Wandler entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Lehre beschrieben. Wie allgemein bekannt ist, ist der katalytische Wandler in einem Fahrzeugabgassystem angeordnet. Der katalytische Wandler enthält als Hauptkomponenten den Katalysatorträger 1, der darauf einen Katalysator trägt, das Gehäuse 2, das darin den Katalysatorträger 1 umschließt oder unterbringt, die Katalysatormatte 3, eingesetzt zwischen eine innere Umfangsoberfläche des Gehäuses 2, und eine äußere Umfangsoberfläche von dem Katalysatorträger 1, und zwei ringförmige Anschläge 4, koaxial mit dem Katalysatorträger angeordnet und benachbart an dessen gegenüberliegenden axialen Enden, die einer Strömungsrichtung „A" des Gases, in der Gas durch den Katalysatorträger 1 strömt, entgegengesetzt sind.
  • Der Katalysatorträger 1 ist, wie allgemein bekannt ist, ein monolithischer, wabenförmiger Keramikkörper, der auf dessen Oberfläche einen Überzug aus einem katalytischen Material, z. B. aus Platin hat. Der Katalysatorträger 1 hat eine im Wesentlichen gleichmäßige äußere Umfangsform entlang der Richtung „A" der Gasströmung und hat typischerweise eine zylindrische Form, die eine Achse hat, die sich, wie in diesem Ausführungsbeispiel, in der Richtung „A" der Gasströmung erstreckt. Der Katalysatorträger 1 ist vorzugsweise von einer hohen Dichte und von einem Typ mit dünner Wand, d. h., von dem Typ, der eine Zellendichte von 900 Zellen/Zoll2 oder mehr und eine Wanddicke von 50 μm oder weniger hat, um so eine hohe katalytische Reinigungsfähigkeit zu haben.
  • Das Gehäuse 2, wie es später beschrieben werden wird, wird durch Drücken gebildet, um ein rohrförmiges Metallrohr 14 herzustellen (bezieht sich auf die 3), um insbesondere den Durchmesser zu reduzieren. Das Gehäuse 2 hat als einen wesentlichen Abschnitt den zylindrischen Abschnitt 2A, der eine äußere Umfangsperipherie des Katalysatorträgers 1 hat. Das Gehäuse hat außerdem gegenüberliegende offene Endabschnitte 2D, mit denen die Flansche 5 fest verbunden sind. Die Flansche 5 werden zum festen Verbinden der Auslassrohre (nicht gezeigt) daran verwendet. Der offene Endabschnitt 2D ist im Innendurchmesser kleiner als der zylindrische Abschnitt 2A, so dass das Gehäuse 2 den sich verjüngenden Abschnitt 2C zwischen dem offenen Endabschnitt 2D und dem zylindrischen Abschnitt 2A hat. Der sich verjüngende Abschnitt 2c verbindet glatt zwischen dem zylindrischen abschnitt 2A und dem offenen Endabschnitt 2d, um die Strömung des Gases nicht zu stören, d. h., der sich verjüngende Abschnitt 2C hat eine kegelstumpfförmige Form, um den Durchmesser von dem zylindrischen Abschnitt 2A zu dem offenen Endabschnitt 2d allmählich zu vermindern.
  • Der Anschlag 4 ist, um in der Festigkeit ausgezeichnet zu sein, in der Form eines kreisförmigen Ringes und aus Metall hergestellt. Der Anschlag 4 hat die Funktion, den Katalysatorträger 1 zu lagern, um eine axiale Bewegung des Katalysatorträgers 1 im Verhältnis zu dem Gehäuse 2 zu verhindern. Die äußere Umfangsoberfläche 4A hat nahezu dieselbe Form und den Durchmesser wie der des Katalysatorträgers 1, so dass sich der Anschlag 4 fortlaufend glatt von dem Träger 1 ohne eine wesentlichen Stufe dazwischen erstreckt. Die sich dem Katalysator zuwendenden Oberflächen 4B der Anschläge 4 sind angeordnet, um eine axiale Bewegung des Katalysatorträgers 1 insbesondere in der Richtung „A" der Gasströmung zu verhindern, d. h., um jeweils die Endflächen 1a des Katalysatorträgers 1 zu lagern oder in Eingriff zu bringen. In der Zwischenzeit, während in diesem Ausführungsbeispiel die sich dem Katalysator zuwendenden Oberflächen 4B konfiguriert sind, um die Endflächen 1A des Katalysatorträgers 1 direkt zu lagern, können sie konfiguriert werden, um die Endflächen 1A des Katalysatorträgers 1 indirekt durch dazwischen Einbringen eines Abschnittes der Katalysatormatte 3 zwischen den sich dem Katalysator zuwendenden Oberflächen 4B und der Endfläche 1A des Katalysatorträgers 1 zu lagern, wie in der 6 gezeigt ist.
