WO2007045621A1 - Partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007045621A1 WO2007045621A1 PCT/EP2006/067409 EP2006067409W WO2007045621A1 WO 2007045621 A1 WO2007045621 A1 WO 2007045621A1 EP 2006067409 W EP2006067409 W EP 2006067409W WO 2007045621 A1 WO2007045621 A1 WO 2007045621A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- filter
- filter bags
- connecting plate
- holding device
- receptacles
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2411—Filter cartridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0001—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
- B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
- B01D46/522—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material with specific folds, e.g. having different lengths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/0211—Arrangements for mounting filtering elements in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
- B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/14—Sintered material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- the invention relates to a particulate filter and a method for its production.
- Particulate filters are used, for example, in the exhaust system of a diesel internal combustion engine for filtering particles.
- a particulate filter 1 pay so-called filter bags 5 (Fig. 1).
- Their walls are made of sintered metal and arranged so that wedge-shaped filter bags 5 are formed. The wedge-shaped
- Filter bags 5 are arranged side by side such that a total of a rotationally symmetrical, ring-like particle filter 1 results.
- the tapered wedge edges of the filter bags 5 show against the
- the filter bags 5 are not arranged independently in the desired manner, so that a holding device 55 for the filter bags 5 is necessary.
- the Holding device not shown for reasons of clarity.
- the filter bags 5 are welded to the holding device to a firm connection between the filter bags 5 and the holding device
- DE 101 28 936 A1 discloses a particle filter in which the holding device comprises a stud, an inner and an outer retaining ring. It is also preferably provided, the filter bags! 0 via a welding process with said elements of the
- DE 103 31 347 A1 also describes a particle filter comprising filter pockets and a retaining element, wherein the retaining element has an outer ring.
- the filter bags are firmly welded to the outer ring.
- the filter pockets each have a pocket part and a connecting part.
- the bag part consists of a coated with a sintered metal powder, gas-permeable carrier material, while the connecting part is formed of a gas-impermeable material.
- the connecting part is provided for welding to the holding element.
- the particle filter according to the invention or the process for its production has the advantage that the particle filter can be produced more simply than hitherto known from the prior art.
- the inventive method further allows very advantageous that the filter pockets in the initial state both in non-sintered, ie green state as well as in the sintered state may be present.
- the method can be applied in many ways.
- Particle filter consisting of several filter bags without a holding device in a perspective view
- FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the particle filter according to the invention in section, in a perspective view
- FIG. 3 shows a connecting plate with receptacles filled with a sintered mass
- FIG. 4 shows the plugging of the filter pockets into the receptacles of the connecting plate
- Figure 7 filter bags arranged in a Blechgehause. Description of the exemplary embodiments
- the particulate filter 1 with an inflow 8 and downstream 9 is shown in a longitudinal section in Fig. 2 in a perspective view.
- the particulate filter 1 comprises, as known from the prior art, a plurality of annularly arranged filter pockets 5 and a holding device 6 for 0, the filter bags 5.
- the filter bags 5 themselves consist of a sintered metal and their preparation is known per se, so that their detailed description is omitted.
- the holding device 6 has a connecting plate 10 on the downstream side 9 and a holding plate 11 on the inflow side 8 of the particulate filter 1, by a further component of the holding device 6, namely by a central support tube 12 (in Fig. 2 for reasons of clarity not shown, but see Fig. 4), connected to each other! 0 are. So are the filter bags 5 between the
- Both the connecting plate 10 and the retaining plate 11 are preferably deep-drawn and stamped
- the connecting plate 10 has a round shape in plan view and has receptacles 15, in which the filter bags 5 are attached. This is particularly suitable
- the filter bags 5 are connected to the connecting plate 10, ie ultimately with the holding device 6, by sintered sintered masses 18. In other words, printed between the filter bags 5 and the Connecting plate 10 sintered sintered mass 18 is present. Between the filter bags 5 and other components of the holding device 6 as holding plate 11 or support tube 12 is not necessarily the sintered mass 18 must be present 5. It is important that the filter bags 5 are connected at the connection points via a sintered mass 18 with the holding device 6.
