EP0672822A1 - Exhaust gas catalytic converter, in particular for internal combustion engines - Google Patents

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EP0672822A1 EP19950101317 EP95101317A EP0672822A1 EP 0672822 A1 EP0672822 A1 EP 0672822A1 EP 19950101317 EP19950101317 EP 19950101317 EP 95101317 A EP95101317 A EP 95101317A EP 0672822 A1 EP0672822 A1 EP 0672822A1
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    • F01N3/2807Metal other than sintered metal
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30Honeycomb supports characterised by their structural details
    • F01N2330/32Honeycomb supports characterised by their structural details characterised by the shape, form or number of corrugations of plates, sheets or foils
    • F01N2330/321Honeycomb supports characterised by their structural details characterised by the shape, form or number of corrugations of plates, sheets or foils with two or more different kinds of corrugations in the same substrate

Abstract

The catalyser has a number of elastically compliant elements (8-13) which form the connecting end sections (14) of smooth and corrugated plates (5,6). The plate stacks (4) are rigidly connected via one corrugation (6') of the corrugated plates to the casing sleeve (2). The smooth plates (5) in the region of the end corrugation on the connecting side are formed in such a way that it allows a free spring travel for the corrugation.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen nach Oberbegriffsmerkmalen des Patentanspruches 1 gestalteten Abgaskatalysator. The invention relates to a designed according to the preamble features of claim 1 catalytic converter.
  • Ein Abgaskatalysator dieser Bauart ist beispielsweise aus der DE-U 86 12 872.8 bekannt. An exhaust gas catalyst of this type is known for example from DE-U 86 12 872.8. Bei diesem bekannten Abgaskatalysator wird zur Erzielung ausreichender Wärmedehnstrecken eine im wesentlichen S-förmig geschlungene Anordnung der Stapellagen Vorgeschlagen, wobei die Stapellagen über die Enden der jeweiligen Bleche unmittelbar mit der Mantelhülse werkstoffschlüssig, beispielsweise durch Löten, fest verbunden sind. In this known exhaust catalyst is to achieve sufficient Wärmedehnstrecken a substantially S-shaped looped arrangement of the stack layers proposed in which the stack layers on the ends of the respective sheets immediately material-locking manner with the casing sleeve, for example by soldering, are firmly connected.
  • Weiter ist aus der DE-C 23 21 378 ein gattungsfremder Abgaskatalysator bekannt, bei dem quer zur Mantelhülse verlaufend angeordnete Bleche als Katalysator-Trägerkörper im wesentlichen radial eingespannt angeordnet sind, so daß die Bleche bei Wärmebelastung quer zur radialen Erstreckung ausbeulen. Further, a generic foreign catalytic converter is known from DE-C 23 21 378, are at the transversely disposed to the outer sleeve sheets arranged as a catalyst carrier body substantially radially clamped, so that the sheets to bulge in heat load across the radial extent. Hierfür sind Kanäle mit großen Querschnitten erforderlich, so daß dieser Abgaskatalysator gegenüber dem og gattungsgemäßen deutlich größer baut. For this purpose, channels with large cross sections are required, so that this exhaust gas catalyst builds significantly greater compared to the above-mentioned generic type.
  • Schließlich wurde in der P 43 10 933 für einen Abgaskatalysator mit im wesentlichen in Umfangsrichtung der Mantelhülse verlaufend in der Außenkontur des Trägerkörpers endenden Stapellagen Vorgeschlagen, daß die freien Endabschnitte der Stapellagen unter Zwischenschaltung eines an der Mantelhülse befestigten, nachgiebigen Elementes relativ zur Mantelhülse schiebebeweglich angeordnet sind. Finally, it was in the P 43 10 933 for an exhaust gas catalyst having substantially extend ending in circumferential direction of the casing sleeve in the outer contour of the carrier body stack layers suggested that the free end portions of the stack layers are arranged with interposition of a fixed to the casing sleeve, the resilient element relative to the casing sleeve slidingly movable ,
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abgaskatalysator bezüglich der Wärmedehnmöglichkeiten der Stapellagen so zu verbessern, daß bei relativ freier Gestaltung der Stapellagen durch einfachen Aufbau kostengünstige Einrichtungen erzielt sind, die bezüglich Montage und Befestigung der Stapellagen bzw. des Trägerkörpers in der Mantelhülse leicht handhabbar und sicher beherrschbar sind. The invention is based on the object of improving a generic exhaust gas catalytic converter with respect to the Wärmedehnmöglichkeiten the stack layers so that at relatively free design of the stack layers inexpensive devices are achieved through simple construction, with respect to mounting and securing of the stack layers or the support body in the casing sleeve easily manageable and safe are manageable.