  • Die Katalysatormatte 3 ist eine Matte, die sich nicht ausdehnt, die aus Aluminiumfasern gebildet ist und eine geringe Ausdehnungsrate hat. Die Katalysatormatte 3 hat einen Mattenausdehnungsabschnitt 3B, der sich entlang der Richtung „A" der Gasströmung erstreckt, um von dem Katalysatorträger 1 vorzuspringen. Der Mattenausdehnungsabschnitt 3B wird in einem komprimierten Zustand zwischen der äußeren Umfangsoberfläche 4A des Anschlags 4 und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 gehalten. Der Mattenausdehnungsabschnitt 3B der Katalysatormatte 3 ist nämlich teilweise stark zusammengepresst, um einen bemerkenswerten oder beträchtlich höheren Oberflächendruck zu erzeugen, wenn mit dem Hauptkörperabschnitt 3A, der zwischen dem Katalysatorträger 1 und dem Gehäuse gehalten wird, verglichen wird. Demzufolge kann der Anschlag 4 an dem Gehäuse mittels des Mattenausdehnungsabschnittes 3B stabil gehalten werden.
  • Ein Abschnitt des Gehäuses 2 an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 2A und dem sich verjüngenden Abschnitt 2c, d. h., dem Abschnitt 2B mit dem reduzierten Durchmesser, der den Mattenausdehnungsabschnitt 3B in einem komprimierten Zustand gemeinsam mit dem Anschlag 4 hält, ist in dem Außendurchmesser um eine vorbestimmte Größe reduziert, wenn mit dem zylindrischen Abschnitt 2A, der den Katalysatorträger 1 umgibt, verglichen wird. Demzufolge ist ein Raum (ein Spalt) zwischen dem Anschlag 4 und dem Abschnitt 2B mit dem reduzierten Durchmesser, in dem der Mattenausdehnungsabschnitt 3B eingesetzt ist, derart kleiner als ein Raum zwischen dem Katalysatorträger 1 und dem zylindrischen Abschnitt 2A des Gehäuses 2, dass der Mattenausdehnungsabschnitt 3B, wie oben beschrieben, teilweise stark zusammengepresst wird.
  • Zum stabilen Halten des Anschlags 4 ist es für einen starken Oberflächendruck notwendig, zwischen den Anschlag 4 und dem Mattenausdehnungsabschnitt 3B einzuwirken. Da jedoch der Mattenausdehnungsabschnitt 3B von dem Katalysatorträger 1 entlang der Richtung „A" der Gasströmung vorspringt, wird es möglich, einem großen Oberflächendruck zu gestatten, nur auf den Mattenausdehnungsabschnitt 3B einzuwirken und dadurch den Oberflächendruck, der zwischen dem Katalysatorträger 1 und dem Hauptkörperabschnitt 3A wirkt, ausreichend zu reduzieren. Demzufolge kann ein Katalysatorträger 1 einer hohen Dichte und eines Typs mit dünner Wand, der eine niedrige Bruchfestigkeit hat, verwendet werden. Auf diese Weise kann durch einen einfachen Aufbau unter Verwendung der Katalysatormatte 3 und des Anschlags 4 der Katalysator träger 1 einer hohen Dichte und von einem Typ mit dünner Wand innerhalb des Gehäuses 2 stabil gehalten werden.