- the production method comprises the following steps: a) Provision of filter pockets 5 and a holding device! 0 6, which has at least one connecting plate 10 with receptacles 15, b) bringing about the state in which the filter bags 5 are placed in the receptacles 15 of the connecting plate 10 and at least column spaces between the connecting plate 10 and
- the filter bags 5 are filled with a sintered mass 18, and c) sintering of the filter pockets 5 together with the sintered mass 18 and the holding device 6.
- filter bags 5 and a holding device 6 are provided in a first step a) for producing the particulate filter 1, the holding device 6 having at least one connecting plate 10 with receptacles 15. 3 shows such a connecting plate 10.
- the thermoformed receptacles 15th are suitably shaped so that the filter bags 5 can be plugged into the receptacles 15.
- the connecting plate 10 punched breakthroughs 20 for the downstream flow. As a result, later in the filter bags. 5
- filter bags 5 may be suitable, which were made with a resilient binder.
- a next step b) the state is brought about, in which the filter pockets 5 in the receptacles 15 of the
- connecting plate 10 are placed and at least column spaces between the connecting plate 10 and the filter pockets 5 are filled with a sintered mass 18.
- the receptacles 15 of the connecting plate 10 are first filled with a sintered mass 18 for this purpose. Subsequently, the
- Filter bags 5 are filled with the sintered mass 18. Also, the filter bags 5 are positioned in a ring next to each other according to the arrangement of the receptacles 15. As a further component of the holding device 6 is a central support tube
- the support tube 12 may be welded, pressed or shrunk. Then, a holding plate 11 on the inflow side 8 of the resulting particulate filter 1 on the filter bags. 5 attached (Fig. 5).
- the holding plate 11 has for this purpose approaches 22 for receiving filter bags 5.
- Holding plate 11 and the connecting plate 10 via the nozzle tube 12 is connected.
- the holding plate 11 on the inflow side 8 only a holding function for the filter bags 5, in particular is between the holding plate 11 and the filter pockets 5 no
- penetration joints 19 can be attached (FIG. 6). The attachment of penetration joints 19 can also be a later
- step c 5 time to be performed, such as after a sintering process according to step c).
- a step c) is a sintering process of the filter bags 5 together with the sintered mass 18 and the holding device. 6
- step b) first fixes the filter bags 5 by placing them on the receptacles 15 of the connecting plate 10.
- To consolidate the connection again Nordsetzfugen 19 or rivets on the connecting plate 10 can be attached.
- Filling the gap spaces between the connecting plate 10 and the Filter bags 5 with a sintered mass is now achieved by immersing the filter bags 5 together with the holding device 6 in the sintered mass 18. This is possible because the sintered mass 18 is mushy. It can be as needed
- particulate filter 1 are completely or only partially immersed in the sintered mass 18. It is important that thereby fill the column spaces sufficiently with the sintered mass 18.
- Advantageous in this variant are also possible cracks in filter bags 5, which, for example, during bending and
- the filter pockets 5 and the holding device 6 in the inventive particle filter 1 can be arranged in a housing 25, in particular a sheet metal (FIG. 7).
- a housing 25 in particular a sheet metal (FIG. 7).
- vibration-damping sealing elements 27 are provided between the housing 25 and the holding device 6.
- stuffing boxes are made of mineral fibers or metal fabrics. In addition to the damping of mechanical vibrations, they also serve for reliable sealing.
- the housing 25! 5 itself is preferably in two parts, wherein the two housing parts and thus the entire composite are held together by screw 29.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Es wird ein Partikelfilter (1) , insbesondere zum Filtern von Partikeln im Abgas einer Brennkraftmaschine, mit einer Einstrom- (8) und Abstromseite (9) vorgeschlagen, wobei der Partikelfilter (1) eine Vielzahl von Filtertaschen (5) umfasst, die durch eine Haltevorrichtung (6) zusammengehalten werden, und wobei die Filtertaschen (5) mit der Haltevorrichtung (6) durch eine gesinterte Sintermasse (18) verbunden sind. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung eines Partikelfilters (1) beschrieben, wobei das Verfahren umfasst: a) Bereitstellen von Filtertaschen (5) und einer Haltevorrichtung (6) , die zumindest ein Verbindungsblech (10) mit Aufnahmen (15) aufweist, b) Herbeifuhren des Zustandes, in dem die Filtertaschen (5) in die Aufnahmen (15) des Verbindungsblechs (10) aufgesetzt sind und zumindest Spaltenraume zwischen dem Verbindungsblech (10) und den Filtertaschen (5) mit einer Sintermasse (18) gefüllt sind, und c) Sintern der Filtertaschen (5) zusammen mit der Sintermasse (18) und der Haltevorrichtung (6) .