  • Diese Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß elastisch nachgiebige Elemente in den mit der Mantelhülse fest verbundenen Endabschnitten der Bleche angeordnet sind. This object is achieved according to the patent claim 1, characterized in that elastically flexible elements are arranged in the fixed to the casing sleeve end portions of the sheets.
  • Der erfindungsgemäß gestaltete Trägerkörper kann durch eine am Außenumfang wirksame, radiale Pressung auf einen für die Montage in der Mantelhülse vorteilhaften Durchmesser gebracht werden, wobei die anschließend gegen den Innenumfang der Mantelhülse elastisch anliegenden Endabschnitte der Stapelbleche vorteilhaft sicher mit der Mantelhülse werkstoffschlüssig, insbesondere durch Löten, fest verbindbar sind. The invention designed according to the carrier body can be brought by an effective on the outer circumference, radial pressure to an advantageous for mounting in the casing sleeve diameter, which subsequently against the inner periphery of the casing sleeve elastically abutting end portions of the stack of sheets advantageously ensures material-locking manner with the casing sleeve, in particular by soldering, are firmly connected.
  • Ein vorteilhaft einfacher Aufbau des Abgaskatalysators ist in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die verbindungsseitigen Endabschnitte der Bleche als elastisch nachgiebige Elemente ausgebildet sind. An advantageously simple structure of the exhaust catalyst is achieved in an embodiment of the invention in that the connecting-side end portions of the plates are designed as elastically resilient elements. Gegenüber vom Anspruch 1 mit-erfaßten, gesonderten Elementen ist mit der bevorzugten Ausgestaltung eine besonders kostengünstige Fertigung erreicht. Opposite to claim 1 having-detected, separate elements, a particularly cost-effective production is achieved with the preferred embodiment.
  • Eine kostengünstige Fertigung ist bei einem Abgaskatalysator mit aus glatten und gewellten Blechen aufgebauten Stapellagen zusätzlich dadurch erreicht, daß die Stapellagen jeweils über eine Wellung der gewellten Bleche mit der Mantelhülse in fester Verbindung stehen, wobei die glatten Bleche jeweils im Bereich dieser verbindungsseitigen Wellung unter Belassung eines freien Federweges dieser Wellung gestaltet sind. A low-cost manufacturing is achieved at an exhaust gas catalyst composed of smooth and corrugated sheet metal stack layers further characterized in that the stack layers are in each case via a corrugation of the corrugated sheets of the casing sleeve in fixed connection, wherein the smooth sheets in each case in the region of this connection-side corrugation leaving a free spring travel of this corrugation are designed. So wird zur Erzielung einer relativ steifen Elastizität der nachgiebigen Elemente weiter vorgeschlagen, daß die glatten Bleche in ihren Endabschnitten den verbindungsseitigen Wellungen der gewellten Bleche entsprechend angepaßt ausgebildet sind. Thus, a relatively stiff elasticity of the compliant members is further proposed to achieve that the smooth plates are constructed in their end sections adapted according to the connection-side corrugations of the corrugated sheets.
  • Zur weiteren Erhöhung der elastischen Steifigkeit der nachgiebigen Elemente sind die den verbindungsseitigen Wellungen angepaßten, im übrigen glatten Bleche gemeinsam mit den Wellungen an der Mantelhülse fest angeordnet. To further increase the elastic stiffness of the compliant members are adapted to the connection-side corrugations, firmly arranged in the rest of smooth sheets together with the corrugations on the jacket sleeve.