  • 3 stellt ein Herstellungsverfahren eines katalytische Wandlers dar. Zuerst sind in einem zustand der Katalysatorträger 1 und der Anschlag 4 koaxial angeordnet, wobei die Katalysatormatte 3 einer gleichmäßigen Dicke rund um den Katalysatorträger 1 und den Anschlag 4 gewickelt ist, um den Außenumfang desselben abzudecken., um dadurch eine Zwischenanordnung 11 zu erzeugen. In der Zwischenzeit ist, damit die Katalysatormatte 3 in solch einem herumgewickelten Zustand provisorisch gehalten werden kann, die Katalysatormatte 3 z. B. mit einem vorspringendem Abschnitt 12 und einem ausgesparten Abschnitt 13 gebildet, die miteinander angemessen eingreifbar sind. Zweitens wird die Zwischenanordnung 11 in das zylindrische Metallrohr 14, das in dem Gehäuse 2 gebildet werden soll, eingesetzt oder gepresst. Damit solch ein Einsetz- oder Pressvorgang leicht ausgeführt werden kann, wird der Außendurchmesser von dem Anschlag 4 vorzugsweise bemessen, um, wie oben beschrieben, gleich oder ein kleinwenig (z. B. um 2 μm oder weniger) kleiner als der des Katalysatorträgers 1 zu sein. Drittens wird das Metallrohr 14 einem Umlaufverfahren unterworfen, um dadurch den Abschnitt 2B mit dem reduzierten Durchmesser, die sich verjüngenden Abschnitte 2c und die offenen Endabschnitte 2D und das vorspringende Gehäuse 2 zu bilden. Mit jedem offenen Endabschnitt 2D ist ein Flansch 5 (bezieht sich auf die 1) verbunden.
  • Auf diese Weise ist das Metallrohr 14 in einem Zustand, das darin die Zwischenanordnung 11 eingesetzt ist, in der die Katalysatormatte 3 rund um den Katalysatorträger 1 gewickelt ist und der Anschlag 4 wird einem Durchmesserreduzierendem Verfahren, z. B. Drücken, unterworfen, um dadurch die Abschnitte 2B mit reduzierten Durchmesser zu bilden, die rund um die jeweiligen Anschläge 4 gemeinsam mit den sich verjüngenden Abschnitten 2C und den offenen Endabschnitten 2D positioniert sind. Dadurch wird der zwischen dem Abschnitt 2B mit reduziertem Durchmesser und dem Anschlag 4 eingesetzte Mattenausdehnungsabschnitt 3B stark zusammengepresst, um folglich einen starken Oberflächendruck hervorzurufen, um zwischen dem Mattenausdehnungsabschnitt 3B und dem Anschlag 4 zu wirken und dadurch den Anschlag 4 stabil zu halten. Auf diese Weise können durch das Verwenden eines Umlaufverfahrens, das zum Bilden des Gehäuses 2 üblicherweise verwendet wird, der Katalysatorträger 1, der Anschlag 4 und die Katalysatormatte 3 innerhalb des Gehäuses 2 stabil gehalten werden und ihre Herstellung kann ziemlich leicht erreicht werden.
  • Da außerdem der Oberfächendruck, der zwischen der Katalysatormatte 3 und dem Katalysatorträger 1 verursacht wird, reduziert werden kann, während die Katalysa tormatte 3 zwischen dem Anschlag 4 und dem Gehäuse 2 fest gehalten werden kann, wird die Anforderung für die Qualität der Katalysatormatte 3 gemindert und die Katalysatormatte 3, die ein spezifisches Oberflächengewicht von 1200 g/m2 oder weniger hat und nicht teuer ist, kann verwendet werden, um es somit möglich zu machen, die Kosten zu reduzieren.
  • Unterdessen wird in diesem Ausführungsbeispielen der Abschnitt 2B mit reduziertem Durchmesser gleichmäßig von dem zylindrischen Abschnitt 2A im Durchmesser reduziert und dadurch der Oberflächendruck, der durch den Mattenausdehnungsabschnitt 3B, wie in der 2 gezeigt, verursacht wird, ausgeglichen. Dies ist jedoch nicht einschränkend, sondern der Abschnitt 2B mit reduziertem Durchmesser kann teilweise, wie z. B. in der 6 gezeigt ist, oder vollständig verjüngt werden, d. h., der verjüngte Abschnitt 2C kann sich teilweise als Abschnitt 2B mit reduziertem Durchmesser verdoppeln.
