LU86448A1 - Diesel engine exhaust cleaning system - has filter assembly of equidistant, tubular filter elements i partitioned housing, forming two chambers - Google Patents

Diesel engine exhaust cleaning system - has filter assembly of equidistant, tubular filter elements i partitioned housing, forming two chambers Download PDF

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Abstract

The exhaust purifier has a carbon separating filter and a filter regenerator, comprising a separate sector with supply for a regenerating agent. The filter is contained in enclosed housing with inlet and outlet for the exhaust gases. The regeneration is carried out in filter sections in succession. The filter assembly comprises a large number of equidistant, tubular filter elements (2). A partition (5) divides the housing into two chambers (6,7), so that the filter tubes are in the first chamber (6) and their ipen ends in mating openings in the partition. Further partitions (8) in the second chamber (7) form a stationary regeneration chamber (10) for the regenerating agent.

Description

« - 1 - A 60 501 22.5.86.«- 1 - A 60 501 May 22, 1986.

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM REINIGEN VON VERBRENNUNGSABGASEN AUS BRENNKRAFTilASCHINENMETHOD AND DEVICE FOR CLEANING COMBUSTION EXHAUST GAS FROM COMBUSTION ENGINE

’ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Ver brennungsabgasen aus Brennkraftmaschinen mit einem kreis-scheibenförmigen, hitzebeständigen Filterblock, der eine Vielzahl von Filterkanälen aufweist, deren Eintrittsöffnungen nacheinander auf der einen Stirnseite des Filterblocks verteilt angeordnet sind, bei dem zur Regeneration die Filterkanäle eines Regenerationssegmentes des Filterblocks gegen die zuströmenden Verbrennungsabgase eingangsseitig abgesperrt sind und zum Vergasen ausgefilterter Schuebetei1chen beaufschlagt werden, während gleichzeitig die übrigen Filterkanäle von zu reinigenden Verbrennungsabgasen durchsetzt werden, und bei dem alle Filterkanäle periodisch regeneriert werden, indem die Regeneration nacheinander an unterschiedlich gelegenen, aber gleichgroßen Regenerationssegmenten vorgenommen wird.'The invention relates to a method for cleaning combustion exhaust gases from internal combustion engines with a circular disc-shaped, heat-resistant filter block having a plurality of filter channels, the inlet openings of which are arranged one after the other on one end face of the filter block, in which the filter channels of a regeneration segment are used for regeneration of the filter block against the incoming combustion exhaust gases are shut off on the inlet side and are subjected to the gasification of filtered-out filter parts, while at the same time the remaining filter channels are traversed by combustion exhaust gases to be cleaned, and in which all filter channels are regenerated periodically by performing the regeneration in succession on differently located, but equally large regeneration segments becomes.

Wenn hier und im folgenden von Segmenten gesprochen wird, dann sind damit vorzugsweise sektorenartige Abschnitte einer Kreisscheibe gemeint, die beidseitig durch Radien der Achse der Kreisscheibe begrenzt sind.If one speaks of segments here and in the following, then this preferably means sector-like sections of a circular disk which are delimited on both sides by radii of the axis of the circular disk.

Aus dem SAE-Paper 860137 (= SAE The Engineering Resource For Advancing Mobility, 400 Commonwealth Drive Uarrendale, PA 15096/USA ) Seite 10 ist es bekannt, zur Regeneration die Filterkanäle des Filterblocks auszubrennen. Die Flammen dafür werden über einen Stutzen dem Filterblock zugeführt. Der Stutzen mündet in der Ausdehnung des Regenerationssegments gegenüber der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks. Der Stutzen ist um die Scheibenachse des stationär angeordneten Filterblocks drehbar und bestimmt durch seine jeweilige Uinkellage immer ein anderes Segment des Filterblocks als jeweiliges Regenerationssegment.From SAE paper 860137 (= SAE The Engineering Resource For Advancing Mobility, 400 Commonwealth Drive Uarrendale, PA 15096 / USA) page 10 it is known to burn out the filter channels of the filter block for regeneration. The flames for this are fed to the filter block via a nozzle. The nozzle ends in the expansion of the regeneration segment opposite the inlet-side end of the filter block. The nozzle can be rotated about the disc axis of the stationary filter block and, due to its respective angular position, always determines a different segment of the filter block as the respective regeneration segment.

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. > * 4 ; * '. > * 4; * '

Uenn man in einem solchen Fall, bedingt durch räumliche Gegebenheiten, die zu reinigenden Verbrennungsabgase und die gereinigten Verbrennungsabgase nicht koaxial zur Scheibenachse zuführt und abführt, kann sich eine ungleichmäßige Verteilung der Belastung des Filters in Abhängigkeit von der Anordnung der Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnungen ergeben und demzufolge Schwankungen in der Temperatur der gereinigten Abgase in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Stutzens. Das ist nachteilig, weil schwankende Bedingungen nicht so gut optimiert werden können wie konstante Bedingungen.If, in such a case, due to spatial conditions, the combustion gases to be cleaned and the cleaned combustion gases are not supplied and discharged coaxially to the disk axis, an uneven distribution of the load on the filter can result depending on the arrangement of the inlet openings and the outlet openings and consequently Fluctuations in the temperature of the cleaned exhaust gases depending on the position of the nozzle. This is disadvantageous because fluctuating conditions cannot be optimized as well as constant conditions.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Betriebsbedingungen besser optimierbar sind.A first object of the invention is to design a method of the type mentioned in the introduction in such a way that the operating conditions can be better optimized.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Filterblock beim Übergang auf ein neues Régénérâtions-= segment um seine Scheibenachse gedreht wird und daß dieThe solution to this problem is characterized in that the filter block is rotated around its disc axis when transitioning to a new segmentation segment and that

Regeneration immer in der gleichen räumlichen Lage des Regenerationssegmentes vorgenommen wird.Regeneration is always carried out in the same spatial position of the regeneration segment.

Im Regenerationssegment herrschen andere Betriebsbedingungen als in den übrigen Segmenten. Uenn das Regenerationssegment seine relative räumliche Lage zu der den Filterblock durchsetzenden Strömung beibehält, dann sind die diesbezüglichen Einflüsse auf die Ausbildung des Belages und der Abgastemperatur geringer als bei dem bekannten stil1 stehenden Filterblock mit rotierender Regenerationsposition.The operating conditions in the regeneration segment are different from those in the other segments. If the regeneration segment maintains its relative spatial position to the flow passing through the filter block, then the relevant influences on the formation of the coating and the exhaust gas temperature are less than in the known stil1 standing filter block with a rotating regeneration position.

Zur optimalen Steuerung des Betriebes empfehlen sich Druckmeßsonden. Diese messen bei stationärer und damit einfacher Anordnung in den verschiedenen Regenerationszyklen vergleichbare Uerte. Die entsprechenden Meßsonden müßten bei dem bekannten sti11 stehendem Filterblock umlau-Pressure sensors are recommended for optimal operation control. With a stationary and thus simple arrangement, these measure comparable values in the various regeneration cycles. The corresponding measuring probes would have to circulate around the known sti11 standing filter block.

, » J, »J

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t t fen oder umlaufend geschaltet werden* was umständlicher ist.t t fen or switched around * which is more cumbersome.

Auch die Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens wird einfacher möglich, wenn die Regeneration immer in der gleichen räumlichen Position erfolgt.It is also easier to design a device for carrying out the method if the regeneration always takes place in the same spatial position.

Bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik aus SAE-Paper 860137 ist im einzelnen nicht angegeben, wie die gereinigten Verbrennungsabgase abgeleitet werden. Je nach der Art der Regeneration - pyrotechnisch oder katalytisch chemisch - unterscheiden sich die Betriebstemperaturen im Regenerationssegment erheblich von denen in den übrigen Segmenten. Ein Temperaturausgleich wäre da wünschenswert, weil dadurch die lokale Belastung des Filterblocks durch diese Temperaturunterschiede reduziert werden kann.In the prior art described at the beginning of SAE paper 860137, it is not specified in detail how the cleaned combustion exhaust gases are derived. Depending on the type of regeneration - pyrotechnic or catalytic chemical - the operating temperatures in the regeneration segment differ significantly from those in the other segments. A temperature compensation would be desirable because the local load on the filter block can be reduced by these temperature differences.

