DE8717246U1 - Metallic catalyst carrier body with shortened jacket tube - Google Patents
Metallic catalyst carrier body with shortened jacket tubeInfo
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Description
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Emitec Gesellschaft für Emissionstechnolagie mbH D-5204 LohmarEmitec Company for Emissions Technology mbH D-5204 Lohmar
Metallischer Katalysator-Trägerkörper mit verkürztem MantelrohrMetallic catalyst carrier body with shortened jacket tube
Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Katalysator-Trägerkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs Solche Katalysator-Trägerkörper, welche vorzugsweise zur Abgasreinigung von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, sind beispielsweise aus der DE-OS 29 24 592, der DE-OS 30 ?7 796 und der DE-OS 35 29 654 bekannt. Sie werden beispielsweise aus spiralig übereinandergewickelten, abwechselnden gewellten und glatten oder ähnlich strukturierten Blechen hergestellt und im allgemeinen mit einem Mantelrohr versehen.The present invention relates to a metallic catalyst carrier body according to the preamble of the claim. Such catalyst carrier bodies, which are preferably used for exhaust gas purification in motor vehicles, are known, for example, from DE-OS 29 24 592, DE-OS 30 ?7 796 and DE-OS 35 29 654. They are made, for example, from spirally wound, alternating corrugated and smooth or similarly structured sheets of metal and are generally provided with a casing tube.
Aus der DE-OS 36 03 882 ist auch schon ein Katalysator-Trägerkörper bekannt, welcher ain Mantelrohr aufweist, welches einseitig kürzer als der eigentliche Katalysator-Trägerkörper ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere als sogenannter Startkatalysator vorgesehen, welcher motornah eingebaut wird und daher hohen thermischen Belastungen ausgesetzt ist. Nach dem Stand der Technik ist jedoch das Mantelrohr auf seiner gesamten Länge mit der äußersten Lage des Katalysator-Trägerkörpers verlötet und umschließt zumindest eine ebenfalls verlötete. Stirnseite vollständig. Ein solcher Katalysator-Trägerkörper ist in seiner axialen und radialen Dehnung bzw. einem in diesen Richtungen auftretenden sogenannten Wachstum durch das Mantelrohr behindert, weshalb es zu vorzeitigen Zerstörungen kommen kann.A catalyst carrier body is already known from DE-OS 36 03 882, which has a jacket tube that is shorter on one side than the actual catalyst carrier body. This embodiment is intended in particular as a so-called starting catalyst, which is installed close to the engine and is therefore exposed to high thermal loads. According to the state of the art, however, the jacket tube is soldered to the outermost layer of the catalyst carrier body along its entire length and completely encloses at least one end face, which is also soldered. Such a catalyst carrier body is hindered in its axial and radial expansion or so-called growth occurring in these directions by the jacket tube, which is why premature destruction can occur.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, durch geeignete Ausführung und Befestigung des Mantelrohres die Lebensdauer eines metallischen Katalysator· Trägerkörpers zu verlängern, insbesondere beim Einsatz als Startkätalysatör, Außerdem soll ein entsprechendes HerstellungsverfahrenThe object of the present invention is therefore to extend the service life of a metallic catalyst carrier body by suitable design and fastening of the jacket tube, in particular when used as a starting catalyst. In addition, a corresponding manufacturing process
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angegeben werden,be specified,
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Anspruch 1 vorgeschlagen, daß bei einem stirnseitig zumindest über einen Teil der Stirnflächen verlöteten Katalysätör^Trägerkörper ein verkürztes Mantelrohr so aufgebracht werden soll, daß es mit einem Abstand vor den beiden Stirnseiten endet, welcher größer als die Tiefe der dortigen Lötung ist. Diese Maßnahme ermöglicht zunächst einmal eine stirnseitige Verlötung, welcheTo solve this problem, it is proposed according to claim 1 that, in the case of a catalyst carrier body that is soldered at the front over at least part of the front surfaces, a shortened jacket tube is to be applied in such a way that it ends at a distance in front of the two front surfaces that is greater than the depth of the soldering there. This measure first of all enables a soldering at the front, which
Id nicht gleichzeitig auch zu einer Verbindung mit dem Mantelrohr im Bereich der Stirnseiten führt. Das Ergebnis ist, daß bei thermischen Wechseibelastungen die verlöteten Stirnseiten nicht durch eine feste Verbindung zum Mantelrohr in ihrer radialen und axialen Dehnung behindert werden, so daß insbesondere keine Zugbelastungen in diesem Bereich beim Abkühlen auftreten können. Dabei sollte der Abstand des Mantelrohres von den Stirnseiten vorzugsweise erheblich großer als die Tiefe der Lotung sein, damit bei thermischen Wechselbelastungen rtur eine schwache Biegebelastung der äußeren Lagen auftritt.Id does not simultaneously lead to a connection with the casing pipe in the area of the front sides. The result is that in the case of alternating thermal loads, the soldered front sides are not hindered in their radial and axial expansion by a fixed connection to the casing pipe, so that in particular no tensile loads can occur in this area during cooling. The distance between the casing pipe and the front sides should preferably be considerably greater than the depth of the soldering, so that in the case of alternating thermal loads, only a slight bending load on the outer layers occurs.