  • 4 zeigt einen katalytischen Wandler entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispieles. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 4E, wenn er im Querschnitt wahrgenommen wird, fast bei rechten Winkeln gebogen, um einen zylindrischen Wandabschnitt 15 mit der äußeren Umfangsoberfläche 4A und dem radial einwärtigen Flanschabschnitt 16 mit der dem Katalysator zugewandten Oberfläche 4B zu haben. Der Anschlag 4E hat somit fast einen L-förmigen Querschnitt und hat eine ausgezeichnete Festigkeit. Da der Anschlag 4E in dem zweiten Ausführungsbeispiel der dem Katalysator zugewandten Oberfläche 4B ermöglicht, ausreichend groß bemessen zu werden, wird es möglich, die Bewegung des Katalysatorträgers 1 in der Richtung „A" der Gasströmung sicher zu verhindern, um es somit möglich zu machen, die Fähigkeit des Festhaltens des Katalysatorträgers 1 an Ort und Stelle zu verbessern. Andererseits ist der Anschlag 4 in dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn mit dem Anschlag 4E in dem zweiten Ausführungsbeispiel verglichen wird, in der dem Katalysator zugewandten Oberfläche 4B kleiner, um somit dem Katalysatorträger 1 zu ermöglichen, eine größere Abgasströmungsfläche zu erhalten. Demzufolge wird ein Bereich, durch den der Gasströmungskanal des Katalysatorträgers 1 durch die dem Katalysator zugewandten Oberfläche 4B geschlossen ist, reduziert, um es folglich möglich zu machen, die Effektivität des Umwandelns des Abgases zu verbessern und den Gegendruck zu reduzieren.
  • In der Zwischenzeit kann, um die Festigkeit des Anschlages 4 zu erhöhen, der radiale einwärtige Flanschabschnitt 16 bei rechten Winkeln weiter gebogen werden, um den inneren zylindrischen Wandabschnitt 17, der bei dem zylindrischen Wandabschnitt 15 positioniert ist, zu bilden.
  • Die 5 zeigt einen katalytischen Wandler entsprechend eines dritten Ausführungsbeispieles. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist nur ein Anschlag 4F auf der stromabwärtigen Seiten oder der hinteren Endseite in Bezug auf die Richtung „A" der Gasströmung angeordnet und es kein Anschlag auf der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Richtung „A" der Gasströmung vorgesehen. Durch das Weglassen des Anschlags auf der stromaufwärtigen Seite des katalytischen Wandlers 1 wird es möglich, die Gesamtlänge des Gehäuses 2 zu reduzieren und dadurch das Gehäuse in der Abmessung kleiner zu machen. Überdies wird es möglich die Anzahl der Bestandteile zu reduzieren und eine Reduzierung des Gewichts und der Kosten zu bewirken.
  • Da das Abgas in der Richtung „A" der Gasströmung strömt, wir der Katalysatorträger 1 einer Kraft unterworfen, die den Katalysatorträger 1 in die Richtung zu der stromabwärtigen Seite drückt. Entgegen solch einer Kraft kann der Katalysatorträger 1 durch den Anschlag 4F auf der stromabwärtigen Seite stabil gehalten werden. Im Gegensatz dazu ist es in dem Fall, dass der Anschlag 4F auf der stromabwärtigen Seite weggelassen ist und an Stelle dessen an einer Stelle 18, die zu dem strömabwärtigen Ende benachbart ist, vorgesehen ist, unmöglich, den katalytischen Wandler 1 an Ort und Stelle stabil zu halten.
  • 6 zeigt einen katalytischen Wandler entsprechend eines vierten Ausführungsbeispieles. In dem vierten Ausführungsbeispiel enthält die Katalysatormatte zwei separate Mattenabschnitte 3c, 3D, die angeordnet sind, um die äußere Umfangsperipherie des Katalysatorträgers 1 nur teilweise abzudecken, d. h., die nur bei und benachbart des stromaufwärtigen Endes und des stromabwärtigen Endes des Katalysatorträgers 1 vorgesehen sind. Es ist nämlich keine solche Katalysatormatte vorgesehen, die die gesamte äußere Umfangsperipherie des Katalysatorträgers 1 abdeckt, sondern es ist eine Zone 3E zwischen den zwei Mattenabschnitten 3C, 3D vorgesehen, in deren Zone keine Katalysatormatte vorgesehen ist. Dadurch kann das Volumen der Katalysatormatte beträchtlich reduziert werden, um es somit möglich zu machen, das Gewicht und die Kosten zu reduzieren. Insbesondere ist die Matte, die sich nicht ausdehnt, bei Verwendung von Aluminiumfasern ziemlich teuer, obwohl sie für den Gebrauch in dem Katalysatorträger 1 vom Typ mit einer hohen Dichte und einer geringen Wanddicke, der in der Bruchfestigkeit relativ niedriger ist, geeignet ist, wobei eine Wirkung durch das zuvor beschriebene Weglassen der Matte und die Kostenreduzierung ziemlich groß ist.