**

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Vei— = fahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein solcher Temperaturausgleich auf einfache Ueise erzielbar ist.A second object of the invention is therefore to design a vehicle of the type mentioned in the introduction in such a way that such temperature compensation can be achieved in a simple manner.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Temperaturausgleich zwischen dem Regenerationssegment und den übrigen Teilen des Filterblocks vorgenommen wird, indem die gereinigten Verbrennungsabgase an die Ausgangsseite der Filterkanäle des Regenerationssegmentes, dieses umspülend geleitet werden.This object is achieved in that a temperature equalization between the regeneration segment and the other parts of the filter block is carried out by the cleaned combustion gases are passed to the outlet side of the filter channels of the regeneration segment, so as to rinse them.

Die zum Temperaturausgleich erforderliche Strömungsführung läßt sich am einfachsten verwirklichen, wenn die Regeneration immer an der gleichen räumlichen Position stattfindet, und läßt sich besonders intensiv verwirklichen bei einem Filterblock, der aus einer Vielzahl von parallel angeordneten Filterkerzen besteht, deren Zwischenräume Platz bieten für die Gasströmung. Der Temperaturausgleich ist - 4 - A 60 501 22.5.86.The flow control required for temperature compensation can be realized most simply if the regeneration always takes place in the same spatial position, and can be implemented particularly intensively in the case of a filter block which consists of a multiplicity of filter candles arranged in parallel, the interspaces of which provide space for the gas flow. The temperature compensation is - 4 - A 60 501 22.5.86.

zwar weniger intensiv auch in Verbindung mit einem monolithischen Filterblock erzielbar und läßt sich dann begünstigen, wenn man innerhalb des Filterblocks die Abzugs-' kanäle für das gereinigte Gas quer zu den Filterkanälen anordnet.Although less intensive can also be achieved in connection with a monolithic filter block and can be favored if the discharge channels for the cleaned gas are arranged transversely to the filter channels within the filter block.

Bei beiden angegebenen Lösungen kann der Übergang von einem Regenerationssegment auf das nächste durch kontinuierliche Drehbewegung des Filterblocks erfolgen. Günstigere Verhältnisse, insbesondere bei der Handhabung der Abdichtung auf der Zuströmseite ergeben sich aber, wenn der Übergang von einem Regenerationssegment auf das andere durch schrittweise Drehung des Filterblocks erfolgt. Dann ist es zweckmäßig, die Absperrung auf der Eingangsseite des Regenerationssegmentes während des schrittweisen Uei-terdrehens des Filterblocks vorübergehend zu lockern, wodurch die Abdichtungen geschont werden.In both of the solutions given, the transition from one regeneration segment to the next can take place by continuously rotating the filter block. However, more favorable conditions, in particular when handling the seal on the inflow side, result if the transition from one regeneration segment to the other takes place by gradually rotating the filter block. It is then expedient to temporarily loosen the shut-off on the inlet side of the regeneration segment during the gradual turning of the filter block, thereby protecting the seals.

Die Regeneration erfolgt zweckmäßig in Abhängigkeit vom Strömungswiderstand eines Segmentes des Filterblocks, vorzugsweise des Regenerationssegmentes. Das kann einfach in der Uleise geschehen, daß man zunächst einmal eine zeitliche Folge der Regenerationsschritte vorgibt. Stellt sich dabei heraus, daß bei Beginn der Regeneration im Regenerationssegment der Strömungsuiderstand zu hoch ist, dann muß man die Wartezeit zwischen zwei Regenerationsschritten verkürzen, ist er zu klein, kann man sie verlängern. Die Dauer der Regeneration kann man bestimmen, indem man sie abbricht, sobald der Strömungswiderstand im Regenerationssegment einen vorgegebenen Wert unterschritten hat. Han kann so leicht die Regeneration auf das ErfOrder 1iche reduzieren und dadurch unnötige Belastungen des Filterblocks durch zuviel Regeneration vermeiden.The regeneration is expediently dependent on the flow resistance of a segment of the filter block, preferably the regeneration segment. This can simply be done in the Uleise by first specifying a chronological sequence of the regeneration steps. If it turns out that the flow resistance is too high at the start of regeneration in the regeneration segment, then you have to shorten the waiting time between two regeneration steps. If it is too short, you can extend it. The duration of the regeneration can be determined by stopping it as soon as the flow resistance in the regeneration segment has fallen below a predetermined value. Han can thus easily reduce the regeneration to the required level and thereby avoid unnecessary strain on the filter block due to too much regeneration.

Die Regeneration kann erfolgen durch Einblasen von heißen Brennerabgasen in die Filterkanäle des Régénérâtionsseg- ; 1 ‘ - 5 - A 60 501 22.5.86, mentes. Dadurch werden die Rückstände angezündet und verbrannt. Die Regeneration kann auch erfolgen durch Aufhei2en des Regenerationssegmentes in Anwesenheit von Katalysatoren. Dadurch werden die Rückstände oxydiert und vergast.The regeneration can be carried out by blowing hot burner gases into the filter channels of the Régénérâtionsseg-; 1 ’- 5 - A 60 501 May 22, 1986, mentes. This will ignite and burn the residues. The regeneration can also be carried out by heating the regeneration segment in the presence of catalysts. This will oxidize and gasify the residues.

Bei Regeneration durch heiße Brennerabgase wird das Regenerationssegment heißer als die übrigen Teile des Filterblocks. Das kann man ausnutzen» indem man die gefilterten Verbrennungsabgase durch Umspülen des Regenerationssegmentes aufheizt, wodurch gleichzeitig das Regenerationssegment im Interesse eines Temperaturausgleichs gekühlt wird. Die Aufheizung der Verbrennungsabgase kann man zu einer katalytischen Nachbehandlung der Verbrennungsabgase ausnutzen. Zu diesem Zweck genügt es, die Katalysatoren an den Austrittsflächen der Filterkanäle anzuordnen, wobei in vorteilhafter Ueise die Katalysatoren durch die Regeneration aufgeheizt werden.When regenerated by hot burner exhaust gases, the regeneration segment becomes hotter than the other parts of the filter block. You can take advantage of this »by heating the filtered combustion exhaust gases by rinsing the regeneration segment, which at the same time cools the regeneration segment in the interest of temperature compensation. The heating of the combustion exhaust gases can be used for a catalytic aftertreatment of the combustion exhaust gases. For this purpose, it is sufficient to arrange the catalysts on the outlet surfaces of the filter channels, the catalysts being advantageously heated by the regeneration.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Reinigen von Verbrennungsabgasen aus Brennkraftmaschinen mit einem kreisscheibenförmigen, hitzebeständigen Filterblock, der eine Vielzahl von Filterkanälen aufweist, deren Eintrittsöffnungen nebeneinander auf der einen, der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks verteilt sind, mit einer Régénérât ionsmittelzuleitung, deren Mündung sich über ein Regenerationssegment der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks erstreckt und mit Dichtungen an die Stirnseite angeschlossen ist, und mit einer Verbrennungsabgaszuleitung, deren Mündung sich über die übrigen Teile der ein-trittsseitigen Stirnseite des Filterblocks erstreckt und mit Dichtungen an die Stirnseite angeschlossen ist.The invention also relates to a device for cleaning combustion exhaust gases from internal combustion engines with a circular disk-shaped, heat-resistant filter block, which has a plurality of filter channels, the inlet openings of which are distributed next to one another on the inlet-side end face of the filter block, with a regeneration agent feed line, the mouth of which overlaps a regeneration segment of the inlet end of the filter block extends and is connected to the end with seals, and with a combustion exhaust gas feed line, the mouth of which extends over the remaining parts of the inlet end of the filter block and is connected to the end with seals.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem bereits erwähnten SAE-Paper 860137 bekannt. Diese Vorrichtung weist die eingangs bereits erwähnten Nachteile auf.Such a device is known from the SAE paper 860137 already mentioned. This device has the disadvantages already mentioned at the beginning.

