DE8914916U1

DE8914916U1 - Abgasreinigungsvorrichtung

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Publication number: DE8914916U1
Application number: DE8914916U
Authority: DE
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1990-03-01
Anticipated expiration: 1999-12-20
Also published as: DE3941919A1; KR900010200A; KR940005662B1; US5104627A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung mit: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegten Wabenkernkörpern, die jeweils aus einem flachen Band aus dünne«* Metallblech und einem gewellten Band aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils das flache Band und das geballt® Band übejreinanö^tgel^gt sind, so daß sie sich an d©s* Kontaktstellen berühren -v und viele netzwerkartige Gasdurchlässe entlang ihrer Mittelachse hssitrsKSii: u*id eiuem rohrförmiges, an den gegenüberliegenden Fanden offenen Met al !gehäuse.

Die lüiiindung betrifft also eine Abgasreinigungsvorrichtung, die üblicherweise in einem· Abgassystem eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und einen metallischen, zur Beladung mit Abgaskatalysator ausgelegten Wabenkörper aufweist, der in ein rohr-örmiges Metallgehäuse eingepaßt ist.

Jie Erfindung betrifft also Insbesondere eine Abgasreinigungsvorrichtung, bei der die Bauteile so fest miteinander verbunden sind, daß diese trotz der Temperaturspannungen einer Auflösung, RiB- oder sonstigen Bruchbildung widerstehen.

Derartige konventionelle Abgasreinigungsvorrichtungen werden wie folgt hergestellt: Ein flaches Band aus dünnem hitzebeständlgem Metallblech und ein gewelltes Band aus einem weiteren, gleichartigen Metallblech werden übereinandergelegt, so daß sie eich an den Kontaktstellen berühren. Die Bänder werden dann spiralförmig zu einer Wabenstruktur zusammengerollt, die in Richtung ihrer Mittelachse viele netzwerkartige Gasdurchläsee besitzt, durch die die Abgase strömen können. Diese Struktur wird nachstehend ale Wabenkörper oder Wabenkernkörper bezeichnet. Der Wabenkernkörper wird dann in ein rohrförmiges, aus einer Schicht bestehen-

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des, an beiden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt. Der Wabenkörper und das rohrförmige Metallgehäuse werden dann, beispielsweise durch Verlöten, miteinander fest verbunden, so daß sie dem Streß aufgrund der Temperaturspannungen und den starken Vibrationen bei Fshr^uigbetrieb gewachsen sind; die Tesgperaturspannungen werden von den hohen Abgastemperaturen und der exothermen Reaktion der Abgase am Abgasreinigungskatalysator hervorgerufen. Die Bauteile des Wabenkörpers, d.h. die flachen und gewellten Bänder, werden dann an den Kontaktstellen in bekannter Weise miteinander verbunden.

Eine solche konventionelle Anordnung ist jedoch nicht oder haltbar. Sie neigt beispielsweise dazu, daß sich die äußere Schicht des Wabenkemkörpers, "Wabenkörperaußenwand", von der Innenfläche des Metallgehäusee, "Metallgehäuseinnenwand", in Richtung der Wabenkörperachse, d.h. in Abgasflußrichtung, wegen des aufgrund der Temperaturspannungen bedingten Stresses bei den obengenannten extremen Temperaturbedingungen voneinander lösen. Der Außenabschnitt des Wabenkörpers (d.h., die Außenwand und die unmittelbar darunterliegenden Schichten) aowie die Bauteile des Wabenkörpers, d.h. die flachen und gewellten Bänder, neigen ferner leicht zur Auflösung, Riß- oder anderer Bruchbildung.

Ee wurden zahlreiche Versuche vorgenommen, das vorgenannte Problem zu lösen. Dabei stellte sich heraus, daß es nicht reicht, einfach den Wabenkörper und das Metallgehäuse fest miteinander zu verbinden.

