DE9311571U1 - Inflatable mat - Google Patents
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Description
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Blähmatte für katalytische Konverter zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen, bestehend aus anorganischen Fasern mit einer Temperaturbeständigkeit von mindestens 900° C, Vermiculit und einem organischen Binder. - Die Blähmatte wird am Umfang des keramischen Trägerkörpers eines Abgaskatalysators und/oder Rußfilters angeordnet und dichtet den Ringspalt zwischen dem keramischen Trägerkörper und dem aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Gehäuse des Konverters. Sie dehnt sich bei Wärme aus, wobei eine mit steigender Temperatur zunehmende und für die ordnungsgemäße Abdichtung erforderliche Flächenpressung entsteht. Die Blähmatte ermöglicht eine sichere Lagerung des keramischen Trägerkörpers und gleicht unterschiedliche Expansions-Koeffizienten von Keramik und Metall aus. Die Blähmatte bildet ferner eine Wärmedämmschicht an der Innenwandung des metallischen 5 Konvertergehäuses und reduziert die nach außen übertragenen Schallgeräusche der strömenden Abgase.The invention relates to an expansion mat for catalytic converters for cleaning motor vehicle exhaust gases, consisting of inorganic fibers with a temperature resistance of at least 900° C, vermiculite and an organic binder. - The expansion mat is arranged on the circumference of the ceramic carrier body of an exhaust gas catalyst and/or soot filter and seals the annular gap between the ceramic carrier body and the housing of the converter, which is made of a metallic material. It expands when heated, whereby a surface pressure increases with increasing temperature and is required for proper sealing. The expansion mat enables the ceramic carrier body to be stored safely and compensates for different expansion coefficients of ceramic and metal. The expansion mat also forms a thermal insulation layer on the inner wall of the metallic converter housing and reduces the noise transmitted to the outside by the flowing exhaust gases.
Bei der aus der Praxis bekannten Blähmatte, von der die Erfindung ausgeht, bestehen die anorganischen Fasern aus keramischen Stapelfasern, die aus einer Schmelze von Al9O0 und SiO9 im Schleu-In the expanded mat known from practice, from which the invention is based, the inorganic fibers consist of ceramic staple fibers, which are produced from a melt of Al 9 O 0 and SiO 9 in a centrifuge.
Z O ZZ O Z
derverfahren oder Blasverfahren hergestellt werden. Die Stapelfasern bestehen üblicherweise aus 50 bis 52 % SiO9 und 47 bis 49 % A19O„,The staple fibers usually consist of 50 to 52% SiO 9 and 47 to 49% Al 9 O”,
Z ZoZ Zo
Rest TiO9, Fe9O3, MgO und Na O. Die Stapelfasern haben einenRest TiO 9 , Fe 9 O 3 , MgO and Na O. The staple fibers have a
mittleren Durchmesser von etwa 3 pm, wobei jedoch eine große Streubreite vorhanden ist. Ein beachtlicher Teil der Stapelfasernaverage diameter of about 3 pm, although there is a large range. A considerable part of the staple fibers
sind kleiner als 3 pm und aufgrund ihrer kleinen Abmessungen lungengängig. Dadurch sind keramische Stapelfasern in Blähmatten als gesundheitlich bedenklich anzusehen. Gesundheitliche Schäden von Personen, die mit Herstellung, Bearbeitung und Montage von Blähmatten befaßt sind, sind nicht ausgeschlossen.are smaller than 3 pm and can be inhaled due to their small dimensions. As a result, ceramic staple fibers in inflatable mats are considered to be hazardous to health. Damage to the health of people involved in the manufacture, processing and assembly of inflatable mats cannot be ruled out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blähmatte der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die unter Beibehaltung guter Bläheigenschaften ohne gesundheitliche Risiken hergestellt, bearbeitet und montiert werden kann.The invention is based on the object of specifying an inflatable mat of the type described above which can be manufactured, processed and installed without health risks while maintaining good inflatable properties.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die anorganischen Fasern aus zerkleinerten, nicht lungengängigen Filamenten bestehen. Filamente sind nur durch Düsenziehverfahren praktisch endlos mit definiertem Durchmesser herstellbar. Eine herstellungsbedingte Durchmesserstreuung ist sehr klein und liegt üblicherweise im Bereich +/- 10 % bezogen auf den Nominaldurchmesser. Die Filamente weisen einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 10 pm, vorzugsweise 6 pm, auf. Die Länge der Filamente ist als Parameter ebenfalls frei wählbar. Filamente großer Länge können durch Brückenbildung bzw. Vernetzung eine Expansion der Matte behindern. Andererseits neigen Blähmatten mit zu kurzen anorganischen Fasern zu Erosion und Abrieb. Die Länge der Filamente ist im Rahmen der Erfindung im Millimeterbereich so einstellbar, daß bei ausreichender Erosionsfestigkeit keine die radiale Expansion der eingebauten Blähmatte behindernde Filamentvernetzung auftritt. Nach bevorzugter Ausführung der Erfindung sind als Filamente Siliziumfilamente mit einem SiO„-Gehalt von mehr als 80 Gew.