Gemäß Anspruch 2 wird zusätzlich vorgeschlagen, daß das Mantelrohr ohnehin nur auf einer schmalen Umfangszone mit der äußersten Lage des Katalysator-Trägerkörpers verlötet sein soll. Dies führt in Verbindung mit dem Anspruch 1 nicht nur zu einer Verringerung der thermischen Wechselbelastungen der Stirnseiten, sondern ermöglicht auch eine kaum behinderte Längendehnung bzw. ein ungehindertes Wachstum des Katalysator-Trägerkörpers, welches sich bei längerem Betrieb einstellen kann. Bei einem nicht verkürzten Mantelrohr ist eine solche Lötung aus fertigungstechnischen Gründen kaum zu erreichen, da I bei stirnseitigen Verlötungen im allgemeinen auch Lot zwischen die äußerste Lage des Katalysator-Trägerkörpers und das Mantelrohr gelangen und so dort unerwünschte Lötverbindungen bewirken wird.According to claim 2, it is additionally proposed that the jacket tube should only be soldered to the outermost layer of the catalyst carrier body on a narrow circumferential zone. In conjunction with claim 1, this not only leads to a reduction in the alternating thermal loads on the front sides, but also enables a barely hindered elongation or unhindered growth of the catalyst carrier body, which can occur during longer operation. With a jacket tube that is not shortened, such soldering is hardly achievable for manufacturing reasons, since I with front-side soldering, solder generally also gets between the outermost layer of the catalyst carrier body and the jacket tube, thus causing undesirable soldered connections there.
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Gemäß Anspruch 3 ist es außerdem möglich, das Mantelrohr |According to claim 3 it is also possible to |
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87(58 5 02OE87(58 5 02OE
praktisch nur auf den Bereich der verlöteten Umfangszöne zu beschränkehi E§ umiiGhließt dann den sehi viel längeren Kätalysatör-Trägerkorper etwa ringförmig. Diese Ausführung eignet sich natürlich nur für spätere Einbauverhältnisse, bei denen Ohnehin noch ein schützendes Hüllrohr angebracht wird. Was z. B, bei Startkätalysatoren allgemein der Fall ist. An ein bis zu einem schmalen Ring verkürztes Mantelrohr können die üblichen Rohre des Auslaßsystems eines Verbrennungsmotores problemlos angeschweißt werden, so daß insgesamt ein geschlossenes System entsteht. Die verlöteten Stirnselten des Kätäiysätör-Trägerkörpers ragen bei fertiggestelltem Abgassystem dann freitragend in die anschließenden Rohrleitungen oder werden durch diese mit gestützt.practically limited to the area of the soldered peripheral zones. It then encloses the much longer catalyst carrier body in a ring shape. This design is of course only suitable for later installation conditions, where a protective jacket tube is attached anyway. Which is generally the case with starting catalysts, for example. The usual pipes of the exhaust system of an internal combustion engine can be easily welded onto a jacket tube shortened to a narrow ring, so that an overall closed system is created. When the exhaust system is completed, the soldered front ends of the catalyst carrier body then protrude freely into the adjacent pipes or are supported by them.