Bs 1st Aufgabe der Erfindung, eine Anganreinigungevorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der «ich dl· Außenwand (wände) des/der Wabenkörper(s) von der Innenwand d«s rohrförmigen Metallgehäuses über einen langen Zeitraum nicht voneinander trennen, Riese bilden oder brechen, ohne

daB dabei die Außenwand des Wabenkörpers und die Innenwand des Metallgehäuses vollständig miteinander verbunden sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abgasreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die aufweist: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegte Wabenkörper, die jeweils aus einem flachen Band aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei das flache und das gewellte Band jeweils so Ubereinandergelegt sind, daß sie sich an Kontaktstellen berühren und zahlreiche netzwerkartige Gasdurchlässe in Richtung der Mittelachse besitzen; und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen, in einem Abschnitt im Durchmesser erweiterten Metallgehäuse, worin zwei Wabenkörper unter axialem Zwischenabstand angeordnet und mit dem Metallgehäuse verbunden sind, wobei jeweils die Außenwände der Wabenkernkörper in der Nähe des entsprechenden offenen Endes an der Innenwand des Metallgehäuses befestigt sind , und wobei die Außenwände der jeweiligen Wabenkörper im Bereich des axialen Zwischenabstands die Innenwand des Metallgehäuses nicht berühren.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abgasreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die aufweist: mindestens zwei, zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegte Wabenkernkörper, die jeweils aus einem flachen, dünnen Metallblechband und einem anderen, gewellten, dünnen Metallblechband zusammengesetzt sind, wobei das flache und das gewellte Band so ubereinandergelegt sind, daß sie sich an Kontaktstellen berühren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe in Richtung der Mittelachse bilden; ■

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und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse mit mindestens zwei im Durchmesser verminderten Abschnitten, der an den gegenüberliegenden Enden die Außenwände der jeweiligen Wabenkörper berührt und mindestens einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt aufweist, der sich zwischen den im Durchmesser verminderten Abschnitten erstreckt, wobei einer der im Durchmesser verminderten Abschnitte des Metallgehäuses an der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers befestigt ist, während der andere im Durchmesser verminderte Abschnitt des Metallgehäuses unfixiert gegen die Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers angeordnet ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Streß aufgrund der Temperaturspannungen gut absorbiert und vermindert wird. Dies erfolgt dadurch, daß die - zumindest zweimal vorhandenen - Wabenkörper unter beliebig großem axialen Abstand/Abständen im Metallgehäuse angeordnet sind, und auch, weil ein Teil der Außenwand des jeweiligen Wabenkörper unfixiert gegen die Innenwand des Metallgehäuse angeordnet ist, so daß diese sich axial ausdehnen und kontrahieren können. Ferner wird die Abgasreinigungseffizienz verbessert, weil der Zwischenraum zwischen den Wabenkörpern einen turbulenten Abgasfluß verursacht. Es wird auch eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Vorrichtung erreicht, weil der im Durchmesser erweiterte Abschnitt des Metallgehäuses zusammen mit der Wabenkörperaußenwand einen wärmeisolierenden Hohlraum bildet, so daß ein einseitiger Streß aufgrund der Temperaturspannungen verhindert wird.

Die vorgenannten und weitere Ziele, Merkmale und zusätzliche Vorteile der Erfindung sind dem Fachmann aus der anschließenden Beschreibung ersichtlich, wobei auf die Zeichnungen bezug genommen wird. Dabei werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft gezeigx. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer teilweise aufgeschnittenen Abgasreinigungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt der Vorrichtung aus Fig. l;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der Fig. 2 einer

itn rtüöiühxüFiysföxin;

\ Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2 einer dritten

AusfUhrungsform;

Fig. 5 eine Frontansicht einer vierten Ausführungsform einer modifizierten Abgasreinigungsvorrichtung;

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der Fig. 1 einer fünften Ausführungsform;

Fig. 7 einen Teil-Längsschnitt der Vorrichtung aus Fig. 6;

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der Fig. 7 einer sechsten Ausführungsform;

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer siebten AusfUhrungsfoi

richtung; und

-- AusfUhrungsform einer modifizierten Abgasreinigungsvor-

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts entlang der Linie X-X aus Fig. 9.