  • Außerdem ist der zylindrische Abschnitt des Gehäuses 2 im Durchmesser an dem Abschnitt 2E, der der Zone 3E entspricht, wo keine Katalysatormatte vorgesehen ist, teilweise reduziert. Dadurch kann der katalytische Wandler weiter in der Abmessung verkleinert werden.
  • Außerdem kann durch Bilden der Mattenabschnitte 3C, 3D in einen kreisförmigen Ring und durch das Verbinden von ihnen mit dem Anschlag 4, um somit eine einstückige Einheit zu bilden, eine Arbeit, um das Zwischenprodukt 11 in ein Metallrohr zu pressen, überflüssig gemacht werden, oder kann mit Leichtigkeit erledigt werden und der Freiheitsgrad hinsichtlich der Form des Gehäuses 2 wird erhöht.
  • Aus dem Vorhergehenden wir es verstanden, dass entsprechend der vorliegenden Lehre ein Katalysatorträger relativ stabil innerhalb eines Gehäuses mittels eines einfachen Aufbaus unter Verwendung der Katalysatormatte, die eine äußere Umfangsperipherie des Katalysatorträgers abdeckt, und durch einen Anschlag, der eine sich dem Katalysator zuwendende Oberfläche hat, zurückgehalten werden kann. Der Anschlag wird an dem Gehäuse mittels eines Mattenausdehnungsabschnittes, der in einem komprimierten Zustand zwischen dem Anschlag und dem Gehäuse gehalten wird, gehalten oder gelagert. Zum stabilen Zurückhalten des Anschlags ist es notwendig dafür zu sorgen, dass ein starker Oberflächendruck zwischen dem Anschlag und dem Mattenausdehnungsabschnitt wirkt. Da jedoch die Mattenausdehnungsabschnitte von dem Katalysatorträger entlang der Richtung der Gasströmung vorspringen, können die Anschläge innerhalb des Gehäuses durch das Veranlassen einer großen Oberflächendrucks, um auf die Katalysatormatte nur auf die Mattenausdehnungsabschnitt zu wirken, da der große Oberflächendruck niemals auf den Katalysatorträger wirkt, stabil gehalten werden. Demzufolge kann sogar ein Katalysatorträger von einem Typ mit hoher Dichte und einer dünnen Wand für den Gebrauch z. B. in einem DPF (Dieselpartikelfilter), der im Druckverlust hoch und in der Bruchfestigkeit niedrig ist, innerhalb des Gehäuses, ohne seine Funktion zu verschlechtern, stabil gehalten werden.
  • Außerdem wird es verstanden, dass entsprechend der vorliegenden Lehre der Katalysatorträger, die Anschläge und die Katalysatormatte in dem Gehäuse zusammengebaut und installiert werden können, um dort drinnen zu der Zeit der Herstellung des Gehäuses mittels eines Umdrehungsverfahrens, dass üblicherweise verwendet wird, derart stabil gehalten werden, dass der katalytische Wandler mit ziemlicher Leichtigkeit hergestellt werden kann.

Claims (12)

  1. Katalytischer Wandler, aufweisend: einen monolithischen Katalysatorträger (1) mit gegenüberliegenden axialen Enden, die in einer Gasströmungsrichtung (A), in der das Gas hindurchströmt, einander gegenüberliegend sind; ein Gehäuse (2), das in seinem Inneren den Katalysatorträger (1) unterbringt; eine Katalysatormatte (3; 3C, 3D), eingesetzt zwischen eine äußere Umfangsoberfläche des Katalysatorträgers (1) und eine innere Umfangsoberfläche des Gehäuses (2); und einen ringförmigen Anschlag (4; 4E; 4F), angeordnet an einem der axialen Enden des Katalysatorträgers (1); wobei der Anschlag (4; 4E; 4F) eine äußere Umfangsoberfläche (4A), annähernd gleich in der Form zu der des Katalysatorträgers (1), und eine dem Katalysator zugewandte Oberfläche (4B) aufweist, die dem einem axialen Ende (1A) des Katalysatorträgers (1) zugewandt ist, um eine axiale Bewegung des Katalysatorträgers (1) relativ zu dem Gehäuse (2) zu verhindern; und wobei die Katalysatormatte (3; 3C, 3D) einen Mattenausdehnungsabschnitt (3B) hat, der entlang der Gasströmungsrichtung von dem Katalysatorträger (1) vorspringt, wobei der Mattenausdehnungsabschnitt (3B) in einem komprimierten Zustand zwischen der äußeren Umfangsoberfläche (4A) des Anschlags (4; 4E; 4F) und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses (2) gehalten wird, um den Anschlag (4; 4E; 4F) innerhalb des Gehäuses (2) an Ort und Stelle zu halten.