Description
Partikelfilter und Verfahren zu seiner Herstellung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Partikelfilter werden zum Filtern von Partikeln !0 beispielsweise im Abgassystem einer Diesel- Brennkraftmaschine eingesetzt. Zu den wesentlichen Komponenten eines Partikelfilters 1 zahlen so genannte Filtertaschen 5 (Fig. 1) . Ihre Wände sind aus Sintermetall hergestellt und so angeordnet, dass keilförmige !5 Filtertaschen 5 gebildet werden. Die keilförmigen
Filtertaschen 5 sind nebeneinander derart angeordnet, dass insgesamt ein rotationssymetrischer, ringartiger Partikelfilter 1 resultiert. Die spitz zulaufenden Keilkanten der Filtertaschen 5 zeigen entgegen die
50 Stromungsrichtung 7 des Abgases, die in Stromungsrichtung 7 gesehen hintere Schmalseite einer Filtertasche 5 ist offen.
Die Filtertaschen 5 sind aber nicht selbständig in gewünschter Weise anzuordnen, so dass eine Haltevorrichtung 55 für die Filtertaschen 5 notwendig ist. In Fig. 1 wurde die
Haltevorrichtung lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Üblicherweise werden die Filtertaschen 5 mit der Haltevorrichtung verschweißt, um eine feste Verbindung zwischen Filtertaschen 5 und der Haltevorrichtung
5 zu gewahrleisten. Problematisch ist es jedoch, dass bei einem Schweißvorgang der Filtertaschen 5 mit der Haltevorrichtung sich regelmäßig Schwierigkeiten bezuglich der Dauerfestigkeit einer solchen Schweißverbindung ergeben. Auch ist in demjenigen Bereich der Filtertasche 5, an dem
0 diese an der Haltevorrichtung angebracht werden soll, ein hoher Umformgrad erforderlich, der dann bei dem porösen, gasdurchlässigen Material der Filtertaschen 5 zu Schwierigkeiten wie Rissbildung fuhrt. Ansätze zur Umgehung dieses Problems sind aus dem Stand der Technik vorhanden.
5
So ist beispielsweise aus DE 101 28 936 Al ein Partikelfilter bekannt, bei dem die Haltevorrichtung einen Stutzzapfen, einen inneren und einen äußeren Haltering umfasst. Auch ist es bevorzugt vorgesehen, die Filtertaschen !0 über einen Schweißvorgang mit den genannten Elementen der
Haltevorrichtung fest zu verbinden. Dabei wird vorgeschlagen, die Filtertaschen randseitig mit einem dem Randverlauf folgenden Einsatzstreifen zu versehen, welcher u. a. dazu genutzt werden kann, um die stirnseitige Verschweißung der !5 Filtertaschen untereinander oder mit der Haltevorrichtung zu erleichtern oder zu ermöglichen.
Weiter wird auch in DE 103 31 347 Al ein Partikelfilter aus Filtertaschen und einem Halteelement beschrieben, wobei das 50 Halteelement einen Außenring aufweist. Mit dem Außenring sind die Filtertaschen fest verschweißt. Um eine einfache Verbindung der Filtertaschen mit dem Halteelement zu ermöglichen, weisen die Filtertaschen jeweils ein Taschenteil und ein Verbindungsteil auf. Das Taschenteil
besteht dabei aus einem mit einem Sintermetallpulver beschichteten, gasdurchlässigen Tragermaterial, wahrend das Verbindungsteil aus einem gasundurchlässigen Material gebildet ist. Das Verbindungsteil ist vorgesehen zur Verschweißung mit dem Halteelement.