Wie bereits oben beschrieben, erfolgt die Herstellung einer konventionellen Abgasreinigungsvorrichtung im allgemeinen wie folgt: Ein Wabenkernkörper wird in ein rohrförmiges, an beiden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt und die Wabenkörperaußenwand mit der Innenwand des Metallgehäuses fest verbunden. Eine solche konventionelle Reinigungsvorrichtung ist für einen längeren Betrieb jedoch nicht geeignet:

Da die Abgasreinigungsvorrichtungen unter «»xtrenuän Temperaturbedingungen verwendet werden, sind die Bauteile der Vorrichtung einem großen Straß aufgrund der Temperaturspannungen ausgesetzt, was auch der Hauptgrund für die mangelnde Haltbarkeit ist.

Die Bauteile der Abgasreinigungsvorrichtung sind genauer gesagt einem großen Streß durch Temperatursipannungen wegen 6er wechselnden Wärmebelastungen, d.h. der Erwärmungs- und . Abkühlungszyklen, ausgesetzt. Diese hängen davon ab, ob der Kraftfahrzeugmotor gerade läuft oder steht, ob die Belastungen groß oder klein ist, u.s.w. Der Zyklus besitzt dabei im Abgassystem einen Temperaturbereich von -20 bis +900⁰C.

Die Abgasreinigungsvorrichtung ist auch während des Betriebs des Kraftfahrzeugs großem Streß aufgrund der Temperaturspannungen ausgesetzt. Diese entstehen, weil teilweise die Verteilung des Abgasflusses unterschiedlich J? ist (im zentralen Abschnitt ist der Fluß größer als im ■ Außenabschnitt), und auch wegen der Kontaktreaktion

(exotherme Reaktion) der Abgasie am Abgasrelnigungskatalysa-&lgr; tor (z.B. Platin, Palladium, Rhodium) auf den Wabenköf-

peroberflächen. Der Zentralabschnitt des Wabenkörpers ist daher höheren Temperaturen ausgesetzt ist als dessen b_; Randabschnitte, was dann Temperaturspannungen zur Folge hat.

Sj Ferner ist der Temperaturgradient zwischen der Außenwand des Wabenkörpers und den unmittelbar darunterliegenden Außenabschnitten - verglichen zum Temperaturgradienten um äen Zentralbereich - sehr groß. Die Tendenz zur Auflösung wird im übrigen noch vergrößert, wenn der Wabenkörper in ein Metallgehäuse angeordnet ist, das Außenluft in Kontakt steht.

Dies hat zur Folge, daß Wabenkörper und Metallgehäuse selbst wenn die Wabenköxperaußenwand mit der Innenwand des Metallgehäuses verlötet ist -, dazu neigen, sich im Laufe der Zeit voneinander trennen.

Die Kontaktstellen zwischen den flachen und den gewellten Bändern neigen wegen des Stresses aufgrund der Temperatur spannungen ähnlich dazu, sich im Außenbereich (die mit der Innenwand des Metallgehäuses verbundene Wabenkörperaußenwand und die unmittelbar darunter liegenden Außenschichten) voneinander zu trennen. Dies bedeutet, daß sich zwischen den Bauteilen des Wabenkörpers, d.h. zwischen den flachen und gewellten Bändern, zu Beginn des Auflösungsprozesses Risse bilden werden oder diese anderweitig brechen, wenn dann noch die Vibrationen vom Kraftfahrzeugmotor oder der Karosserie hinzukommen.