Ein weiteres besonders wichtiges Merkmal, welches sich prinzipiell auch ohng die Merkmale der vorhergehenden Ansprüche verwirklichen läßt, ist im Anspruch 4 angegeben. Danach weist das Mantelrohr einen geringfügig klaffenden LängsschÜtz auf, der vorzugsweise nur in einem Bereich durch eine Schweißung überbrückt und dadurch fixiert ist* Ein solches längsgeschlitztes Mantelrohr ermöglicht auf besonders einfache Weise die Herstellung einer exakten, genau definierten verlöteten Umfangszöne zwischen Mantelrohr und äußerster Läge des Katalysator-Trägerkörpers. Während nach dem Stand der Technik Lot beim Aufschieben des Mantelrohres immer irgendwie Undefiniert verteilt wurde, läßt sich dies bei einem geschlitzten Mantelrohr vermeiden. Die gewünschte zu verlötende Umfangszöne wird mit Lot, z. B. in Form von Pulver, Paste oder Folie, versehen und anschließend das an seinem Längsschlitz aufgespreitzte Mantelrohr ohne Verschmieren des Lotes aufgeschoben. Außerdem wird bei diesem Herstellungsverfahren ein Verknautschen oder Verformen der äußeren Lagen vermieden, welches sich insbesondere bei einem verkürzten Mantelrohr sehr negativ bemerkbar machen würde, da die verknautschten Lagen beidseitig Undefiniert überstehen würden. Nach Aufheben der Aufspreitzung kann das Mantelrohr in einer geeignetenAnother particularly important feature, which can in principle also be implemented without the features of the preceding claims, is specified in claim 4. According to this, the jacket tube has a slightly gaping longitudinal protection, which is preferably only bridged in one area by a weld and is thereby fixed. Such a longitudinally slotted jacket tube enables the production of an exact, precisely defined soldered peripheral zone between the jacket tube and the outermost layer of the catalyst carrier body in a particularly simple manner. While according to the state of the art, solder was always distributed in an undefined manner when the jacket tube was pushed on, this can be avoided with a slotted jacket tube. The desired peripheral zone to be soldered is provided with solder, e.g. in the form of powder, paste or foil, and then the jacket tube, which is spread open at its longitudinal slot, is pushed on without smearing the solder. In addition, this manufacturing process avoids crumpling or deformation of the outer layers, which would have a particularly negative effect on a shortened jacket pipe, as the crumpled layers would protrude undefinedly on both sides. After removing the expansion, the jacket pipe can be
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87 g 8 5 &ogr; 2 de87 g 8 5 &ogr; 2 de
KälibrierVörrichtUng exakt auf den gewünschten Durchmesser gebracht Und beispielsweise durch einen Schweißpunkt fixiert werden* Die übrigen Fertigungsschfitte werden von dieser Maßnahme nicht beeinträchtigt* Insbesondere können die Stirnseiten Vorher oder nach diesen Schritten belotet werden. Eine anschließende vollständige Verschweißung des Längsschlitzes ist in vielen Fällen unnötig, da die Rohre des Abgassystems von beiden Seiten über das geschlitzte Mantelrohr bis zum Schweißpunkt geschoben werden können* In einem solchen Falle begünstigt der Längsschlitz sogar den Ausgleich von Fertigungstoleranzen, da er in gewissen Grenzen zusammengedrückt werden kann.Calibration device can be brought to the exact desired diameter and fixed, for example, by a welding point* The other production steps are not affected by this measure* In particular, the front sides can be soldered before or after these steps. Subsequent complete welding of the longitudinal slot is unnecessary in many cases, since the pipes of the exhaust system can be pushed from both sides over the slotted jacket pipe to the welding point* In such a case, the longitudinal slot even helps to compensate for production tolerances, since it can be compressed within certain limits.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Der eigentliche Katalysator-Trägerkörper 1 besteht aus abwechselnden Lagen spiralig aufgewickelter glatter 2 und gewellter 3 Bleche. Auch anders strukturierte Bleche, die für Gas durchlässige Kanäle bilden, kommen für die vorliegende Erfindung in Betracht. Der Katalysator-Trägerkörper 1 ist stirnseitig bis zu einer Tiefe t^ bzw. t2 verlötet, wobei nicht unbedingt die gesamten Stirnflächen, sondern ggf* nur bestimmte Bereiche davon verlötet sein müssen. Umgeben wird der Katalysator-Trägerkörper 1 von einem verkürzten Mantelrohr 4, welches beidseitig mit einem Abstand a, bzw. a2 vor den Stirnseiten endet. Die beiden Abstände a-^, a2 müssen nicht notwendigerweise gleich groß sein. Das Mantelrohr 4 ist ganz oder vorzugsweise