1 1 - 6 - A 60 501 22.5.86.1 1 - 6 - A 60 501 May 22, 1986.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Art so auszugestalten, daß bei einfachem konstruktiven - Aufwand sicherer und optimierter Betrieb möglich ist.The object of the invention is to design a device of the type mentioned in such a way that safe and optimized operation is possible with simple constructional effort.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse vorgesehen ist, das einen Einlaßstutzen für die Verbrennungsabgaszuleitung, einen Anschluß für die Regenerationsmittelzuleitung und einen Auslaßstutzen für die Reingasableitung aufueist und im übrigen gasdicht geschlossen ist, daß die Mündung der Verbrennungsabgaszuleitung stationär innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß die Mündung der Regenrationsmittelzuleitung stationär innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß der Filterblock innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß der Filterblock drehbar um seine Scheibenachse gelagert ist und daß zum Drehen des Filterblocks ein Antriebsmotor vorgesehen ist.The solution to this problem is characterized in that a housing is provided which has an inlet connection for the combustion exhaust gas supply line, a connection for the regeneration agent supply line and an outlet connection for the clean gas discharge line and is otherwise closed gas-tight, that the mouth of the combustion exhaust gas supply line is arranged stationarily within the housing is that the mouth of the regeneration agent supply line is arranged stationary within the housing, that the filter block is arranged within the housing, that the filter block is rotatably mounted about its disc axis and that a drive motor is provided for rotating the filter block.

Mit einer solchen Vorrichtung sind die Vorteile erzielbar, die eingangs für die erste, das Verfahren betreffende Lösung angeführt sind.With such a device, the advantages can be achieved that are mentioned at the beginning for the first solution relating to the method.

Die Filterkanäle können unregelmäßig verlaufen, wie es zum Beispiel der Fall ist, wenn man die einzelnen Segmente mit vliesförmigem oder faserfÖrmigem Filtermaterial füllt. In solchem vlies- oder faserförmigen Filtermaterial suchen sich die Gase im Laufe der Zeit Filterkanäle. Eine intensivere Filterung, bezogen auf den gegebenen Raum, erzielt man aber, wenn man die Filterkanäle vorgibt. Das geschieht aus konstruktiven Gründen zweckmäßig, indem die Filterkanäle achsparallel zueinander und zur Kreisscheibenachse des Filterblocks angeordnet sind.The filter channels can run irregularly, as is the case, for example, if the individual segments are filled with non-woven or fibrous filter material. Over time, the gases search for filter channels in such a fleece or fibrous filter material. However, more intensive filtering, based on the given space, can be achieved if you specify the filter channels. This is expediently done for constructional reasons, in that the filter channels are arranged axially parallel to one another and to the circular disk axis of the filter block.

Um auf einfache Ueise eine eingangsseitige Abdichtung zwischen den Verbrennungsabgasen und den Regenerationsmitteln zu erzielen, empfiehlt sich, daß die Eintrittsöffnungen ‘ - 7 - A 60 501 22.5.66.In order to achieve a seal on the inlet side between the combustion exhaust gases and the regeneration means in a simple manner, it is recommended that the inlet openings ‘- 7 - A 60 501 22.5.66.

der Filterkanäle zu gleichgroßen Segmenten zusammengefaßt angeordnet sind, daß die Segmente im Raster des Regenerationssegmentes bemessen sind, daß zuischen den Eintrittsöffnungen benachbarter Segmente ein sich radial zur Kreisscheibenachse erstreckender Dichtsteg an der Stirnseite freibleibt und daß zuischen der Mündung der Verbrennungsabgaszuleitung und der Mündung der Régénérât ionsmittelzulei-tung Dichtlippen vorgesehen sind, die in diskreten Uinkel-stellungen des Filterblocks, die den Betriebsstellungen des Filterblocks entsprechen, auf den Dichtstegen des Filterblocks dichtend sitzen.of the filter channels are arranged together to form segments of the same size, that the segments are dimensioned in the grid of the regeneration segment, that between the inlet openings of adjacent segments, a sealing web extending radially to the circular disk axis remains free on the front side and that between the mouth of the combustion exhaust gas supply line and the mouth of the regeneration agent supply line tion sealing lips are provided, which sit in discrete angular positions of the filter block, which correspond to the operating positions of the filter block, sealingly on the sealing webs of the filter block.

Wenn die Dichtlippen hart genug ausgebildet sind, können sie dazu dienen, beim rotierenden Filterblock auf der eingangsseitigen Stirnseite des Filterblocks abgelagerte Schuebetei1chen abzukratzen. Bevorzugt uird jedoch eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Filterblock axial verschieblich angeordnet ist und daß ein auf den Filterblock einuirkender Heber vorgesehen ist, der vom Antriebsmotor für den Filterblock ansteuerbar ist und bei rotierendem Filterblock den Filterblock von den bei sti11 stehendem Filterblock am Filterblock anliegenden Dichtlippen durch Axial Verschiebung etwas abhebt. Dann werden die Dichtlippen nur belastet bei stil1 stehendem Filterblock und erfahren bei rotierendem Filterblock keinen Abrieb, wodurch die Betriebssicherheit erhöht uird.If the sealing lips are made hard enough, they can be used to scrape off deposits from the rotating filter block on the front end of the filter block. However, an embodiment is preferred, which is characterized in that the filter block is arranged axially displaceably and that a lifter acting on the filter block is provided, which can be controlled by the drive motor for the filter block and, when the filter block is rotating, the filter block is separated from the filter block at sti11 The sealing block against the sealing block is slightly lifted by axial displacement. Then the sealing lips are only loaded when the filter block is standing stil1 and do not experience any abrasion when the filter block is rotating, which increases operational safety.

Der Filterblock kann ein monolithischer Filterblock sein. Aus den eingangs dargelegten Gründen uird jedoch für viele Anuendungsfäl1e ein Filterblock vorgezogen, der aus mehreren mit Zwischenraum nebeneinander angeordneten, zylinderförmigen Filterkerzen besteht, die an ihren, der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Enden verschlossen sind und deren Manteluandung aus Filtermaterial besteht.The filter block can be a monolithic filter block. For the reasons set out at the beginning, however, a filter block is preferred for many application cases, which consists of several cylindrical filter candles arranged next to one another with a gap, which are closed at their ends opposite the inlet opening and whose jacket wall consists of filter material.

Die Ausgestaltung des Filterblocks aus mehreren Fi 11ei— - 8 - A 60 501 22.5.86.The design of the filter block from several Fi 11ei— 8 - A 60 501 May 22, 1986.

kerzen statt aus einem einzigen Monolithen ist auch vorteilhaft* weil man die einzelnen Filterkerzen im Bedarfsfall austauschen kann und weil nicht so hohe Temperaturspannungen bei unterschiedlichen Temperaturen in den einzelnen Filterkanälen entstehen können. Sollte sich bei Betrieb eine Entzündung im Filterblock ergeben, dann ist diese, wenn der Filterblock aus mehreren Filterkerzen besteht, zunächst auf eine Filterkerze beschränkt* während die anderen Filterkerzen demgegenüber entkoppelt sind. Außerdem werden die einzelnen Filterkerzen von den gereinigten Verbrennungsabgasen umspült und gekühlt. Auch das sind Vorteile, die für die Ausgestaltung des Filterblocks aus mehreren Filterkerzen statt aus einem einzigen Monolithen sprechen.Candles instead of a single monolith is also advantageous * because the individual filter candles can be replaced if necessary and because not so high temperature tensions can arise at different temperatures in the individual filter channels. If there is an ignition in the filter block during operation, then if the filter block consists of several filter candles, this is initially limited to one filter candle * while the other filter candles are decoupled. In addition, the individual combustion cartridges are flushed and cooled by the cleaned combustion exhaust gases. These are also advantages that speak for the design of the filter block from several filter cartridges instead of from a single monolith.

Man kann die einzelnen Filterkerzen im Filterblock fliegend lagern an ihrem Eintrittsende. Dadurch werden die thermischen Spannungen noch weiter reduziert. Man kann sie aber auch an beiden Enden lagern. Dann ist die Anordnung sehr viel unempfindlicher gegenüber Erschütterungen.You can store the individual filter candles in the filter block on the fly at their entry end. This further reduces the thermal stresses. But you can also store them at both ends. Then the arrangement is much less sensitive to vibrations.

Aus den eingangs dargelegten Gründen ist es unter Umständen wünschenswert, daß die gereinigten Verbrennungsabgase das Regenerationssegment umspülen. Dazu trägt eine Ausgestaltung bei, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aus-trittsstutzen für die gereinigten Verbrennungsabgase in dem Umfangsabschnitt des Gehäuses angeordnet ist, über den sich die Mündung der Régénérât ionsmittelzuleitung erstreckt .For the reasons set out at the beginning, it may be desirable that the cleaned combustion exhaust gases wash around the regeneration segment. An embodiment contributes to this, which is characterized in that the outlet connection for the cleaned combustion exhaust gases is arranged in the peripheral section of the housing over which the mouth of the regeneration agent supply line extends.