Um diese Auflösungserscheinungen zu verhindern und zu verlangsamen, ist es notwendig, durch geeignete Maßnahmen den durch die Temperaturspannungen bedingten Streß im Außenbereich des Wabenkörpers zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung eines rohrförmigen Metallgehäuses, das mindestens einen Abschnitt mit erweitertem Durchmesser besitzt und durch zwei oder mehrere wabenkernkörper erreicht.

Es wird nun detailliert beschrieben, wie die Wabenkörper und des Metallgehäuse miteinander verbunden sind und welche vorteilhaften Eigenschaften (der Abgasreinigungevorrichtung) und Ergebnisse damit erreicht werden:

(1) Die zwei Wabenkörper werden in ein rohrförmiges Gehäuse eingepaßt, das an beiden Enden offen 1st und einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt besitzt, der sich über

die gesamte Länge des Metallgehäuses - ausgenommen den beiden Randbereichen an den offenen Enden - erstreckt.

Die .jeweilige Wabenkörperaußenwand ist mit der Innenwand 5öS Metallgehäuses im Bereich des jeweiligen offenen Endes verbunden. Dabei bestinurisn die Wabenkörperauäenwände und die Innenwand des im Durchmesser erweiterten Metallgeht·iseabschnitts jewsils ainen Hohlraum mit wärmeisoliearender Wirk ^g; ausgenommen davon sind die Randbereiche t*n den __ gegenüberliegenden offenen Enden des Metal1gehäuses« Dieser Hohlraum erlaubt den eifrzalnen Wabenkörpern, sich auszudehnen v.TiC zu kontrahieren.

Der Wabenkörper ist an der Innenwand des Metallgehäuses teilweise nicht befestigt. Wegen des wärmeisolierenden Hohlraums könnten die Wabenkörper wegen der Vibrationen vom Kraftfahrzeugmotor und der Karosserle bei Betrieb in Schwingung geraten. Um die Vorrichtung vibrationsfest zu machen, sind in dem Hohlraum daher Abstandshalter angeordnet.

Bei der so hergestellten Abgasreinigungsvorrichtung können sich die Wabenkörper im Bereich dee axialen Zwischenraums auedehnen und zusammenziehen, so daß der aufgrund der Temperaturepannungen auftretende große axiale Streß, insbesondere im AuBenwandbereich des Wabenkörpere, gut adsorbiert wird. Dies kommt daher, weil die einzelnen Wabenkörper mit einem vorbestimmten Zwischenabetand im Metallgehäuse, das einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt mit wärmeisolierender Wirkung aufweist, angeordnet sind, und well die jeweiligen Wabenkörper nur in den Randbereichen in der Nähe der gegenüberliegenden Enden mit dem Metallgehäuse verbunden sind.

Da der axiale Zwischenraum ferner einen turbulenten Abfluß der Abgase verursacht, kann auch eine gleichmäßige Reinigungsleistung erreicht werden.

Ferner wird wegen des Hohlraums zwischen dete Meta"!gehäuse und den AuSsnwänden der Nabenkörper eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Metallgehäuse erreicht, da der Hohlraum zu einer besseren Wärmeisolierung und Verwirbelung der; Abgase verhilft. Die Gase mit &an hohen Temperaturen aus dem Zentralabschnitt fließen nämlich in den umgebenden ^' Hohlr&^, wc die Abgiä-siemperaturen Tleurl^ sind. Dadurch uird verhindert,, daß Stre«* und temperatur spannungen lokal konzentriert c-?er einseitig auftragen. Disa erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung besitzt cfaber eine verlängerte Haltbarkeit.