  2. Katalytischer Wandler nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (2) einen Abschnitt (2B) mit kleinerem Durchmesser hat, und der Mattenausdehnungsabschnitt (3B) der Katalysatormatte (3; 3C, 3D) zwischen dem Abschnitt (2B) mit kleinerem Durchmesser des Gehäuses (2) und dem Anschlag (4; 4E; 4F) angeordnet ist.
  3. Katalytischer Wandler nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (4; 4E; 4F) einen Außendurchmesser gleich zu oder kleiner als den des Katalysatorträgers (1) hat.
  4. Katalytischer Wandler nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (4E) im Schnitt L-förmig geformt ist und einen zylindrischen Wandabschnitt (15) hat, versehen mit der äußeren Umfangsoberfläche (4A), und einen radial einwärtigen Flanschabschnitt (16), gebildet mit der dem Katalysator (4B) zugewandten Oberfläche.
  5. Katalytischer Wandler nach Anspruch 1, wobei das eine axiale Ende (1A) des Katalysatorträgers (1) ein stromabwärtiges Ende in Bezug auf die Gasströmungsrichtung (A) ist und wobei der Anschlag (4F) nur an dem stromabwärtigen Ende des Katalysatorträgers (1) vorgesehen ist.
  6. Katalytischer Wandler nach Anspruch 5, mit außerdem einem weiteren ringförmigen Anschlag (4; 4E) an dem anderen axialen Ende des Katalysatorträgers (1), und wobei die Katalysatormatte (3; 3C, 3D) einen weiteren Ausdehnungsabschnitt (3B) enthält, komprimiert zwischen dem Gehäuse (1) und dem Anschlag (4; 4E) zum Halten des anderen Anschlags (4; 4E) an Ort und Stelle innerhalb des Gehäuses (2).
  7. Katalytischer Wandler nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (2) einen zylindrischen Abschnitt (2A), offene Endabschnitte (2D) eines Innendurchmessers, kleiner als ein Außendurchmesser des Katalysatorträgers (1), und konische Abschnitte (2C), angeordnet zwischen dem zylindrischen Abschnitt (2A) und dem jeweiligen offenen Endabschnitten (2D) enthält, um sich im Durchmesser in der Richtung zu den offenen Endabschnitten (2D) allmählich zu vermindern, wobei die Katalysatormatte zwei separate Mattenabschnitte (3C, 3D), angeordnet nur an und benachbart zu den jeweiligen Enden des Katalysatorträgers (1), enthält, und wobei die Mattenausdehnungsabschnitte (3B) jeweils zwischen den sich verjüngenden Abschnitten (2C) des Gehäuses (2) und den Anschlägen (4) komprimiert sind.
