DE9202554U1

DE9202554U1 - Vorrichtung zum katalytischen Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE9202554U1
Application number: DE9202554U
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Gillet GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1992-04-16
Anticipated expiration: 2002-02-28

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum kata Lytisehen Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Abgaskata Lysat&ogr;ren dieser Konstruktion sind bekannt, beispielsweise aus der DE-A-37 29 994. Sie sind auch in großen Stückzahlen im Einsatz. Die Innenkonen haben die Aufgabe, eine auf der Innenseite des Katalysatorgehäuses angebrachte Isolierschicht gegen die Abgase zu schützen. Die Innenkonen werden im Bereich ihrer engen öffnung mit dem Gehäuse verschweißt. Das andere Ende der Innenkonen bleibt frei beweglich, um Spannungen, ausgelöst durch die unterschiedlichen Temperaturen von Innenkonus und Gehäuse, zu vermeiden. Zwischen Innenkonusende und Katalysatorkörper muß notwendigerweise ein Abstand eingehalten werden, um die Ausdehnungsdifferenzen ausgleichen zu können, über diesen Spalt können die AbgaspuI sationen hinter den Innenkonus und hinter den Katalysatorkörper gelangen; um dies zu verhindern, wird der Spalt mit geeigneten Mitteln abgedeckt, beispielsweise mit Hilfe von Drahtgestrickringen, mit Metallfolien und dergleichen mehr.

Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß alle diese Konstruktionen umständlich, teuer und nicht immer zuverlässig wirksam sind. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der diese Probleme drastisch reduziert, ja sogar völlig beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Befestigungsstelle

zwischen Innenkonus und Gehäuse von der traditione LLen Stelle weg möglichst nahe an den KataLysatorkörper hin verlegt. Dadurch gehen auch die thermisch bedingten Längenausdehnungsdifferenzen an dieser Stelle drastisch zurück bzw. verschwinden ganz· Die nach wie vor vorhandenen thermisch bedingten Ausdehnungsdifferenzen zwischen Innenkonus und Gehäuse werden nun von einem Schiebelager im Bereich der Gehäuseöffnungen ausgeglichen. Dort läßt sich jedoch ein solches Schiebelager erheblich einfacher realisieren.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung läßt sich an dieser Stelle eine Labyrinthdichtung erzeugen, indem ein Abgas rohrstutzen in das Gehäuse eingesetzt wird, der das Ende des Innenkonus auf dessen Innenseite führt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Innenkonus aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, wobei die Befestigungs lappen am Schalenrand mit angeformt sind. Die BefestigungsIappen lassen sich so beim Stanzen und Tiefziehen der Innenkonus-Halbschalen ohne Zusatzaufwand e rzeugen.

Auch die Befestigung des Innenkonus am Gehäuse erfolgt völlig ohne Zusat&zgr; auf wand. Der Innenkonus wird bei der Gehäusemontage zunächst in die untere Halbschale des Gehäuses gelegt, so daß die Befestigungslappen auf dem Gehäusescha I en rand aufliegen. Nach dem Aufsetzen der oberen Gehäusehalbschale werden die beiden Gehäuseteile durch je eine Längsnaht rechts und links dicht verschweißt; dabei werden die Befestigungslappen gleich mit verschweißt.

Wie schon erwähnt, wird man die Befestigungslappen möglichst auf die Höhe des Katalysatorkörpers verlegen, um thermisch bedingte Änderungen des Abstandes zwischen Innenkonus und Katalysatorkörper zu vermeiden. In anderen Fällen kann es

jedoch wünschenswert sein, die BefestigungsLappen im konischen Bereich des Gehäuses zu positionieren. Dies g i L t isnbesondere dann, wenn der Zwischenraum zwischen Innenkonus und Gehäuse mit I so Liermateria L, beispielsweise aus A Lumi ni ums i L i ka t f ase ritiat e ri a L gefüllt ist. In diesem Fall bleiben die thermisch bedingten Ausdehnungsdifferenzen im konischen Bereich des Gehäuses minimal.

Vorzugsweise ist der Innenkonus doppelwandig ausgeführt, wobei zwischen den beiden Wänden vorzugsweise eine Isolierung, insbesondere aus Keramikpapier, eingebracht wird.

Falls zwischen Katalysatorkörper und Innenkonus ein Abstand besteht, empfiehlt es sich, diesen wie an sich bekannt mittels Drahtgestrickringen zu überbrücken. Dabei genügen einfache Ringe, da die Ausdehnungsdifferenzen an dieser Stelle dank der Erfindung drastisch reduziert sind. Eine Alternative wäre die Verwendung eines Sandwich von Metallfolie und Keramikband oder von Metallfaser und Keramikband. Welches Material bzw. welche Materia I kombination im Einzelfall anzuwenden ist, hängt nicht zuletzt von der Größe der an dieser Stelle zu erwartenden, thermisch bedingten Längenänderungen ab, die ihrerseits wieder von der jeweiligen Position der BefestigungsIappen abhängig ist.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in schematiseher Darstellung und als Draufsicht auf ein geöffnetes Katalysatorgehäuse im Bereich des Einlaufbzw . Auslauf konus:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Katalysatorgehäuses, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines

KataLysatorgehäuses_/

Fig. 3 eine dritte Ausführungs form eines Katatysat&ogr;rgehäuses und

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform eines KataLysatorgehäuses.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils als Draufsicht auf ein geöffnetes Katalysatorgehäuse dessen Einlauf- bzw. Aus I auftrichter. Man erkennt eine Gehäusehalbschale 1, die einen Katalysatorkörper 3 aufnimmt, der mit Hilfe einer Quellmatte 4 im Gehäuse 1 positioniert ist. Im konischen Bereich des Gehäuses 1 ist ein Innenkonus 10 vorgesehen, dessen Form und Aufgaben an sich bekannt sind.