Obwohl in den zitierten Schriften Maßnahmen zur Vereinfachung von Schweißvorgangen vorgeschlagen werden, ist grundsatzlich das Zusammenschweißen von Filtertaschen mit der Haltevorrichtung vorgesehen. Das aufwendige Schweißen im gesinterten Zustand der Filtertaschen bleibt also bestehen. Es besteht daher Bedarf nach einem Partikelfilter, der ein einfacheres, kostengünstiges Herstellungsverfahren ermöglicht. Insbesondere sollte das Verfahren auf das Zusammenschweißen der Filtertaschen mit der Haltevorrichtung verzichten.
Vorteile der Erfindung
!0
Der erfindungsgemaße Partikelfilter bzw. das Verfahren zu seiner Herstellung hat den Vorteil, dass der Partikelfilter einfacher hergestellt werden kann als bisher aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere kann der erfindungsgemaße
!5 Partikelfilter ohne einen Schweißvorgang der Filtertaschen mit der Haltevorrichtung hergestellt werden und gewahrleistet dennoch eine gute Fixierung und zuverlässige Festigkeit der Verbindung zwischen den Bauteilen. Gleichzeitig wird eine ausreichende Abdichtung erzielt.
50
Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht weiter sehr vorteilhaft, dass die Filtertaschen im Ausgangszustand sowohl im nicht gesinteren, d. h. grünen Zustand als auch im
gesinterten Zustand vorliegen dürfen. So kann das Verfahren vielfaltig angewandt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben .
Zeichnung 0
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen:
5 Figur 1 einen rotationssymetrischen, ringartigen
Partikelfilter bestehend aus mehreren Filtertaschen ohne eine Haltevorrichtung in perspektivischer Sicht,
Figur 2 ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemaßen !0 Partikelfilters im Schnitt in perspektivischer Sicht,
Figur 3 ein Verbindungsblech mit Aufnahmen, gefüllt mit einer Sintermasse,
!5 Figur 4 das Aufstecken der Filtertaschen in die Aufnahmen des Verbindungsblechs,
Figur 5 ein Halteblech auf der Einstromseite der Filtertaschen, 50
Figur 6 Durchsetzfugen am Verbindungsblech, und
Figur 7 Filtertaschen angeordnet in einem Blechgehause .
Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele
Ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemaßen
5 Partikelfilters 1 mit einer Einstrom- 8 und Abstromseite 9 ist im Längsschnitt in Fig. 2 in perspektivischer Sicht dargestellt. Der Partikelfilter 1 umfasst, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine Vielzahl von ringförmig angeordneten Filtertaschen 5 und eine Haltevorrichtung 6 für 0 die Filtertaschen 5. Die Filtertaschen 5 selbst bestehen aus einem Sintermetall und ihre Herstellung ist an sich bekannt, so dass auf ihre ausfuhrliche Beschreibung verzichtet wird.
Die Haltevorrichtung 6 weist ein Verbindungsblech 10 an der 5 Abstromseite 9 und ein Halteblech 11 an der Einstromseite 8 des Partikelfilters 1 auf, die durch eine weitere Komponente der Haltevorrichtung 6, nämlich durch ein zentrales Stutzrohr 12 (in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, siehe aber Fig. 4), miteinander verbunden !0 sind. So sind die Filtertaschen 5 zwischen dem
Verbindungsblech 10 an der Abstromseite 9 und dem Halteblech
11 an der Einstromseite 8 und gleichzeitig um das Stutzrohr
12 herum angeordnet. Sowohl das Verbindungsblech 10 als auch das Halteblech 11 sind bevorzugt tiefgezogene und gestanzte
!5 Blechbauteile.