(ii) Es wird nun sine Abgasreinigungsvorrichtung beschrieben, bei der zwei oder mehrere Wabenkörpern in ein an den gegenüberliegenden Enden offenes Metallgehäuse eingepaßt sind, wobei das Metallgehäuse mindestens zwei, im durchmesser erweiterte Abschnitte - ausgenommen an den Abschnitten nahe den offenen Enden - besitzt:

^ Das Metallgehäuse besitzt mindestens zwei, im Durchmesser erweiterte Abschnitte, die sich über das gesamte Wabenkörperteil erstrecken, - ausgenommen den Bereichen nahe der gegenüberliegenden Enden. Dort 1st Außenwand des jeweiligen Wabenkernkörpers mit der Innenwand des im Durchmesser nicht erweiterten Metallgehäuseabechnitte verbunden. Die verbleibende Außenwand des Wabenkörpers 1st dabei nur gegen die Innenwand des nicht erweiterten Metallgehäuseabechnitte unfixiert angeordnet, d.h. unverlötet o.a., eo daß eich der nicht fixierte Teil des Wabenkörpers axial ausdehnen und kontrahieren kann.

Das erfindungsgemäße Metallgehäuse ist jedoch nicht auf diese besondere Form beschränkt. So können beispielsweise auch einige der im Durchmesser erweiterten Abschnitte im Mittelteil des Metallgehäuses liegen.

Durch die so konstruierte Abgasreinigungsvorrichtung wird erreicht, insbesondere ita Außenwandbereich der einzelnen Wabenkörper, daß der wegen der Temperatürspannungen auftretende axiale Streß wirksam absorbiert wird. Dies beruht

/-» teilweise darauf, v-sil die einzelnen benachbarten Nabenkörper mit vorbestimmten axialen Zwischenabständen im Metallgehäuse - das mindestens zwei Aisschnitte mit erweitertem Durchmesser aufweist - angeordnet sind, und weil jeweils eine Außenwand der Wabenkörper mit der Metallgehäuseinnenwand verbunden ist, während die Außenwand am anderen Ende des gleichen Wabenkörper nur gegen die Innenwand des Metallgehäuses angeordnet ist. Ferner sind die Außenwände der einzelnen Wabenkernkörper im Bereich des axialen Zwischenraums an der Innenwand des Metallgehäuses befestigt oder angeordnet, so daß die Vorrichtung auch gegenüber den Vibrationen des Kraftfahrzeugmotors und der Karosserie bei Betrieb - verglichen mit einer Vorrichtung nach (i) - halt"

/&Lgr; barer ist.

Ferner wird durch die einzelnen Wabenkörper eine gleichmäßigere Reinigungsleistung erreicht, well der axiale Zwischenraum zwischen benachbarten Wabenkörpern einen turbulenten AbgasfluB bewirkt.

Ferner bewirkt der wttrmolsolierendeir Hohlraum zwischen den WabenkörperauSenwänden und der Innenwand der im Durchmesser erweiterten Gehäuaeabschnltte eine ule^chmäaigere Temperaturverteilung In Metallgehäuse, so das ein lokal konzentrierter oder einseitiger StreB aufgrund der Temperaturspannungen verhindert wird. Dies bewirkt dann eine verbesserte Haltbarkelt.

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Die Anordnung ist dabei wie folgt: Das Metallgehäuse steht mit der jeweiligen Wabenkörperaußenwand im Bereich des gegenüberliegenden Endabschnitt in Kontakt. Dabei ist mindestens ein im Durchmesser erweiterter Abschnitt vorhanden, an dem sich diese nicht berühren. OdIer, die im Durchmesser erweiterten Abschnitte erstrecken sich über den Mittelteil des Metallgehäuses - ausgenommen den Randabschnitten im Bereich der gegenüberliegenden Gehäuseende. Durch diese _t- Anordnung wird eine gleichmäeigere Temperaturverteilung bei den einzelnen Wabenkörper erreicht, weil die Hochtemperaturabgase aus dem oder den axialen Zwischenräumen in die Hohlräume um die Wabenkörper gelangen können.

Die Erfindung wird nun anhand der Aus fühirungs formen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.