Als Regenerationsmittel kann ein Sprühstrahl von chemischen Oxydationsmitteln, gegebenenfalls mit beigemischten Katalysatoren, vorgesehen sein. Bevorzugt ist demgegenüber, weil im allgemeinen betriebssicherer, ein Brenner, dessen Flammrohr in die Régénérât ionsmittelzuleitung mündet und durch dessen Flamme die ausgefilterten Schwebeteil- - 9 - A 60 501 22.5.86.A spray jet of chemical oxidizing agents, optionally with added catalysts, can be provided as the regeneration agent. In contrast, because, in general, it is more reliable, a burner is preferred, the flame tube of which opens into the regeneration agent feed line and the flame of which filters out the suspended particles which have been filtered out.

chen verbrannt und damit vergast werden.Chen burned and thus gassed.

Bei den aus den Verbrennungsabgasen ausgefilterten Schwebeteilchen handelt es sich in erster Linie um Ruß. Es können aber auch andere Schwebeteilchen ausgefiltert sein, zum Beispiel tropfenförmige unverbrannte Kraftstoffanteile oder andere unvollständig verbrannte Kraftstoffanteile.The suspended particles filtered out from the combustion exhaust gases are primarily soot. However, other floating particles can also be filtered out, for example drop-shaped unburned fuel components or other incompletely burned fuel components.

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar zur Reinigung der Verbrennungsabgase von Dieselmotoren. Die Anwendung der Erfindung in Fahrzeugen ist besonders vorteilhaft, weil Vorrichtungen nach der Erfindung nur stationäre Anschlüsse benötigen, die sich sehr gedrängt ausbilden lassen, und die Regeneration und die Filterung an ein und demselben Filterblock stattfindet, man also nur einen einzigen Filterblock benötigt statt möglicherweise zwei Filterblöcken, die man alternierend betreibt, den einen filternd, während der andere regeneriert wird.The invention is preferably applicable for cleaning the combustion exhaust gases from diesel engines. The application of the invention in vehicles is particularly advantageous because devices according to the invention only require stationary connections which can be designed in a very compact manner, and the regeneration and the filtering take place on one and the same filter block, i.e. only one filter block is required instead of possibly two Filter blocks that are operated alternately, one filtering while the other is being regenerated.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung und einiger Verfahrensbeispiele näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing and some process examples.

- 10 - A 60 501 22.5.86.- 10 - A 60 501 May 22, 1986.

In der Zeichnung zeigt:The drawing shows:

Figur 1 eine Vorrichtung zum Reinigen von Ver brennungsgasen im Querschnitt*FIG. 1 shows a device for cleaning combustion gases in cross section *

Figur 1A das Detail A aus Figur 1 vergrößert,FIG. 1A shows the detail A from FIG. 1 enlarged,

Figur 1B das Detail B aus Figur 1 vergrößert,FIG. 1B shows the detail B from FIG. 1 enlarged,

Figur 2 den Schnitt II aus Figur 1,FIG. 2 shows section II from FIG. 1,

Figur 3 den Schnitt III aus Figur 1,FIG. 3 shows section III from FIG. 1,

Figur 4 den Schnitt IV aus Figur 1,FIG. 4 shows section IV from FIG. 1,

Figur 5 die Ansicht V aus Figur 1,5 shows the view V from FIG. 1,

Figur 6 in der Teilschnittdarstel1ung entspre chend Figur 1 die Vorrichtung beim Drehen des Filterblocks,FIG. 6 in the partial sectional representation corresponding to FIG. 1 the device when rotating the filter block,

Figur 7 ein zweites Ausführungsbeispiel in derFigure 7 shows a second embodiment in the

Schnittdarstellung entsprechend Figur 1, undSectional view corresponding to Figure 1, and

Figur 8 den Schnitt gemäß dem Pfeil VIII ausFigure 8 shows the section according to arrow VIII

Figur 7.Figure 7.

Gemäß Figur 1 bis 6 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, innerhalb dessen ein scheibenförmiger hitzebeständiger Filterblock 2 um die Scheibenachse 3 drehbar gelagert ist.According to FIGS. 1 to 6, 1 denotes a housing within which a disk-shaped, heat-resistant filter block 2 is rotatably mounted about the disk axis 3.

Der Filterblock steckt verdrehungssteif auf der Uelle 4, die an beiden Enden in Lagern 5 und 6 am Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Die Durchführungen für die Ulelle 4 sind abgedichtet. Zum Antrieb der Uelle 4 dient ein außerhalb des Gehäuses angeordneter Antriebsmotor 7, der mit einem Heber 8 ausgestattet ist. Die Uelle 4 ist in Pfei 1richtung 9 axial verschiebbar durch den Heber 8.The filter block is torsionally rigid on the shaft 4, which is rotatably mounted on the housing 1 at both ends in bearings 5 and 6. The bushings for Ulelle 4 are sealed. A drive motor 7, which is arranged outside the housing and is equipped with a jack 8, is used to drive the shaft 4. The shaft 4 is axially displaceable in the direction of arrow 9 by the jack 8.

Bei sti11 stehendem Antriebsmotor liegt der Filterblock 2 mit seiner eintrittsseitigen Stirnseite 10 an einem äußeren Dichtring 11, einem inneren Dichtring 12 und zwei radialen Dichtlippen 19, 20 dichtend an. Sobald der Antriebsmotor 7 eingeschaltet wird, wird der Heber 8 wirksam und hebt die Uelle 4 mitsamt dem Filterblock 2 in eine Stellung wie aus Figur 6 ersichtlich von den Dicht » t - 11 - A 60 501 22.5.86.When the drive motor is sti11, the filter block 2 lies with its entry-side end face 10 against an outer sealing ring 11, an inner sealing ring 12 and two radial sealing lips 19, 20. As soon as the drive motor 7 is switched on, the lifter 8 takes effect and lifts the shaft 4 together with the filter block 2 into a position, as can be seen in FIG. 6, from the seal 11 - A 60 501 22.5.86.

ringen 11 und 12 und den Dichtlippen 19 und 20 ab. Sobald die Drehbewegung beendet ist, schiebt der Heber 8 den Filterblock wieder in die in Figur 1 gezeichnete abdichtende St e11ung.wrestle 11 and 12 and the sealing lips 19 and 20. As soon as the rotary movement has ended, the lifter 8 pushes the filter block back into the sealing position shown in FIG.

Die Dichtringe 11 und 12 dichten eine eintrittsseitige Kammer 13 des Gehäuses 1 gegen eine austrittsseitige Kammer 14 des Gehäuses ab. Mit 50 ist ein Austrittsstutzen bezeichnet, der von der Kammer 14 ausgeht und zum Ableiten der gereinigten Verbrennungsabgase dient. Dieser Austrittsstutzen befindet sich, wie besonders gut aus Figur 2 ersichtlich, in dem gleichen Umfangsabschnitt des Gehäuses 1, über den sich auch die Abteilung 17 erstreckt. Er liegt dem Einlaßstutzen 21, bezogen auf den Kreisscheibendurchmesser des Filterblocks 2 diametral gegenüber, etwa in der axialen Mitte der Kammer 14. Das Gehäuse 1 ist, abgesehen von dem Einlaßstutzen 21 und dem Auslaßstutzen 50 gasdicht .The sealing rings 11 and 12 seal an inlet-side chamber 13 of the housing 1 against an outlet-side chamber 14 of the housing. With 50 an outlet nozzle is designated, which starts from the chamber 14 and is used to discharge the cleaned combustion exhaust gases. As can be seen particularly well from FIG. 2, this outlet connection is located in the same peripheral section of the housing 1 over which the department 17 also extends. It is diametrically opposite the inlet connection 21, based on the circular disk diameter of the filter block 2, approximately in the axial center of the chamber 14. The housing 1 is, apart from the inlet connection 21 and the outlet connection 50, gas-tight.