Das Verbindungsblech 10 hat eine runde Form in Draufsicht und weist Aufnahmen 15 auf, in die die Filtertaschen 5 aufgesteckt sind. Hierfür eignen sich besonders
50 Filtertaschen 5 mit zurückgesetztem Spacer, also einem Platzhalter. Die Filtertaschen 5 sind dabei mit dem Verbindungsblech 10, also letztlich mit der Haltevorrichtung 6, durch gesinterte Sintermassen 18 verbunden. Mit anderen Worten ausgedruckt, zwischen den Filtertaschen 5 und dem
Verbindungsblech 10 ist gesinterte Sintermasse 18 vorhanden. Zwischen den Filtertaschen 5 und anderen Komponenten der Haltevorrichtung 6 wie Halteblech 11 oder Stutzrohr 12 muss nicht notwendigerweise auch die Sintermasse 18 vorhanden 5 sein. Wichtig ist es, dass die Filtertaschen 5 an den Verbindungsstellen über eine Sintermasse 18 mit der Haltevorrichtung 6 verbunden sind.
Zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen den 0 Filtertaschen 5 und dem Verbindungsblech 10 können Durchsetzfugen 19 ("Thoxen") am Verbindungsblech 10 vorgesehen werden. Weitere vorteilhafte Merkmale des Partikelfilters 1 werden zusammen mit den nun folgenden Erläuterungen zum Herstellungsverfahren des Partikelfilters 5 1 und mit den Figuren 3 bis 7 beschrieben.
Grundsatzlich umfasst das Herstellungsverfahren folgende Schritte: a) Bereitstellen von Filtertaschen 5 und einer Haltevorrichtung !0 6, die zumindest ein Verbindungsblech 10 mit Aufnahmen 15 aufweist, b) Herbeifuhren des Zustandes, in dem die Filtertaschen 5 in die Aufnahmen 15 des Verbindungsblechs 10 aufgesetzt sind und zumindest Spaltenraume zwischen dem Verbindungsblech 10 und
!5 den Filtertaschen 5 mit einer Sintermasse 18 gefüllt sind, und c) Sintern der Filtertaschen 5 zusammen mit der Sintermasse 18 und der Haltevorrichtung 6.
50 Zunächst werden in einem ersten Schritt a) zur Herstellung des Partikelfilters 1 Filtertaschen 5 und eine Haltevorrichtung 6 bereitgestellt, wobei die Haltevorrichtung 6 zumindest ein Verbindungsblech 10 mit Aufnahmen 15 aufweist. Die Fig. 3 zeigt solch ein Verbindungsblech 10. Die tiefgezogenen Aufnahmen 15
sind derart passend geformt, dass die Filtertaschen 5 in die Aufnahmen 15 aufgesteckt werden können. Weiter weist das Verbindungsblech 10 gestanzte Durchbruche 20 für die Abstromung auf. Hierdurch kann spater das in die Filtertaschen 5
5 eingeströmte Abgas gefiltert wieder abströmen. Übrigens können in diesem Verfahrensschritt a) sowohl grüne - also noch nicht gesinterte - als auch bereits gesinterte Filtertaschen 5 bereitgestellt werden. Es muss nur vorausgesetzt sein, dass auch bei grünen Filtertaschen 5 ein mechanisches Biegen möglich ist.