  • Bei einer anderen, die verbindungsseitigen Wellungen zusätzlich aussteifenden Ausgestaltung sind die glatten Bleche in ihren Endabschnitten als zumindest halb geschlossene Ringe ausgeführt, die in die Wellungen eingreifend angeordnet sind. In another, the connection-side corrugations additional stiffening embodiment, the smooth plates are constructed in their end sections as at least semi-closed rings which are arranged engaging into the corrugations. Hierbei kann über die Wahl des Ringradius und gegebenenfalls einer werkstoffschlüssigen Verbindung von Ring und Wellung die elastische Steifigkeit zusätzlich beeinflußt werden. Here, the elastic rigidity can be additionally influenced by the choice of ring radius and optionally a material-locking connection of the ring and curl.
  • Als weitere Ausgestaltungen der nachgiebigen Elemente bieten sich mehrfach wechselweise abgewinkelte Endabschnitte in Form von Faltungen oder als im wesentlichen geschlossene Ringe ausgebildete Endabschnitte an den die Stapellagen bildenden Blechen an. As further embodiments of the resilient elements are alternately angled end portions in the form of folds or as a substantially closed rings formed at the end portions of the stack layers forming sheets offer several times.
  • Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung abschnittsweise dargestellten Abgaskatalysatoren beschrieben. The invention is partially described with reference to the drawing in exhaust gas catalysts shown. Es zeigt It shows
  • Figur 1 a - c, Figure 1 a - c,
    erste Ausführungen von Stapellagen mit gewellten und geraden Blechen, wobei mit der Mantelhülse fest verbundene Wellungen als nachgiebige Elemente mittels diesen angepaßten Abschnitten der geraden Bleche die elastische Steifigkeit erhöht ist, first observations of stack layers with corrugated and straight sheets, wherein the elastic stiffness is increased with the casing sleeve fixedly connected corrugations as resilient elements by means of these adapted portions of the even sheets,
    Figur 2 a - c, Figure 2 a - c,
    zweite Ausführungen von Stapellagen mit gewellten und geraden Blechen mit weiteren Ausführungen der elastisch nachgiebigen, verbindenden Endabschnitte. second embodiments of stacks with corrugated and straight sheets with further embodiments of the resilient, connecting end portions.
  • Ein jeweiliger Abgaskatalysator 1 für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine gemäß den Figuren 1 und 2 umfaßt in einer Mantelhülse 2 einen Katalysator-Trägerkörper 3 aus Stapellagen 4 glatter Bleche 5 und gewellter Bleche 6. Zur Mantelhülse 2 sind die Stapellagen 4 zumindest abschnittsweise quer verlaufend angeordnet und mit der Mantelhülse 2 jeweils mindestens über eines der Bleche 5, 6 bei 7 werkstoffschlüssig, beispielsweise durch Löten, fest verbunden. A respective catalytic converter 1 for a not shown internal combustion engine according to Figures 1 and 2 comprises a casing sleeve 2 shows a catalyst carrier body 3 of staple sheets 4 smooth plates 5 and corrugated sheets 6. For the casing sleeve 2, the stack of sheets 4 are arranged at least partially transversely and the casing sleeve 2 at least on one of the sheets 5, material-locking manner at 7 6, for example by soldering, firmly connected.
  • Um den Stapellagen 4 innerhalb der umfänglich geschlossenen Mantelhülse 2 eine Möglichkeit der Wärmedehnung zu geben, sind elastisch nachgiebige Elemente 8, 9, 10, 11, 12, 13 in den verbindungsseitigen Endabschnitten 14 der Bleche 5 und 6 angeordnet. To give the stack layers 4 within the circumferentially closed casing sleeve 2 is a possibility of thermal expansion, are elastically yielding elements 8, 9, 10, 11, 12, 13 in the connection-side end portions 14 of the plates 5 and 6. FIG. Eine für eine kostengünstige Fertigung durch einfachen Aufbau vorteilhafte Gestaltung sieht vor, die verbindungsseitigen Endabschnitte 14 der Bleche 5, 6 selbst als elastisch nachgiebige Elemente 8, 9, 10, 11, 12, 13 auszubilden. An advantageous for low-cost manufacturing by simple construction design provides for the connection-side end portions 14 of the plates 5, 6 itself be designed as elastically resilient elements 8, 9, 10, 11, 12,. 13
  • Wie Figur 1 zeigt, steht die jeweilige Stapellage 4 der Teilfiguren 1 a, 1 b und 1 c jeweils über eine Wellung 6' des gewellten Bleches 6 mit der Mantelhülse 2 bei 7 werkstoffschlüssig bzw. in fester Verbindung, wobei die glatten Bleche 5 jeweils im Bereich der Wellung 6' so gestaltet sind, daß für diese ein freier Federweg erzielt ist. As Figure 1 shows, is the particular stack layer 4 of the partial figures 1 a, 1 b and 1 c material-locking manner in each case via a corrugation 6 'of the corrugated sheet 6 with the casing sleeve 2 at 7 or in fixed connection, wherein the smooth sheets 5 each in region of the corrugation 6 are designed 'so that for this a free spring travel is achieved.