nur in einem schmalen Umfangsbereich 5 mit der äußersten Lage des Katalysator-Trägerkörpers 1 verlötet. Dabei kann das Mantelrohr 4 einen Längsschlitz 6 (der nicht unbedingt exakt in Längsrichtung verlaufen muß) aufweisen, welcher vorzugsweise an einer Stelle durch eine Schweißverbindung 7 fixiert ist.The actual catalyst carrier body 1 consists of alternating layers of spirally wound smooth 2 and corrugated 3 sheets. Sheets with a different structure that form gas-permeable channels are also suitable for the present invention. The catalyst carrier body 1 is soldered on the front side to a depth t^ or t 2 , whereby not necessarily the entire front surface but possibly only certain areas thereof have to be soldered. The catalyst carrier body 1 is surrounded by a shortened jacket tube 4, which ends on both sides at a distance a, or a 2 in front of the front sides. The two distances a-^, a 2 do not necessarily have to be the same size. The jacket tube 4 is soldered completely or preferably only in a narrow circumferential area 5 to the outermost layer of the catalyst carrier body 1. The jacket tube 4 can have a longitudinal slot 6 (which does not necessarily have to run exactly in the longitudinal direction), which is preferably fixed at one point by a welded connection 7.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung werden die verlötetenThe design according to the invention ensures that the soldered
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Stirnseiten nicht in ihrer therffiiseheri fadiälen Weehseldehnung behindertj wodurch sich die Lebensdauer erhöht. Das geschlitzte Mantelrohr ermöglicht die präzise Festlegung und Herstellung eines schmalen verlöteten Umfangsbereiches, welcher dazu führt, daß auch Änderungen der Länge des Kätälysätor-Trägerkörpeis nicht behindert Werden^ Was sich ebenfalls günstig auf die Lebensdauer auswirkt. Zusätzlich verhindert das geschlitzte, Mantelrohr ein Verknautschen oder Verschieben der Mußersteh Lagen beim Aufschieben, ohne daß es aufwendiger anderer Haßnahmen bedarf. Ein erfindungsgemaßer Katalysätor-TrägerkÖrpei' mit verkürztem Mantelrohr eignet sich insbesondere für den Einsatz als Startkätälysätor im mötorhahen Bereich unter hohen thermischen Wechselbelastungen.The end faces are not hindered in their thermally flexible expansion, which increases the service life. The slotted jacket tube enables the precise definition and production of a narrow soldered peripheral area, which means that changes in the length of the catalyst carrier body are not hindered, which also has a positive effect on the service life. In addition, the slotted jacket tube prevents the mating layers from crumpling or shifting when pushed on, without the need for other complex measures. A catalyst carrier body according to the invention with a shortened jacket tube is particularly suitable for use as a starting catalyst in the engine-high range under high thermal alternating loads.
4 Schutzansprüche
1 FIG4 Protection claims
1 FIG
10 0510 05
t » &igr; * ■**· &ngr;t » &igr; * ■**· &ngr;
I * ■ ·I * ■ ·
Claims (4)
304. Catalyst carrier body, in particular according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the jacket tube (4) has a slightly gaping longitudinal slot (6) which is preferably bridged and fixed by welding (7) only in one or more small areas.
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Priority Applications (1)
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DE8717246U DE8717246U1 (en) | 1987-01-15 | 1987-01-15 | Metallic catalyst carrier body with shortened jacket tube |
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DE8717246U DE8717246U1 (en) | 1987-01-15 | 1987-01-15 | Metallic catalyst carrier body with shortened jacket tube |
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DE8717246U1 true DE8717246U1 (en) | 1988-06-01 |
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DE8717246U Expired DE8717246U1 (en) | 1987-01-15 | 1987-01-15 | Metallic catalyst carrier body with shortened jacket tube |
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DE (1) | DE8717246U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0351841A1 (en) * | 1988-07-22 | 1990-01-24 | Nippon Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | A catalyst support for catalytic reactors |
-
1987
- 1987-01-15 DE DE8717246U patent/DE8717246U1/en not_active Expired
Cited By (1)
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EP0351841A1 (en) * | 1988-07-22 | 1990-01-24 | Nippon Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | A catalyst support for catalytic reactors |
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