0 Hierfür können Filtertaschen 5 geeignet sein, die mit einem elastischen Binder hergestellt wurden.
In einem nächsten Schritt b) wird der Zustand herbeigeführt, im dem die Filtertaschen 5 in die Aufnahmen 15 des
5 Verbindungsblechs 10 aufgesetzt sind und zumindest Spaltenraume zwischen dem Verbindungsblech 10 und den Filtertaschen 5 mit einer Sintermasse 18 gefüllt sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden hierfür zunächst die Aufnahmen 15 des Verbindungsblechs 10 mit einer Sintermasse 18 gefüllt. Anschließend werden die
!0 Filtertaschen 5 durch das Aufsetzen in die Aufnahmen 15 des Verbindungsbleches 10 fixiert (Fig. 4) . Die Filtertaschen 5 können entweder nacheinander oder auch gleichzeitig aufgesetzt werden. Bei diesem Vorgang drucken sich die Filtertaschen 5 in die Sintermasse 18 ein. Damit wird der Zustand erreicht, dass
!5 Spaltenraume zwischen dem Verbindungsblech 10 und den
Filtertaschen 5 mit der Sintermasse 18 gefüllt sind. Auch werden die Filtertaschen 5 entsprechend der Anordnung der Aufnahmen 15 ringförmig nebeneinander positioniert. Als eine weitere Komponente der Haltevorrichtung 6 wird ein zentrales Stutzrohr
50 12 in die Mitte der ringförmig angeordneten Filtertaschen 5 aufgestellt und auf das Verbindungsblech 10 aufgesteckt. Dabei wird das Stutzrohr 12 eventuell verschweißt, aufgepresst oder geschrumpft. Sodann wird ein Halteblech 11 an der Einstromseite 8 des nun entstehenden Partikelfilters 1 auf die Filtertaschen 5
aufgesetzt (Fig. 5) . Das Halteblech 11 weist hierfür Ansätze 22 zur Aufnahme von Filtertaschen 5 auf. Diese drei Komponenten der Haltevorrichtung 6 - Verbindungsblech 10, Stutzrohr 12 und Halteblech 11 - werden durch ein umformtechnisches Fugeverfahren
5 zusammengedruckt und verbunden. In diesem Fall sind also das
Halteblech 11 und das Verbindungsblech 10 über das Stutzrohr 12 verbunden. Übrigens hat das Halteblech 11 an der Einstromseite 8 nur eine Haltefunktion für die Filtertaschen 5, insbesondere liegt zwischen dem Halteblech 11 und den Filtertaschen 5 keine
0 starre Verbindung vor. Hingegen kann an der Abstromseite 9 des Partikelfilters 1 zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen den Filtertaschen 5 und dem Verbindungsblech 10, wie bereits erwähnt, Durchsetzfugen 19 angebracht werden (Fig. 6) . Das Anbringen von Durchsetzfugen 19 kann auch zu einem spateren
5 Zeitpunkt durchgeführt werden, so etwa nach einem Sintervorgang gemäß Schritt c) .
In einem Schritt c) ist ein Sintervorgang der Filtertaschen 5 zusammen mit der Sintermasse 18 und der Haltevorrichtung 6
!0 vorgesehen. Durch das Sintern resultiert eine feste Verbindung zwischen der Haltevorrichtung 6 und den Filtertaschen 5, wodurch einerseits die Festigkeit der Verbindung noch weiter erhöht wird als vor dem Sintervorgang, und andererseits wird eine Abdichtung gewahrleistet .
!5
Ergänzend zu bisheriger Beschreibung werden nachfolgend Variationen des Herstellungsverfahrens bzw. des Partikelfilters 1 vorgeschlagen. Wahrend die Schritte a) und c) wie bisher erläutert durchgeführt werden, werden in einer Variation im
50 Schritt b) zunächst die Filtertaschen 5 durch das Aufsetzen auf die Aufnahmen 15 des Verbindungsblechs 10 fixiert. Zur Festigung der Verbindung können wieder Durchsetzfugen 19 oder Nieten am Verbindungsblech 10 angebracht werden. Das Füllen der Spaltenraume zwischen dem Verbindungsblech 10 und den
Filtertaschen 5 mit einer Sintermasse wird jetzt durch ein Eintauchen der Filtertaschen 5 zusammen mit der Haltevorrichtung 6 in die Sintermasse 18 erreicht. Dies ist möglich, weil die Sintermasse 18 breiartig ist. Dabei kann je nach Bedarf das
5 zusammengefugte Partikelfilter 1 ganz oder nur teilweise in die Sintermasse 18 eingetaucht werden. Wichtig ist, dass dadurch sich die Spaltenraume ausreichend mit der Sintermasse 18 füllen. Vorteilhaft werden bei dieser Variante auch mögliche Risse bei Filtertaschen 5, die sich beispielsweise beim Biegen und
0 Umformen der Filtertaschen 5 entstanden sein konnten, mit der
Sintermasse 18 gefüllt. Nach dem Sintervorgang gemäß Schritt c) sind die offenen Risse durch die gesinterte Sintermasse 18 darin behoben und es resultieren daraus dichte und stabile Filtertaschen 5.