(I) Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Abgasreinigungsvorrj.c»«».»ir»g gsiiicz» usr srstsn Ausführungsferst dsr Srfinäüng. Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer * aufgeschnittenen Abgasreinigungsvorrichtung und Fig. 2 eine partiellen Längsschnitt devon.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung 1 werden zwei Wabenkörper 2, 2¹ in ein rohrförmlges Metallgehäuse 3, das an den gegenüberliegenden Enden offen ist, unter einem axialen Zwischenraum A von vorbestimmter Größe eingepaßt und am Metallgehäuse befestigt. Die Außenwände der jeweiligen Wabenkernkörper sind dabei, wie in Figur 2 gezeigt, an der Innenwand des Metallgehäuses im Bereich der Randabschnitte nahe den offenen Enden des Metallgehäuses befestigt, z.B. durch Verlöten. Dadurch entsteht ein axialer Zwischenraum A zwischen den Wabenkörper 2, 2¹ und gleichzeitig ein Hohlraum B mit wärmeisolierender

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Wirkung zwischen den Außenwänden der einzelnen Wabenkörper 2, 2' und der Gehäuseinnenwand des Abschnittes 31. Diese Anordnung ist auch in Fig. 1 gezeigt. Sie erlaubt, daß sich die nicht befestigten Abschnitte der einzelnen Wabenkörper 2, 2' axial ausdehnen können, da die Außenwände der jeweiligen Wabenkörper 2 nur unfixiert in den Randabschnitten nahe des Zwischenraums A gegen die Innenwand des Metallgehäuses angeordnet sind.

, > Der Wabenkernkörper 2 wird hergestellt, indem ein flaches hitzebeständiges dünnes Stahlblechband 21 und ein gleichartiges gewelltes dünnes Stahlblechband 22 übereinandergelegt werden, so daß sie sich an Kontaktstellen berühren, und dann zu einer Spiralform aufgerollt werden, die viele netzwerkartige Gasdurchlässe 23 besitzt, durch die dann die Abgase strömen können.

Für das flache Band 21 wird ein hitzebeständiges, 0,05 mm dickes und 30 mm breites Stahlblech mit 20 Gew.% Chrom und 5 Gew.% Aluminium verwendet. Für das gewellte Band 22 wird ein Stahlblech wie für das flachs Band 21 verwendet und in Wellenform gebracht. Bei dieser Ausfuhrungsform werden zwei I^- Sätze aus diesen flachen und gewellten Bändern 21, 22 jeweils zu einer Spiralform zusammengerollt, so daß zwei gleiche Wabenkörper 2, 2' vorliegen.

(II) Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer modifizierten Abgasreinigungsvorrichtung 1. Bei der modifizierten Reinigungsvorrichtung wird abweichend zur ersten Ausführungsform - mindestens ein Abstandshalterpaar 4 in den Hohlraum angeordnet, um die Vibrationsfestigkeit zu verbessern. Die Abstandshalter 4 werden jeweils seitlich in der Nähe des Zwischenraums A an der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers 2 befestigt und gegen die Innenwand des im Durchmesser erweiterten Metallgehäuseabschnitts 31 angeordnet, so daß sich die einzelnen

Wabenkörper 2, 2' im Bereich des axialen Zwischenraums A axial ausdehnen und kontrahieren können, und der Streß aufgrund der axialen Temperaturspannungen absorbiert wird. Die Abstandshalter 4 werden mit einem vorbestimmten Abstand um die Außenwand der einzelnen Wabenkörper 2 kreisförmig herum angeordnet. Der Abstandhalter 4 kann sich auch alternativ kreisförmig um den gesamten jeweiligen Wabenkörper 2 herum erstrecken-. In diesess Fall besitzt der Abstandshalter 4 eine öffnung, damit die Hochtemperaturgase aus dem axialem Zwischenraum A in den Hohlraum B gelangen können, so daß *■· eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Metallgehäuse gewährleistet und eine lokale Konzentration der Temperaturspannungen vermieden ist.