Die eintrittsseitige Kammer 13 ist durch zwei sich entlang von zwei Radien erstreckende Uände 15, 16 in zwei Abteilungen 17, 18 unterteilt. In die Abteilung 18 führt ein Einlaßstutzen 21, an den eine Verbrennungsabgaszuleitung angeschlossen wird. Die Abteilung 18 bildet demzufolge die Mündung der Verbrennungsabgaszuleitung. An die Abteilung 17 ist das Flammrohr 23 eines Ölbrenners 24 angeschlossen, dessen Flamme 25 bei Brennerbetrieb achsparallel zur Achse 3 in die Abteilung 17 gerichtet ist.The inlet-side chamber 13 is divided into two compartments 17, 18 by two walls 15, 16 extending along two radii. In the department 18 leads an inlet port 21 to which a combustion exhaust gas supply line is connected. Department 18 accordingly forms the mouth of the combustion exhaust gas feed line. The flame tube 23 of an oil burner 24 is connected to the department 17, the flame 25 of which is directed into the department 17 parallel to the axis 3 during burner operation.

Die Brennerflamme 25 beziehungsweise die heißen Brennerabgase sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Regenerationsmittei und die Abteilung 17 bildet die Mündung der Regenerationsmittel Zuleitung.In this exemplary embodiment, the burner flame 25 or the hot burner exhaust gases are the regeneration means and the section 17 forms the mouth of the regeneration means supply line.

Die Abteilung 18 mündet in einem 300 Grad großen Sektor auf der Stirnseite 10. Die Abteilung 17 mündet in einem 60 - 12 - A 60 501 22.5.86.Department 18 opens into a 300 degree sector on the front side 10. Department 17 opens into a 60 - 12 - A 60 501 May 22, 1986.

Grad großen Sektor auf der Stirnseite 10.Degree large sector on the front 10.

Der Filterblock 2 besteht aus einer Vielzahl von achspa-rallel zur Achse 3 mit Zwischenraum nebeneinander angeordneten, zylinderförmigen Filterkerzen 30 bis 37, die an ihren der Eintrittsöffnung 38 gegenüberliegenden Enden verschlossen sind und deren Mantelwandung 39 aus porösem Filtermaterial besteht. Die Öffnungen der Filterker2en liegen sämtlichst in der Stirnseite 10. Jede Filterkerze weist ein Sackloch 40 auf, das sich achsparallel zur Achse 3 erstreckt und als Filterkanal dient. Eintrittsseitig sind die Filterkerzen an einer Montageplatte 42 befestigt. Auf der gegenüberliegenden Seite sind sie an einer Montageplatte 43 befestigt. Diese beiden Montageplatten 42 und 43 sind drehsteif auf der Uelle 4 befestigt.The filter block 2 consists of a multiplicity of cylindrical filter candles 30 to 37 arranged parallel to the axis 3 with a space next to one another, which are closed at their ends opposite the inlet opening 38 and the jacket wall 39 of which consists of porous filter material. The openings of the filter cores all lie in the end face 10. Each filter candle has a blind hole 40 which extends parallel to the axis 3 and serves as a filter channel. On the inlet side, the filter candles are attached to a mounting plate 42. On the opposite side, they are attached to a mounting plate 43. These two mounting plates 42 and 43 are torsionally rigid on the shaft 4.

Die Filterkerzen bestehen aus porösem, metallischem oder keramischem Filtermaterial. Die Montageplatten 42, 43 sind gasdicht. Sie können aus Keramik oder Metall bestehen. Das keramische Filtermaterial ist infolge seiner Porosität durchlässig für das gereinigte Verbrennungsabgas, aber nicht durchlässig für die auszufilternden Schwebeteilchen.The filter cartridges are made of porous, metallic or ceramic filter material. The mounting plates 42, 43 are gas-tight. They can be made of ceramic or metal. Due to its porosity, the ceramic filter material is permeable to the cleaned combustion exhaust gas, but not permeable to the suspended particles to be filtered out.

Die Filterkerzen sind so angeordnet, daß ihre Eintrittsöffnungen 38 ... zu gleichgroßen Segmenten zusammengefaßt angeordnet sind. Im Beispiel handelt es sich um sechs Segmente, von denen sich jedes über 60 Grad erstreckt und jedes zehn Filterkerzen umfaßt. Zwischen den Eintrittsöffnungen benachbarter Segmente ist jeweils ein sich radial zur Kreisscheibe erstreckender Dichtsteg der Stirnseite freigelassen, zum Beispiel der Dichtsteg 47. Ein solcher Dichtsteg wird also gebildet durch eine von den Eintrittsöffnungen fregelassene, geradlinige Zone an der Stirnseite des Filterblocks.The filter candles are arranged in such a way that their inlet openings 38 ... are arranged in segments of the same size. In the example, there are six segments, each of which extends over 60 degrees and each contains ten filter cartridges. Between the inlet openings of adjacent segments, a sealing web of the end face, which extends radially to the circular disk, is left free, for example, the sealing web 47. Such a sealing web is thus formed by a straight zone on the end face of the filter block, which zone is left free of the inlet openings.

In der in Figur 2 dargestellten Betriebsstellung ist das t 1 - 13 - A 60 501 22.5.86.In the operating position shown in Figure 2, the t 1 - 13 - A 60 501 22.5.86.

allgemein mit 46 bezeichnete Segment zwischen den Uänden 15, 16 beziehungsweise den Dichtlippen 19, 20 angeordnet und die Dichtlippen 19 und 20 erstrecken sich entlang der Dichtstege 47, 48, die dieses Segment an beiden Seiten begrenzen, und bilden da eine Abdichtung der Abteilung 17 gegenüber der Abteilung 18.generally designated 46 segment between the walls 15, 16 and the sealing lips 19, 20 and the sealing lips 19 and 20 extend along the sealing webs 47, 48, which delimit this segment on both sides, and form a seal against the department 17 Department 18.

Die Filterkerzen, die der Abteilung 18 gegenüberstehen, dienen 2ur Filterung, während die Filterkerzen, die der Abteilung 17 gegenüberstehen, also in der in Figur 2 gezeichneten Stellung zu dem Segment 46 gehören, sich in Regenrationsstellung befinden, also das sogenannte Regenerationssegment bilden.The filter candles, which face the department 18, are used only for filtering, while the filter candles, which face the department 17, that is to say belong to the segment 46 in the position shown in FIG. 2, are in the regeneration position, that is to say form the so-called regeneration segment.

Bei Betrieb strömen in den Einlaßstutzen 21 die zu reinigenden Verbrennungsabgase ein, strömen in die Filterkanäle der einzelnen Filterkerzen, durchsetzen die Wandung der Kerzen, werden dabei von ihren Schwebeteilchen, insbesondere Ruß, befreit und gelangen gereinigt in die Kammer 14 und strömen über den Auslaßstutzen 50 ab. Auf dem Wege von den Filterkerzen zu dem Auslaßstutzen 50 umströmen die gereinigten Verbrennungsabgase die Filterkerzen des Regenerationssegmentes 46, die an der Filterung nicht beteiligt sind. Bei dieser Umströmung findet Wärmeübergang statt, der Temperaturausgleich bewirkt.During operation, the combustion exhaust gases to be cleaned flow into the inlet connection 21, flow into the filter channels of the individual filter candles, penetrate the wall of the candles, are freed of their floating particles, in particular soot, and pass cleaned into the chamber 14 and flow via the outlet connection 50 from. On the way from the filter candles to the outlet connection 50, the cleaned combustion exhaust gases flow around the filter candles of the regeneration segment 46, which are not involved in the filtering. With this flow, heat transfer takes place, which causes temperature compensation.

Die Filterkerzen des Regenerationssegmentes 46 werden regeneriert durch Einblasen von heißen Gasen aus dem Brenner 24, wodurch die bei einem vorausgegangenen Filtervorgang dort abgelagerten Schwebeteilchen, zum Beispiel Ruß, verbrannt werden. Die Verbrennungsabgase passieren die porösen Wände der Filterkerzen des Regenerationssegmentes 46 und vereinigen sich mit den gereinigten Verbrennungsabgasen und strömen über den Auslaßstutzen 50 ab.The filter candles of the regeneration segment 46 are regenerated by blowing hot gases out of the burner 24, as a result of which the suspended particles, for example soot, deposited there during a previous filtering process are burned. The combustion exhaust gases pass through the porous walls of the filter candles of the regeneration segment 46 and combine with the cleaned combustion exhaust gases and flow out via the outlet connection 50.