-% eingesetzt.To solve this problem, the invention teaches that the inorganic fibers consist of shredded, non-respirable filaments. Filaments can only be produced practically endlessly with a defined diameter using a nozzle drawing process. A diameter variation due to production is very small and is usually in the range of +/- 10% based on the nominal diameter. The filaments have a diameter in the range of 5 to 10 pm, preferably 6 pm. The length of the filaments can also be freely selected as a parameter. Long filaments can hinder expansion of the mat by forming bridges or cross-linking. On the other hand, inflatable mats with inorganic fibers that are too short tend to erosion and abrasion. The length of the filaments can be adjusted in the millimeter range within the scope of the invention so that, with sufficient erosion resistance, no filament cross-linking occurs that hinders the radial expansion of the installed inflatable mat. According to a preferred embodiment of the invention, silicon filaments with a SiO2 content of more than 80% by weight are used as filaments.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.In the following, the invention is explained with reference to a drawing which merely represents an embodiment.
Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt eine in einen katalytischen Konverter 1 zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen eingebaute Blähmatte 2. Die Blähmatte 2 ist am Umfang eines keramischen Katalysatorträgers 3 angeordnet und dichtet den Ringspalt zwischen dem keramischen Katalysatorträger 3 und einem Gehäuse 4 aus Stahlblech. Die Blähmatte 2 besteht aus anorganischen Fasern mit einer Temperaturbeständigkeit von mindestens 9000C, Vermiculit und einem organischen Binder. Die Blähmatte 2 expandiert bei Erwärmung oberhalb einer Temperatur von etwa 35O0C in radialer Richtung. Dabei weicht der organische Binder auf und verbrennt. Bei 75O0C sind die gesamten Anteile an Vermiculit expandiert, wobei die Blähmattendicke mehr als das 1,5-fache der Anfangsdicke beträgt. Durch die mit der Expansion einhergehende Flächenpressung wird eine sichere Abdichtung des Ringspaltes zwischen dem keramischen Trägerkörper 3 und dem metallischen Gehäuse 4 erreicht.The only figure shows a longitudinal section of an expanded mat 2 installed in a catalytic converter 1 for cleaning motor vehicle exhaust gases. The expanded mat 2 is arranged on the circumference of a ceramic catalyst carrier 3 and seals the annular gap between the ceramic catalyst carrier 3 and a housing 4 made of sheet steel. The expanded mat 2 consists of inorganic fibers with a temperature resistance of at least 900 ° C, vermiculite and an organic binder. The expanded mat 2 expands in a radial direction when heated above a temperature of about 35O ° C. The organic binder softens and burns. At 75O ° C, all of the vermiculite has expanded, the expanded mat thickness being more than 1.5 times the initial thickness. The surface pressure associated with the expansion ensures that the annular gap between the ceramic carrier body 3 and the metallic housing 4 is securely sealed.
Die anorganischen Fasern der Blähmatte bestehen aus zerkleinerten, nicht lungengängigen Filamenten. Die Filamente weisen einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 10 pm, vorzugsweise 6 pm auf. Die Länge der Filamente ist im Millimeterbereich so eingestellt, daß einerseits eine ausreichende Erosionsfestigkeit der Blähmatte gewährleistet ist und andererseits keine die Expansion der Blähmatte behindernde Filamentvernetzung auftritt. Als Filamente sind SiIiziumfilamente mit einem SiO„-Gehalt von mehr als 80 Gew.-% bevorzugt.The inorganic fibers of the inflatable mat consist of shredded, non-respirable filaments. The filaments have a diameter in the range of 5 to 10 pm, preferably 6 pm. The length of the filaments is set in the millimeter range so that, on the one hand, sufficient erosion resistance of the inflatable mat is guaranteed, and, on the other hand, no filament cross-linking occurs that would hinder the expansion of the inflatable mat. Silicon filaments with a SiO2 content of more than 80% by weight are preferred as filaments.
Claims (4)
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Family
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Family Applications (1)
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