(III) Die Fig. 4 zeigt eine dritte AusfUhrungsform, worin der im Durchmesser erweiterte Metallgehäuseabschnitt 31 eine andere Form besitzt als in der ersten Ausftlhrungsform.

(IV) Die Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform sind - abweichend zur ersten Ausführungsform - die flachen und gewellten Bänder 21, 22 dee Wabenkörpers 2 zu einer Laminatstruktur geschichtet, und \ das Metallgehäuse besitzt einen ovalen Querschnitt.

(V) Die Figuren 6 und 7 zeigen eine fünfte Ausführungsform mit einer weiteren modifizierten Abgasreinigungsvorrichtung 1. Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer teilweise aufgeschnittenen Reinigungsvorrichtung. Die Fig. 7 zeigt einen partiellen Längsschnitt der gleichen Vorrichtung.

Bei der Herstellung werden die zwei Wabenkemkörper 2, 2' mit einem bestimmten axialen Zwischenabstand A in ein rohrförmiges, an beiden offenes Metallgehäuse 3 eingepaßt und an diesem befestigt. Die Außenwände der einzelnen Wabenkörper 2 werden dann im Bereich der Randabschnitte in der Nähe

dee jeweiligen offenen Metallgehäuseendes an dessen Innenwand befestigt, beispielsweise durch Verlöten, während die anderen Abschnitte im Bereich des axialen Zwischenraums A nur gegen die Innenwand des Gehäusemittelteils 3 angeordnet sind.

Für das flache Band 21 wird ein hitzebeständiges, 0,05 mm dir.knR und 30 nun hrnltoe Stahlblech mit- 20 GeV»?% Ohr«!« »n<!

5 Gew.% Aluminium verwendet. Für das gewellte Band 22 wird *l ein dem flachen Band 21 gleichartiges Stahlblech verwendet * und in Wellenform gebracht. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Sätze mit flachen und gewellten Bänder 21, 22 jeweils zu einer Spiralform zusammengerollt, so daß zwei gleiche Wabenkörper 2, 2' erhalten werden.

(VI) Die Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform, bei der die im Durchmesser erweiterten Metallgehäuseabschnitte 31, 32 eine andere Form besitzen als bei der fünften Ausführungsform.

(VII) Die Fig. 9 und 10 zeigen eine siebte Ausfuhrungsform der Erfindung mit einer weiteren veränderten Abgasreini-

\ gungsvorrichtung. Die Fig. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung der Reinigungsvorrichtung, und Fig. 10 die vergrößerte Ansicht des Querschnitts entlang der Linie X-X aus Fig. 9. Das rohrförmige Metallgehäuse 3 besi^.t bei dieser Ausführungsform folgende Merkmale: es ist an den gegenüberliegenden Enden offen; es besitzt mehrere im Durchmesser erweiterte erste Abschnittspaare, die jeweils zwischen den jeweiligen Randabschnitten nahe den offenen Enden und dem Mittelabschnitt beim axialen Zwischenraum angeordnet sind; und eine Vielzahl von zweiten im Durchmesser erweiterten

f| Abschnitten, die sich über den Abschnitt beim axialen Zwischenraum erstrecken. Bei dieser Reinigungsvorrichtung ist - verglichen zur fünften und sechsten Ausführungsform -

jp die Wärmeisolierungswirkung erheblich verbessert, da die

Hochtemperaturabgase aus dem axialen Zwischenraum &Aacgr; in die Hohlräume B, die von den Abschnitten 31, 32 mit erweitertem Durchmesser gebildet werden, gelangen. Dadurch wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung bei den einzelnen Wabenkörpern im Metallgehäuse erreicht.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Abgasreinigungsvorrichtung (1) mit: zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegten Wabenkörpern (2, 2'), die jeweils aus einem flachen Band (21) aus dünnem Metallblech und einem gewellten Band (22) aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils das flache Band (21) und das gewellte Band (22) so übereinandergelegt sind, daß sie sich an den Kontaktstellen berühren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe (23) in Richtung