Der Wärmeübergang mit den die Filterkerzen des Regene- ' 4 - 14 - A 60 501 22.5.86.The heat transfer with the filter candles of the rain- '4 - 14 - A 60 501 22.5.86.

rationssegmentes umströmenden, gereinigten Verbrennungsab-gasen senkt die hohe Temperatur der Filterkerzen des Regenerationssegmentes 46 und führt insgesamt zu einem Temperaturausgleich im gesamten Filterblock. Man kann sämtliche Filterkerzen außen mit Katalysatormaterial zur Nachbehandlung beschichten. Dann werden die die heißen Filterkerzen des Regenerationssegmentes umspülenden gereinigten Verbrennungsabgase dadurch katalytisch nachbehandelt.cleaned combustion exhaust gases flowing around the ration segment lowers the high temperature of the filter candles of the regeneration segment 46 and leads overall to temperature compensation in the entire filter block. All filter candles can be coated on the outside with catalyst material for aftertreatment. Then the cleaned combustion exhaust gases washing around the hot filter candles of the regeneration segment are catalytically aftertreated.

Mit 60 ist eine Druckmeßsonde bezeichnet, die stationär im Gehäuse 1 in der Kammer 14 angeordnet ist. Mit 61 ist eine zweite Druckmeßsonde bezeichnet, die stationär im Gehäuse in der Abteilung 17 angeordnet ist. An diesen Druckmeßsonden wird der Strömungswiderstand des Regenerationssegmentes 46 gemessen und aufgrund der gewonnenen Meßwerte wird wie eingangs dargelegt die Dauer und die Periodizität des Regenerationszyklus gesteuert. Man kann auch mit einer einzigen Druckmeßsonde auskommen. Dann wählt man aber vorzugsweise die druckseitige Druckmeßsonde 61 und verzichtet auf die Druckmeßsonde 60.With 60 a pressure measuring probe is designated, which is arranged stationary in the housing 1 in the chamber 14. With 61 a second pressure measuring probe is designated, which is arranged stationary in the housing in the department 17. The flow resistance of the regeneration segment 46 is measured at these pressure measuring probes and, as stated at the beginning, the duration and the periodicity of the regeneration cycle are controlled on the basis of the measured values obtained. You can also get by with a single pressure probe. Then, however, one preferably chooses the pressure-side pressure measuring probe 61 and dispenses with the pressure measuring probe 60.

Sobald das Regenerationssegment beziehungsweise die Filterkerzen des Regenerationssegmentes 46 regeneriert sind, wird der Brenner 24 abgeschaltet und der Antriebsmotor 7 wird in Betrieb gesetzt für eine Drehung des Filterblocks um 60 Grad, also so weit, daß das benachbarte 60-Grad-Segment in die Stellung als Regenerationssegment zwischen die Uände 15 und 16 gerät. Das gerade regenerierte Segment gelangt nun in den Bereich der Abteilung 18 und wird an der Filterung beteiligt.As soon as the regeneration segment or the filter candles of the regeneration segment 46 are regenerated, the burner 24 is switched off and the drive motor 7 is put into operation for a rotation of the filter block by 60 degrees, that is, to the extent that the adjacent 60-degree segment is in the position as Regeneration segment between the walls 15 and 16. The segment that has just been regenerated now reaches the area of department 18 and is involved in the filtering.

Bei Beginn der Drehbewegung hebt der Heber 8 den Filterblock von den Dichtlippen 19, 20 und den Dichtringen 11, 12 ab, so daß da Verschleiß vermieden wird, am Ende der Drehbewegung hebt der Heber 8 den Filterblock 2 wieder in seine Dichtstei 1ung und der beschriebene Zyklus kann * » - 15 - A 60 501 22.5.86.At the start of the rotary movement, the lifter 8 lifts the filter block from the sealing lips 19, 20 and the sealing rings 11, 12, so that wear is avoided, at the end of the rotational movement, the lifter 8 lifts the filter block 2 back into its sealing line and the one described Cycle can * »- 15 - A 60 501 22.5.86.

wiederholt werden.be repeated.

Während der Filterblock verdreht wird, kann die Verbrennungsgaszufuhr abgestellt werden. Das ist aber nicht nötig, die Verbrennungsabgase können auch weitergefördert und gefiltert werden, während sich der Filterblock dreht. Die Folgen der geringen Undichtigkeiten beim Drehen können in Kauf genommen werden.The combustion gas supply can be switched off while the filter block is being rotated. However, this is not necessary, the combustion exhaust gases can also be conveyed and filtered while the filter block is rotating. The consequences of the low leakage when turning can be accepted.

Das zweite in Figur 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bis 6 durch Ausgestaltung des Filterblocks 100 als Monolith, eine größere Ausgestaltung der ausgangsseitigen Kammer 101 und die Anordnung des Auslaßstutzens 102 axial versetzt gegenüber dem Filterblock.The second exemplary embodiment shown in FIGS. 7 and 8 differs from the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 6 in the configuration of the filter block 100 as a monolith, a larger configuration of the outlet-side chamber 101 and the arrangement of the outlet connection 102 axially offset with respect to the filter block.

Der Filterblock 100 ist ein kreisscheibenförmiger Monolith aus porösem keramischem Material und verdrehungssteif auf der Uelle 103 befestigt. Von der eintrittsseitigen Stirnfläche 104 gehen zur Kreisscheibenachse 105 achsparal1ele Sacklöcher 106 aus, die die Filterkanäle bilden. Achspa-rallel zu diesen Sacklöchern gehen von der gegenüberliegenden Stirnseite 107 Sacklöcher 108 aus, die sich zwi-schenn den Sacklöchern 106 erstrecken, und zwar achspa-rallel zur Achse 105. Diese Sacklöcher dienen zum Abzug der gereinigten Verbrennungsabgase.The filter block 100 is a circular disk-shaped monolith made of porous ceramic material and attached to the shaft 103 in a torsionally rigid manner. Axial-parallel blind holes 106, which form the filter channels, extend from the inlet-side end face 104 to the circular disk axis 105. Axially parallel to these blind holes, there are 107 blind holes 108 from the opposite end face, which extend between the blind holes 106, namely axially parallel to the axis 105. These blind holes serve to extract the cleaned combustion exhaust gases.

Entlang der Stirnfläche 104 erstrecken sich Dichtringe 110,111 und Dichtlippen 112, 113, die in Funktion und Anordnung den entsprechenden Dichtungen aus dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen. Die Dichtlippen sitzen an Trennwänden 114, 115, durch die die Kammer 116 des Gehäu-ses 117 in zwei Abteilungen 118, 119 unterteilt wird. Die Abteilung 119 erstreckt sich über einen 60-Grad-Sektor und die Abteilung 118 über einen 300-Grad-Sektor. In die Abteilung 119 mündet das Flammrohr eines Ölbrenners 120, * f - 16 - A 60 501 22.5.86.Sealing rings 110, 111 and sealing lips 112, 113 extend along the end face 104 and are similar in function and arrangement to the corresponding seals from the first exemplary embodiment. The sealing lips sit on partitions 114, 115 through which the chamber 116 of the housing 117 is divided into two sections 118, 119. Division 119 extends over a 60 degree sector and division 118 extends over a 300 degree sector. The flame tube of an oil burner 120, * f - 16 - A 60 501 22.5.86, opens into department 119.

in die Abteilung 118 mündet der Einlaßstutzen 121 für die zu reinigenden Verbrennungsabgase. Der jeweils der Abteilung 119 gegenüberstehende Sektor des Filterblocks ist das Regenerationssegment, dessen Filterkanäle mit Hilfe des Brenners 120 regeneriert werden, während die übrigen Filterkanäle zum Filtern des an dem Einlaßstutzen 121 einströmenden Verbrennungsabgases dienen.Inlet 118 opens into inlet connection 121 for the combustion exhaust gases to be cleaned. The sector of the filter block which is in each case opposite the department 119 is the regeneration segment, the filter channels of which are regenerated with the aid of the burner 120, while the remaining filter channels serve to filter the combustion exhaust gas flowing in at the inlet connection 121.