  • Gemäß Figur 1 a ist das Blech 5 der Wellung 6' des nachgiebigen Elementes 8 abschnittsweise entsprechend angepaßt ausgebildet. According to Figure 1 a, the sheet 5 of the corrugation 6 'of the flexible member 8 is partially formed adjusted accordingly. In Figur 1 b ist das der Wellung 6' entsprechend angepaßte Blech 5 zur Steigerung der elastischen Steifigkeit des nachgiebigen Elementes 9 mit der Wellung 6' gemeinsam an der Mantelhülse 2 fest angeordnet. b in Figure 1 is that of the corrugation 6 'correspondingly adapted plate 5 to increase the elastic stiffness of the resilient element 9 with the corrugation 6' are arranged together on the casing sleeve 2 firmly. Schließlich ist in Figur 1 c das Blech 5 in seinem Endabschnitt 14 als offener Ring 15 gestaltet, der zur elastischen Versteifung des nachgiebigen Elementes 10 bzw. der Wellung 6' in diese eingreifend angeordnet ist. Finally, the sheet metal is designed 5 in its end portion 14 as an open ring 15 in Figure 1 c, which is arranged for engaging the elastic stiffening of the resilient element 10 or the corrugation 6 'in this.
  • Bei der Stapellage 4 gemäß Figur 2 a sind die Bleche 5, 6 in den Endabschnitten 14 zur Bildung des nachgiebigen Elementes 11 mehrfach wechselweise abgewinkelt ausgebildet, vorzugsweise als relativ enge Faltung 16. Das nachgiebige Element 12 der Stapellage 4 nach Figur 2 b ist eine aus den Blechen 5 und 6 gebildete, offene Öse 17. In Figur 2 c weist die Stapellage 4 als nachgiebiges Element 13 einen aus einem oder beiden der Bleche 5, 6 gebildeten, im wesentlichen geschlossenen Ring 18 auf. In the stacked position 4 according to Figure 2 a, the plates 5, repeatedly formed alternately bent in the end sections 14 to form the resilient member 11 6, preferably 16 to be relatively tight folding, the resilient element 12 of the stack layer 4 of Figure 2 b is one of the sheets 5 and 6 is formed, open eyelet 17. in figure 2 c 4, the staple position as a flexible element 13 to a formed of one or both of the sheets 5, 6, substantially closed ring 18th
  • Im Rahmen der Erfindung kann ein Abgaskatalysator 1 einen Katalysator-Trägerkörper 3 aus Stapellagen 4 aufweisen mit in den verbindungsseitigen Endabschnitten 14 unterschiedlich gestalteten nachgiebigen Elementen, vorzugsweise den in den Figuren 1 a bis Figur 2 c gezeigten Ausführungen. In the present invention, an exhaust gas catalyst can be a catalyst carrier body 1 3 of staple sheets 4 having with in the connection-side end portions 14 differently shaped resilient elements, preferably the embodiments in Figures 1 a to 2 c shown.

Claims (9)

  1. Abgaskatalysator, insbesondere für Brennkraftmaschinen, Catalytic converter, in particular for internal combustion engines,
    - umfassend einen in einer Mantelhülse (2) angeordneten Katalysator-Trägerkörper (3) aus Stapellagen (4) glatter und/oder verformter Bleche (5, 6), wobei - comprising a casing in a sleeve (2) arranged catalyst carrier body (3) of stack layers (4) of smooth and / or deformed plates (5, 6), wherein
    - Stapellagen (4) hülsenseitig quer zur Mantelhülse (2) verlaufend angeordnet und mit dieser jeweils über eines der Bleche (5, 6) fest verbunden sind (bei 7), - stack layers (4) sleeve-side transversely to the jacket sleeve (2) arranged to run, and with this in each case on one of the sheets (5, 6) are rigidly connected (at 7),
    dadurch gekennzeichnet, characterized,
    - daß elastisch nachgiebige Elemente (8, 9, 10, 11, 12, 13) in den verbindungsseitigen Endabschnitten (14) der Bleche (5, 6) angeordnet sind. - that elastically flexible elements (8, 9, 10, 11, 12, 13) in the connecting-side end portions (14) of the plates (5, 6) are arranged.