Bankverbindungen : Deutscfc* Ban!( A(S, (BLZ.%00700tO)*tonlo-Nr. 2746899

(Accounts) . jOefgJokJnio Müichnn! [BljZ &Lgr;1&thgr;1(|&thgr;&bgr;&Ogr;) Konto-Nr. Mchn 46913IBt !

ihrer Mittelachse begrenzen, und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt (31) besitzt, worin die zwei Nabenkörper (?., 2') mit axiPlew. Zwischenabstand (A) angeordnet und an dem slö befestigt sind, wobei jeweils die Außenwände der Wabenkörper (2, 2') mit der Innenwand des Metallgehäuses (3) im Bereich der jeweiligen offenen Enden verbunden sind und wobei jeweils die Außenwände der einzel- - nen Wabenkörper (2,2') im Bereich des axialen Zwischenraums ' (A) die Innenwand des Metallgehäuses (3) nicht berührt.

2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein oder mehrere Abstandshalter (4) aufweist, die im Bereich des axialen Zwischenraums (A) auf der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2, 2') angeordnet sind, wobei die Abstandshalter (4) jeweils an einem Ende mit der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2) verbunden sind und mit dem anderen Ende im Bereich des im Durchmesser erweiterten Abschnitts (31) gegen die Innenwand des Metallgehäuses (3) angeordnet sind.

\ 3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (4) kreisförmig um die Außenwand des jeweiligen Wabenkörper (2) herum in bestimmten Abständen angeordnet sind.

4. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstandshalter (4) vollständig kreisförmig um den jeweiligen Wabenkörper (2) herum erstreckt.

5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bander (21, 22) des jeweiligen WaberJtörpers (2) zu einer Spiralform zusammengerollt sind.

&dgr;. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Laminatstruktur geschichtet sind.

7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

«v^U^nnsA-lnKna-l- &Lgr;&agr;&Aacgr; &Lgr;&agr;&agr; Maf aHnahHnaa /.H einen IcY-a-l &bgr;-fHritli - jf—·—-·· —■—— — ---—-, — —' —-— ■■— - — » » —,

gen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

8. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen ovalen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

9. Abgasreinigungsvorrichtung (1) mit: mindestens zwei zur Beladung mit Abgasreinigungskatalysator ausgelegten Wabenkörpern (2, 2'), die jeweils aus einem flachen Band

(21) eve dünnem Metallblech und einem gewellten Band (22) aus einem weiteren dünnen Metallblech zusammengesetzt sind, wobei jeweils das flache Band (21) und das gewellte Band

(22) so Ubereinandergelegt sind, daß sie sich an Kontaktstellen berühren und viele netzwerkartige Gasdurchlässe

(23) in Richtung ihrer Mittelachse bilden;

und einem rohrförmigen, an den gegenüberliegenden Enden offenen Metallgehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) mindestens zwei im Durchmesser verminderte Abschnitte aufweist, die im Bereich der gegenüberlie genden offenen Enden die Außenwand des jeweiligen Wabenkörper (2) berühren, und mindestens einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt (31), der zwischen den beiden im Durchmesser verminderten Abschnitten angeordnet ist, wobei einer der im Durchmesser verminderten Abschnitts des Metallgehäuses (3) mit der Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2) fest verbunden ist, während der andere im Durchmesser verminderte Abschnitt des Metallgehäuses (3)

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nur gegen die Außenwand des jeweiligen Wabenkörpers (2) unverbunden angeordnet 1st.

10. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Spiralform zusammengerollt sind.

11. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen und gewellten Bänder (21, 22) des jeweiligen Wabenkörpers (2) zu einer Laminatstruktur geschichtet sind.

12. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen kreisförmigen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.

13. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (3) einen ovalen Querschnitt mit variierenden Durchmessern besitzt.