5
Unabhängig von der Variante des Herstellungsverfahrens können beim erfindungsgemaßen Partikelfilter 1 die Filtertaschen 5 und die Haltevorrichtung 6 in einem Gehäuse 25, inbesondere aus einem Blech, angeordnet sein (Fig. 7) . Dazu ist es vorteilhaft, !0 wenn schwingungsdampfende Dichtelemente 27 zwischen dem Gehäuse 25 und der Haltevorrichtung 6 vorgesehen sind. Als Dichtelemente 27 eignen sich Stopfbuchsen aus Mineralfasern oder Metallgeweben. Neben der Dampfung der mechanischen Schwingungen dienen sie auch zur zuverlässigen Abdichtung. Das Gehäuse 25 !5 selbst ist bevorzugt zweiteilig, wobei die beiden Gehauseteile und damit der gesamte Verbund darin durch Verschraubungen 29 zusammengehalten werden.
Zusammenfassend wird festgestellt, dass mit dem beschriebenen 50 Verfahren eine kostengünstige Fertigung eines Partikelfilters 1 bereitgestellt wird, bei dem die Fugetechnik in Kombination mit Zusammensintern von Filtertaschen 5 und Haltevorrichtung 6 eine gute Fixierung und Festigkeit gewahrleistet.
Claims
Ansprüche
0 1. Partikelfilter (1), insbesondere zum Filtern von
Partikeln im Abgas einer Brennkraftmaschine, mit einer Einstrom- (8) und Abstromseite (9), umfassend eine Vielzahl von Filtertaschen (5), die durch eine Haltevorrichtung (6) zusammengehalten werden,
5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Filtertaschen (5) mit der Haltevorrichtung (6) durch eine gesinterte Sintermasse (18) verbunden sind.
2. Partikelfilter (1) nach Anspruch 1, !0 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Haltevorrichtung 6 an der Abstromseite (9) ein Verbindungsblech (10) mit der Sintermasse (18) gefüllte Aufnahmen (15) umfasst, in die die Filtertaschen (5) aufgesteckt sind. !5
3. Partikelfilter (1) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbindungsblech (10) Durchsetzfugen (19) zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen den Filtertaschen (5) und dem 50 Verbindungsblech (10) aufweist.
4. Partikelfilter (1) nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbindungsblech (10) ein Tiefziehbauteil ist, wobei 55 gestanzte Durchbruche (20) für die Abstromung vorgesehen ist.
5. Partikelfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Haltevorrichtung (6) an der Einstromseite (8) ein Halteblech (11) mit Ansätzen (22) zur Aufnahme von Filtertaschen 5 (5) umfasst.
6. Partikelfilter (1) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Haltevorrichtung (6) ein zentrales Stutzrohr (12) 0 umfasst, welches das Verbindungsblech (10) mit dem Halteblech (11) miteinander verbindet.
7. Partikelfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
5 dass die Filtertaschen (5) und die Haltevorrichtung (6) in einem Blechgehause (25) angeordnet sind, wobei schwingungsdampfende Dichtelemente (27) zwischen dem Gehäuse (25) und der Haltevorrichtung (6) vorgesehen sind.
!0
8. Verfahren zur Herstellung eines Partikelfilters (1) mit einer Einstrom- (8) und Abstromseite (9), umfassend eine Vielzahl von Filtertaschen (5), die durch eine ein Verbindungsblech (10) aufweisende Haltevorrichtung (6) zusammengehalten werden, mit den Schritten: !5 a) Bereitstellen von Filtertaschen (5) und einer
Haltevorrichtung (6), die zumindest ein Verbindungsblech (10) mit Aufnahmen (15) aufweist, b) Herbeifuhren des Zustandes, in dem die Filtertaschen (5) in die Aufnahmen (15) des Verbindungsblechs (10) aufgesetzt sind
50 und zumindest Spaltenraume zwischen den Aufnahmen (15) und den Filtertaschen (5) mit einer Sintermasse (18) gefüllt sind, und c) Sintern der Filtertaschen (5) zusammen mit der Sintermasse (18) und der Haltevorrichtung (6) .