  2. Abgaskatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbindungsseitigen Endabschnitte (14) der Bleche (5, 6) als elastisch nachgiebige Elemente (8, 9, 10, 11, 12, 13) ausgebildet sind. The catalytic converter of claim 1, characterized in that the connecting-side end portions (14) of the plates (5, 6) as elastically flexible elements (8, 9, 10, 11, 12, 13) are formed.
  3. Abgaskatalysator nach Anspruch 1 und 2, mit Stapellagen (4) aus glatten und gewellten Blechen (5, 6), Exhaust gas catalyst according to claim 1 and 2, with stack layers (4) of smooth and corrugated metal sheets (5, 6),
    dadurch gekennzeichnet, characterized,
    - daß die Stapellagen (4) jeweils über eine Wellung (6') der gewellten Bleche (6) mit der Mantelhülse (2) in fester Verbindung stehen (bei 7), und - the stack layers (4) in each case via a corrugation (6 ') of the corrugated plates (6) with the encasing sleeve (2) in fixed connection (at 7), and
    - daß die glatten Bleche (5) jeweils im Bereich dieser verbindungsseitigen Wellungen (6') unter Belassung eines freien Federweges dieser Wellung (6') gestaltet sind. - that the smooth plates (5), (6 '), leaving a free spring travel of this corrugation (6' respectively in the region of the connection-side corrugations) are formed.
  4. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die glatten Bleche (5) in ihren Endabschnitten (14) den verbindungsseitigen Wellungen (6') der gewellten Bleche (6) entsprechend angepaßt ausgebildet sind. Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 3, characterized in that the smooth plates (5) in their end sections (14) are adapted to the connection-side corrugations (6 ') of the corrugated plates (6) accordingly.
  5. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den verbindungsseitigen Wellungen (6') angepaßten, im übrigen glatten Bleche (5) gemeinsam mit den Wellungen (6') an der Mantelhülse (2) fest angeordnet sind (bei 7). Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 4, characterized in that the the connection-side corrugations (6 ') adapted, in other smooth plates (5) together with the corrugations (6' are fixed) on the jacket sleeve (2) (at 7) ,
  6. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 3, characterized in that
    - daß die glatten Bleche (5) in ihren Endabschnitten (14) als offene Ringe (15) gestaltet sind, die - that the smooth plates (5) are designed as open rings (15) in their end sections (14)
    - in die verbindungsseitigen Wellungen (6') der gewellten Bleche (6) eingreifend angeordnet sind. - in the connection-side corrugations (6 ') of the corrugated plates (6) are arranged engaging.
  7. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (5) der Stapellagen (4) in ihren Endabschnitten (14) mehrfach wechselweise abgewinkelt ausgebildet sind (Faltungen 16). Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 3, characterized in that the sheets (5) of the stack layers (4) in their end sections (14) are repeatedly formed alternately angled (folds 16).
  8. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Element (12) einer Stapellage (4) als eine zumindest aus einem der Bleche (5, 6) gebildete offene Öse (17) gestaltet ist. Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 3, characterized in that the resilient element (12) of a stack layer (4) and an at least from one of the plates (5, 6) formed open eyelet (17) is designed.
  9. Abgaskatalysator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blech (5, 6) einer Stapellage (4) in seinem verbindungsseitigen Endabschnitt (14) als ein im wesentlichen geschlossener Ring (18) gestaltet ist. Exhaust gas catalyst according to claims 1 to 3, characterized in that a plate (5, 6) of a stack layer (4) in its connection-side end portion (14) is designed as a substantially closed ring (18).
EP19950101317 1994-03-16 1995-02-01 Exhaust gas catalytic converter, in particular for internal combustion engines Expired - Lifetime EP0672822B1 (en)

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