  8. Katalytischer Wandler nach Anspruch 7, wobei der zylindrische Abschnitt (2A) des Gehäuses (2) im Durchmesser zwischen seinen Endabschnitten, an denen die Katalysatormattenabschnitte (3C, 3D) angeordnet sind, teilweise reduziert ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines katalytischen Wandlers, der einen Katalysatorträger (1) enthält, ein Gehäuse (2), das im Inneren den Katalysatorträger (1) aufnimmt, eine Katalysatormatte (3; 3C, 3D), eingesetzt zwischen den Katalysatorträger (1) und das Gehäuse (2), und einen ringförmigen Anschlag (4) an einem Ende des Katalysatorträgers (1), wobei das Verfahren aufweist: Aufwickeln der Katalysatormatte (3) rund um den Katalysatorträger (1) und den ringförmigen Anschlag (4; 4E; 4F)), die koaxial angeordnet sind, um eine Zwischenanordnung (11) herzustellen; Einsetzen der Zwischenanordnung (11) in ein Metallrohr (14); und Bilden des Metallrohres (14) in dem Gehäuse (2), das darin den Katalysatorträger (1), den Anschlag (4; 4E; 4F) und die Katalysatormatte (3; 3C, 3D) aufnimmt; wobei das Herstellen das Herstellen eines Abschnittes des Metallrohres (14), angeordnet rund um den Anschlag (4; 4E; 4F), reduziert im Durchmesser, enthält, um einen Abschnitt (2B) mit reduziertem Durchmesser des Gehäuses (2) zu bilden, Komprimieren eines Abschnittes (3B) der Katalysatormatte (3; 3C, 3D) zwischen dem Abschnitt (2B) mit reduziertem Durchmesser und dem Anschlag (4; 4E; 4F) und Halten des Anschlags (4; 4E; 4F) am Ort innerhalb des Gehäuses (2).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse (2) einen zylindrischen Abschnitt (2A), angeordnet rund um den Katalysatorträger (1), offene Endabschnitte (2D) eines Innendurchmessers kleiner als ein Außendurchmesser des Katalysatorträgers (1), und sich verjüngende Abschnitte (2C), angeordnet zwischen dem zylindrischen Abschnitt (2A) und den offenen Endabschnitten (2D) enthält, um sich im Durchmesser allmählich in der Richtung zu den offenen Endabschnitten (2D) zu vermindern, und wobei das Herstellen aufweist das Herstellen eines Abschnittes des Metallrohres (14) zur Formgebung in dem zylindrischen Abschnitt (2A) des Gehäuses (2) mit teilweise sich vermindernden Durchmesser.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse einen zylindrischen Abschnitt (2A), angeordnet rund um den Katalysatorträger (1), offene Endabschnitte (2D) mit einem Innendurchmesser kleiner als ein Außendurchmesser des Katalysatorträgers (1), und sich verjüngende Abschnitte (2C), angeordnet zwischen dem zylindrischen Abschnitt (2A) und den offenen Endabschnitten (2D) enthält, um sich allmählich im Durchmesser in die Richtung zu den offnen Endabschnitten (2D) zu reduzieren, und wobei das Herstellen aufweist das Bilden der sich verjüngenden Abschnitte (2C) und das Gestalten, das einer der sich verjüngenden Abschnitte (2C) teilweise als der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser fungiert.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Herstellen des Metallrohres (14) Drücken enthält, um teilweise den Durchmesser zu reduzieren.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218960A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters, Werkzeug für eine Ringpresse zur Herstellung eines Abgaskonverters, Ringpresse mit diesem Werkzeug und mittels der Ringpresse hergestellter Abgaskonverter

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004353549A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Sango Co Ltd ハニカム構造体内蔵流体処理装置の製造方法
JP4389903B2 (ja) 2006-06-27 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
US20090113709A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Eberspaecher North America, Inc. Method of manufacturing exhaust aftertreatment devices
JP5107216B2 (ja) * 2008-11-25 2012-12-26 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
US9790836B2 (en) 2012-11-20 2017-10-17 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Loose-fill insulation exhaust gas treatment device and methods of manufacturing
US20140140897A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-22 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Loose-Fill Insulation Exhaust Gas Treatment Device and Methods of Manufacturing
JP2014134179A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Futaba Industrial Co Ltd 触媒コンバータ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203949A (en) * 1976-04-23 1980-05-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Catalyst converter for cleaning exhausts of cars
AU559889B2 (en) * 1982-12-14 1987-03-26 Zeuna Starker Gmbh & Co Kg Catalytic purification of exhaust gases
DE3432283A1 (de) * 1984-09-01 1986-03-13 LEISTRITZ Maschinenfabrik GmbH, 8500 Nürnberg Katalytische abgasentgiftungseinrichtung
JPS6198910A (ja) * 1984-10-19 1986-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd ハニカム構造体の収納装置
DE3504839A1 (de) * 1985-02-13 1986-08-28 LEISTRITZ Maschinenfabrik GmbH, 8500 Nürnberg Katalytische abgasentgiftungseinrichtung
JPH0721855Y2 (ja) * 1987-07-10 1995-05-17 日産自動車株式会社 触媒コンバータ装置
JP3713817B2 (ja) * 1996-05-09 2005-11-09 株式会社デンソー 触媒コンバータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218960A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Abgaskonverters, Werkzeug für eine Ringpresse zur Herstellung eines Abgaskonverters, Ringpresse mit diesem Werkzeug und mittels der Ringpresse hergestellter Abgaskonverter

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