Auch der Innenkonus 10 ist aus tiefgezogenen Halbschalen zusammengesetzt. Je zwei aufeinandergelegte Halbschalen werden an ihrem flachen Rand 11 miteinander verschweißt.

Wie Fig. 1 zeigt, sind am Rand 11 der Halbschalen des Innenkonus 10 BefestigungsIappen 12 angeformt. Diese Befestigungslappen 12 sind an dem dem Katalysatorkörper benachbarten Ende des Innenkonus 10 positioniert, so daß thermisch bedingte Abstandsdifferenzen zwischen Innenkonus 10 und Gehäuse 1 in diesem empfindlichen Bereich nicht mehr auftreten.

Längenänderungen zwischen Innenkonus 10 und Gehäuse 1 werden durch ein Schiebelager 5 im Bereich der engen öffnung des Innenkonus 10 ausgeglichen. Zu diesem Zweck ist das entsprechende Ende des Innenkonus 10 rohrartig geformt. Um eine zusätzliche Labyrinthdichtung zu erzielen, ist ein Rohrstutzen 2 in das Gehäuse 1 eingeschweißt. Durch eine entsprechend lange Überlappung zwischen dem Ende des Innenkonus 10 einerseits und dem Gehäuse 1 bzw. dem

_rl~ Seite, 6 ;

Rohrstutzen 2 an dieser Stelle andererseits läßt sich die Labyrinthdichtungswirkung in weiten Grenzen beeinflussen.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 sind die Befestigungs lappen 13 in den konischen Bereich des Gehäuses 1 verlegt. Dadurch werden die thermischen Längenänderungen im Konusbereich minimiert. Sie verteilen sich stattdessen auf die beiden freien Enden des Innenkonus 10 entsprechend den jeweiligen Abständen.

Bei der Ausführungsf&ogr;rm gemäß Fig. 4 ist der Innenkonus 10 doppelwandig ausgeführt, indem eine weitere Blechschale 15 eingeschweißt wurde. Der Zwischenraum zwischen den beiden Innenkonuswänden ist isoliert, beispielsweise mittels Keramikpapier 16.

Die Isolierung zwischen Innenkonus 10 und Gehäuse 1 erfolgt wie an sich bekannt mittels AluminiumsiIikatfasermateria I 14.

Falls, beispielsweise aus Gründen der Fertigungsto Ie ranzen, zwischen Katalysatorkörper 3 und Innenkonus 10 ein Abstand eingehalten wird, empfiehlt es sich, diesen wie an sich bekannt mit geeigneten Hilfsmitteln zu überbrücken, um die ALumi&eegr;iumsiIikatfaseriso Iierung 14 vor der zerstörerischen Wirkung der Abgaspu Isationen zu schützen.

Im einfachsten Fall wird ein einfacher Drahtgestrickring 6 verwendet, wie er in Fig. 1 dargestellt ist.

Zum Ausgleich größerer Abstandsänderungen wird ein profilierter Drahtgestrickring 7 verwendet, wie er in Fig. dargestellt ist. Ein solcher profilierter Drahtgestrickring 7 genügt völlig, wenn der Zwischenraum zwischen Innenkonus 10 und Gehäuse 1 keine Faserisolierung 14 enthält.

Sei ie- "7

In anderen FäLLen Lassen sich noch wirksamere Abdeckungen verwenden, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargesteLLt sind.

In Fig. 2 ist der Abstand zwischen Kata Iysatorkörper 3 und Innenkonus 10 überdeckt durch einen Sandwich aus einer Metallfolie 17 und einem Keramikband 18, wobei je nach Anwendungsfall entweder die Metallfolie 17 oder das Keramikband 18 innen liegt.

Bei der Ausführungs form nach Fig. 3 wird zur Abdeckung des Abstandes zwischen Keramikkörper 3 und Innenkonus 10 ein Keramikband 18 verwendet, das mit einem Met a 11 faserv I ies umwi ekelt ist.

Claims

Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum kataLytisehen Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren,, umfassend ein metallisches Gehäuse (1) mit Einlauf- und Auslaufkonus zur Aufnahme eines Katalysatorkörpers (3) und wenigstens einen metallischen Innenkonus (10), dadurch gekennzeichnet, daß am Innenkonus (10) seitlich Befestigungslappen (12, 13) angebracht sind, daß diese BefestigungsLappen (12, 13) in der Nähe der weiten öffnung des Innenkonus (10) positioniert sind und daß im Bereich der engen öffnung des Innenkonus (10) zum Gehäuse (1) hin ein Schiebesitz (5) realisiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be festigungsIappen (12, 13) am Schalenrand (11) des aus zwei Halbschalen zusammengesetzten Innenkonus (10) angeformt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die BefestigungsIappen (13) im konischen Bereich des Gehäuses (1) positioniert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgas roh rs tutzen (3) in das Gehäuse (1) eingesetzt ist, der das Ende des Innenkonus (10) auf dessen Innenseite führt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkonus (10) doppelwandig ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierung (16), insbesondere aus Keramikpapier, zwischen den beiden Wänden eingebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Innenkonus (10) und Gehäuse (1) isoliert ist, insbesondere mit Aluminiumsilikatfasermaterial (1A).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Katalysatorkörper (3) und Innenkonus (10) mittels Drahtgestrickring (6, 7) überbrückt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Kata lysatorkörper (3) und Innenkonus (10) mittels Metallfolie (17) bzw. Keramikband (18) überbrückt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Katalysat&ogr;rkörper (3) und Innenkonus (10) mittels Metallfaser (19) und Keramikband (18) überbrückt ist.