Die gereinigten Verbrennungsabgase strömen an der rückwärtigen Stirnseite 107 an dem Regenerationssegment entlang und führen dort zu einem Temperaturausgleich, allerdings bei weitem nicht so intensiv wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel . Im übrigen wird das zweite Ausführungsbeispiel genauso betrieben wie das erste Ausführungsbeispiel.The cleaned combustion exhaust gases flow on the rear face 107 along the regeneration segment and lead to a temperature compensation there, but not nearly as intensely as in the first exemplary embodiment. Otherwise, the second exemplary embodiment is operated in exactly the same way as the first exemplary embodiment.

In Abänderung der dargestellten Ausführungsbeispiele kann zur Regeneration statt eines Brenners 24 beziehungsweise 120 auch ein Sprühkopf vorgesehen sein, der statt der Flamme 25 einen Sprühstrahl in die Filterkanäle des Regenerationssegmentes richtet. Dieser Sprühstrahl kann Oxydationsmittel und Katalysatormittel enthalten, mit denen das Filtrat oxydiert und vergast wird.In a modification of the exemplary embodiments shown, a spray head can be provided for regeneration instead of a burner 24 or 120, which directs a spray jet into the filter channels of the regeneration segment instead of the flame 25. This spray jet can contain oxidizing agents and catalytic agents with which the filtrate is oxidized and gasified.

In weiterer Abänderung der dargestellten Ausführungsbeispiele kann auf den Heber 8 auch verzichtet werden. Dann müssen die Dichtungen entsprechend hart und widerstandsfähig ausgebildet sein. Die Dichtlippen 19 und 20 können in einem solchen Fall auch dazu dienen, Rückstände, die sich auf der Stirnseite 10 abgesetzt haben, abzukratzen.In a further modification of the illustrated embodiments, the lifter 8 can also be dispensed with. Then the seals must be made appropriately hard and resistant. In such a case, the sealing lips 19 and 20 can also serve to scrape off residues which have settled on the end face 10.

Man kann bei beiden Ausführungsbeispielen die Filterblöcke, statt sie schrittweise weiterzudrehen, auch kontinuierlich drehen und den Brenner 24, 120 beziehungsweise einen statt dessen vorgesehenen Sprüher ständig in Betrieb lassen, und zwar so intensiv, daß beim Durchlauf der einzelnen Filterkanäle durch das Regenerationssegment eine ’ t - 17 - A 60 501 22.5.86.In both exemplary embodiments, the filter blocks can also be rotated continuously instead of rotating them step by step, and the burner 24, 120 or a sprayer provided instead can be kept in operation, and so intensively that when the individual filter channels pass through the regeneration segment, there is a 't - 17 - A 60 501 22.5.86.

ausreichende Regeneration erzielt wird. In einem solchen Fall entfällt die Funktion des Hebers 8.sufficient regeneration is achieved. In such a case, the function of the jack 8 is omitted.

Claims (23)

18. A 60 501 22.5.86. « PATENTANSPRÜCHE:18. A 60 501 May 22, 1986. «PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zum Reinigen von Verbrennungsabgasen aus Brennkraftmaschinen mit einem kreisscheibenförmigen, hitzebeständigen Filterblock, der eine Vielzahl von Filterkanälen aufweist, deren Eintrittsöffnungen nebeneinander auf der einen Stirnseite des Filterblocks verteilt angeordnet sind, bei dem zur Regeneration die Filterkanäle eines Regenerationssegmentes des Filterblocks gegen die zuströmenden Verbrennungsabgase eingangsseitig abgesperrt sind und zum Vergasen ausgefilterter Schuebetei1chen beaufschlagt werden, während gleichzeitig die übrigen Filterkanäle von zu reinigenden Verbrennungsabgasen durchsetzt werden, und bei dem alle Filterkanäle periodisch regeneriert werden, indem die Regeneration nacheinander an unterschiedlich gelegenen, aber gleichgroßen Regenerationssegmenten vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterblock beim Übergang auf ein neues Regenerationssegment um seine Scheibenachse gedreht wird und daß die Regeneration immer in der gleichen räumlichen Lage des Regenerationssegmentes vorgenommen wird.1. A method for cleaning combustion exhaust gases from internal combustion engines with a circular disk-shaped, heat-resistant filter block, which has a plurality of filter channels, the inlet openings of which are arranged next to one another on one end face of the filter block, in which, for regeneration, the filter channels of a regeneration segment of the filter block against the incoming combustion exhaust gases are shut off on the inlet side and are acted upon to gasify filtered-out Schuebittei1chen, while at the same time the remaining filter channels are penetrated by combustion exhaust gases to be cleaned, and in which all filter channels are regenerated periodically by the regeneration is carried out successively on differently located, but equally large regeneration segments, characterized in that the filter block is rotated about its disc axis when transitioning to a new regeneration segment and that the regeneration is always in the same spatial length age of the regeneration segment. 2. Verfahren zum Reinigen von Verbrennungsabgasen aus Brennkraftmaschinen mit einem kreisscheibenförmigen, hitzebeständigen Filterblock* der eine Vielzahl von Filterkanälen aufweist, deren Eintrittsöffnungen nebeneinander auf der einen Stirnseite des Filterblocks verteilt angeordnet sind, bei dem zur Regeneration die Filterkanäle eines Regenerationssegmentes des Filterblocks gegen die zuströmenden Verbrennungsabgase eingangsseitig abgesperrt sind und zum Vergasen ausgefilterter Schwebeteilchen beaufschlagt werden, während gleichzeitig die übrigen Filterkanäle von zu reinigenden Verbrennungsabgasen durchsetzt werden, und bei dem alle Filterkanäle periodisch regeneriert2.Method for cleaning combustion exhaust gases from internal combustion engines with a circular disk-shaped, heat-resistant filter block * which has a multiplicity of filter channels, the inlet openings of which are arranged next to one another on one end face of the filter block, in which, for regeneration, the filter channels of a regeneration segment of the filter block against the incoming combustion exhaust gases are shut off on the inlet side and acted upon to gasify suspended particles filtered out, while at the same time the remaining filter channels are traversed by combustion exhaust gases to be cleaned, and in which all filter channels are periodically regenerated 1 J1 year 19. A 60 501 22.5.66. werden, indem die Regeneration nacheinander an unterschiedlichen gelegenen, aber gleichgroßen Regenerationssegmenten vorgenommen wird, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturausgleich zwischen dem Regenerationssegment und den übrigen Teilen des Filterblocks vorgenommen wird, indem die gereinigten Verbrennungsabgase an die Ausgangsseite der Filterkanäle des Regenerationssegmentes dieses umspülend geleitet werden.19. A 60 501 22.5.66. are made by successively performing regeneration on different, but equally sized regeneration segments, in particular according to claim 1, characterized in that a temperature compensation between the regeneration segment and the other parts of the filter block is carried out by the cleaned combustion exhaust gases on the output side of the filter channels of the regeneration segment this can be passed around. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Übergang von einem Regenerationssegment auf das nächste schrittweise erfolgt und daß die Absperrungen für die Eingangsseite des Regenerationssegmentes während des schrittweisen Ueiterdrehens des Filterblocks vorübergehend gelockert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the transition from one regeneration segment to the next takes place gradually and that the barriers for the input side of the regeneration segment are temporarily loosened during the gradual rotation of the filter block. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeneration gesteuert wird in Abhängigkeit vom Strömungswiderstand eines Sektors des Filterblocks.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the regeneration is controlled as a function of the flow resistance of a sector of the filter block. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefilterten Schwebeteilchen durch Einblasen von heißen Brennerabgasen in die Filterkanäle des Regenerationssegmentes oxydiert und vergast werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the filtered suspended particles are oxidized and gasified by blowing hot burner exhaust gases into the filter channels of the regeneration segment. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefilterten Schwebeteilchen durch Aufheizen des Regenerationssegmentes in Anwesenheit von Katalysatoren vergast werden.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the filtered suspended particles are gasified by heating the regeneration segment in the presence of catalysts. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch t7. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized t 20. A 60 501 22.5.86. gekennzeichnet, daß die gefilterten Verbrennungsabgase durch Umspülen des Regenerationssegmentes aufgeheizt und dabei katalytisch nachbehandelt werden.20. A 60 501 May 22, 1986. characterized in that the filtered combustion exhaust gases are heated by washing around the regeneration segment and are catalytically aftertreated. 8. Vorrichtung zum Reinigen von Verbrennungsabgasen aus Brennkraftmaschinen mit einem kreisscheibenförmigen, hitzebeständigen Filterblock, der eine Vielzahl von Filterkanälen aufweist, deren Eintrittsöffnungen nebeneinander auf der einen, der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks verteilt sind, mit einer Régénérât ionsmittel zu!eitung, deren Mündung sich über ein Regenerationssegment der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks erstreckt und mit Dichtungen an die Stirnseite angeschlossen ist, und mit einer Verbrennungsabgaszuleitung, deren Mündung sich über die übrigen Teile der eintrittsseitigen Stirnseite des Filterblocks erstreckt und mit Dichtungen an die Stirnseite angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gehäuse ( 1 ) vorgesehen ist, das einen Einlaßsstutzen ( 21 ) für die Verbrennungsabgaszuleitung, einen Anschluß für die Regenerationsmittel zu!eitung < 23 ) und einen Auslaßstutzen ( 50 ) für die Reingasableitung aufweist und im übrigen gasdicht geschlossen ist, daß die Mündung ( 18 ) der Verbrennungsabgaszuleitung stationär innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß die Mündung ( 17 ) der Regenerationsmittelzuleitung stationär innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß der Filterblock ( 2 ) innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß der Filterblock drehbar um seine Scheibenachse ( 3 ) gelagert ist, und daß zum Drehen des Filterblocks ein Antriebsmotor ( 7 ) vorgesehen ist.8.Device for cleaning combustion exhaust gases from internal combustion engines with a circular disk-shaped, heat-resistant filter block, which has a multiplicity of filter channels, the inlet openings of which are distributed side by side on the one end face of the filter block, with a regeneration agent, the mouth of which overlaps a regeneration segment of the inlet end of the filter block extends and is connected to the end with seals, and with a combustion exhaust gas feed line, the mouth of which extends over the remaining parts of the inlet end of the filter block and is connected to the end with seals, characterized in that a housing (1) is provided, which has an inlet connection (21) for the combustion exhaust gas supply line, a connection for the regeneration agent supply line (<23) and an outlet connection (50) for the clean gas discharge line and is otherwise gas-tight closed is that the mouth (18) of the combustion exhaust gas feed line is arranged stationary within the housing, that the mouth (17) of the regenerant feed line is arranged stationary within the housing, that the filter block (2) is arranged within the housing, that the filter block is rotatable about its disc axis (3) is mounted and that a drive motor (7) is provided for rotating the filter block. 21. A 60 501 22.5.86.21. A 60 501 May 22, 1986. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8* dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkanäle < 40 ) achsparallel zur Kreisscheibenachse des Filterblocks ( 2 ) angeordnet sind.9. The device according to claim 8 *, characterized in that the filter channels <40) are arranged axially parallel to the circular disc axis of the filter block (2). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Eintrittsöffnungen ( 38 ) der Filterkanäle ( 40 ) zu gleichgroßen Segmenten ( 46 ) zusammengefaßt angeordnet sind, daß die Segmente im Raster des Regenerationssegmentes bemessen sind, daß zwischen den Eintrittsöffnungen ( 38 ) benachbarter Segmente ein sich radial zur Kreisscheibenachse ( 3 ) erstreckender Dichtsteg ( 47, 48 ) der Stirnseite ( 10 ) freibleibt, und daß zwischen der Mündung ( 18 ) der Verbrennungsabgaszuleitung und der Mündung ( 17 ) der Regenerationsmittelzuleitung Dichtlippen ( 19, 20 ) vorgesehen sind, die in diskreten Uinkelstel1ungen des Filterblockes, die den Betriebsstellungen des Filterblockes entsprechen, auf den Dichtstegen des Filterblockes dichtend sitzen.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the inlet openings (38) of the filter channels (40) are arranged together to equal segments (46), that the segments are dimensioned in the grid of the regeneration segment that between the inlet openings (38) Adjacent segments, a sealing web (47, 48) of the end face (10) extending radially to the circular disc axis (3) remains free, and that sealing lips (19, 20) are provided between the mouth (18) of the combustion exhaust gas supply line and the opening (17) of the regeneration agent supply line which sit in discrete angular positions of the filter block, which correspond to the operating positions of the filter block, on the sealing webs of the filter block. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Filterblock ( 2 ) aus mehreren achsparallel mit Zwischenraum nebeneinander angeordneten, zylinderförmigen Filterkerzen ( 30 ... ) besteht, die an ihren, der Eintrittsöffnung < 38 ... ) gegenüberliegenden Enden verschlossen sind und deren Mantelwandung aus Filtermaterial besteht.11. The device according to any one of the preceding device claims, characterized in that the filter block (2) consists of a plurality of cylindrical filter candles (30 ...) arranged axially parallel with a space next to each other, at their ends opposite the inlet opening <38 ...) are closed and the jacket wall consists of filter material. 12. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterblock ( 100 ) achsparal1ele, von der Eintrittsseite ausgehende Sacklöcher ( 106 ) als Filterkanäle aufweist, zwischen denen von der gegenüberliegenden ' *12. Device according to one of the device claims 8 to 10, characterized in that the filter block (100) achsparal1ele, from the inlet side outgoing blind holes (106) as filter channels, between those of the opposite '* 22. A 60 501 22.5.86. Stirnseite ( 107 ) ausgehende Sacklöcher ( 108 ) als Abzugskanäle angeordnet sind und daß der ganze Filterblock aus Fi 1termaterial besteht.22. A 60 501 May 22, 1986. Front (107) outgoing blind holes (108) are arranged as discharge channels and that the entire filter block consists of filter material. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsstutzen ( 50 ) für die gereinigten Verbrennungsabgase in dem Umfangsabschnitt des Gehäuses ( 1 ) angeordnet ist, über den sich die Mündung ( 17 ) der Regenerationsmittel Zuleitung erstreckt.13. Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the outlet connection (50) for the cleaned combustion exhaust gases is arranged in the peripheral portion of the housing (1) over which the mouth (17) of the regeneration agent supply line extends. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner ( 24 ) vorgesehen ist, dessen Flammrohr ( 23 ) in die Mündung < 17 ) der Regenerationsmittelzulei-tung mündet.14. Device according to one of the preceding device claims, characterized in that a burner (24) is provided, the flame tube (23) opens into the mouth <17) of the regeneration agent supply line. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckmeßsonde ( 61 ) im Bereich der Mündung ( 17 ) der Régénérât ionsmittelzuleitung stationär im Gehäuse < 1 ) angeordnet ist, und/oder daß eine zweite Druckmeßsonde ( 60 ) an der Ausgangsseite ( 14 ) des Filterblocks ( 2 ) stationär im Gehäuse angeordnet ist.15. The device according to one of the preceding device claims, characterized in that a pressure measuring probe (61) in the region of the mouth (17) of the regimentation supply line is arranged stationary in the housing <1), and / or that a second pressure measuring probe (60) on the output side (14) of the filter block (2) is arranged stationary in the housing. 16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Mündung ( 18 ) von Verbrennungsabgaszuleitung gegen die Mündung ( 17 ) der Regenerationsmittelzuleitung Dichtlippen ( 19, 20 ) vorgesehen sind, die auf der eingangsseitigen Stirnseite ( 10 ) des Filterblockes < 2 ) dichtend sitzen können, daß der Filterblock ( 2 ) axial verschieblich angeordnet ist, und daß ein auf den Filterblock einuirkender Heber ( 8 )16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that sealing lips (19, 20) are provided for sealing the mouth (18) of the combustion exhaust gas feed line against the mouth (17) of the regeneration agent feed line, which on the input end face (10) of the filter block < 2) can sit sealingly, that the filter block (2) is arranged axially displaceably, and that a lifter (8) acting on the filter block 23. A 60 501 22.5.86. vorgesehen ist, der vom Antriebsmotor ( 7 ) für den Filterblock ansteuerbar ist, und bei rotierendem Filterblock den Filterblock von den bei sti11 stehendem Filterblock am Filterblock anliegenden Dichtlippen durch Axialverschiebung etwas abhebt.23. A 60 501 May 22, 1986. is provided, which can be controlled by the drive motor (7) for the filter block, and, when the filter block rotates, lifts the filter block somewhat from the sealing lips which are in contact with the sti11 filter block by axial displacement.
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