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Schritt b) zuerst die Aufnahmen (15) mit der Sintermasse (18) gefüllt werden und danach die Filtertaschen (5) in die mit der Sintermasse (18) gefüllten Aufnahmen (15) des Verbindungsblechs (10) aufgesetzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Schritt b) zuerst die Filtertaschen (5) in die Aufnahmen (15) des Verbindungsblechs (10) aufgesetzt werden und danach die Filtertaschen (5) zusammen mit der Haltevorrichtung (6) in die Sintermasse (18) eingetaucht werden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005050273.3 | 2005-10-20 | ||
DE102005050273A DE102005050273A1 (de) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Partikelfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2007045621A1 true WO2007045621A1 (de) | 2007-04-26 |
Family
ID=37460205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2006/067409 WO2007045621A1 (de) | 2005-10-20 | 2006-10-16 | Partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005050273A1 (de) |
WO (1) | WO2007045621A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8236084B2 (en) | 2009-08-18 | 2012-08-07 | Corning Incorporated | Ceramic radial wall flow particulate filter |
US8590158B2 (en) | 2010-10-29 | 2013-11-26 | Corning Incorporated | Methods of making filter apparatus and fabricating a porous ceramic article |
US8591622B2 (en) | 2010-10-29 | 2013-11-26 | Corning Incorporated | Filter apparatus with porous ceramic plates |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9551306B2 (en) * | 2014-07-09 | 2017-01-24 | Caterpillar Inc. | Air filtration element |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6096212A (en) * | 1997-06-10 | 2000-08-01 | Usf Filtration And Separations Group, Inc. | Fluid filter and method of making |
DE10128936A1 (de) * | 2001-06-18 | 2003-01-02 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co | Partikelfilter, insbesondere für Abgase von Dieselbrennkraftmaschinen |
DE10301034A1 (de) * | 2003-01-13 | 2004-07-22 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. | Filterkörper aus Sintermetallfiltermaterial sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterkörpers |
FR2853256A1 (fr) * | 2003-04-01 | 2004-10-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Structure de filtration, notamment filtre a particules pour les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. |
-
2005
- 2005-10-20 DE DE102005050273A patent/DE102005050273A1/de not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-10-16 WO PCT/EP2006/067409 patent/WO2007045621A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6096212A (en) * | 1997-06-10 | 2000-08-01 | Usf Filtration And Separations Group, Inc. | Fluid filter and method of making |
DE10128936A1 (de) * | 2001-06-18 | 2003-01-02 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co | Partikelfilter, insbesondere für Abgase von Dieselbrennkraftmaschinen |
DE10301034A1 (de) * | 2003-01-13 | 2004-07-22 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. | Filterkörper aus Sintermetallfiltermaterial sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterkörpers |
FR2853256A1 (fr) * | 2003-04-01 | 2004-10-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Structure de filtration, notamment filtre a particules pour les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8236084B2 (en) | 2009-08-18 | 2012-08-07 | Corning Incorporated | Ceramic radial wall flow particulate filter |
US8590158B2 (en) | 2010-10-29 | 2013-11-26 | Corning Incorporated | Methods of making filter apparatus and fabricating a porous ceramic article |
US8591622B2 (en) | 2010-10-29 | 2013-11-26 | Corning Incorporated | Filter apparatus with porous ceramic plates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102005050273A1 (de) | 2007-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1787701A1 (de) | Filterschlauch-Stützkorbelement für eine Schlauchfilter-Anlage, sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102012005532A1 (de) | Filterelement eines Filters zur Filtrierung von Fluiden und Filter | |
WO2007045621A1 (de) | Partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung | |
WO2016087385A1 (de) | Filterelement | |
DE102015212502A1 (de) | Verfahren zum Reinigen einer Radscheibenanordnung und/oder an dieser gehaltener Schaufeln | |
DE202016102418U1 (de) | Hitzeschild | |
WO2008064848A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines nutzfahrzeugtanks | |
EP2429682B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines insbesondere rechteckigen flachfilterelements für fluide, filterelement und filtervorrichtung mit einem filterelement | |
EP3227000A1 (de) | Filterelement | |
EP3362656B1 (de) | Abgaskomponente, verfahren zum herstellen einer solchen abgaskomponente, und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE2919958C2 (de) | Flanschdichtung | |
DE19630852A1 (de) | Filter mit einem offenporigen Element aus Sintermaterial | |
EP0233509A1 (de) | Vorrichtung zur Halterung von Monolithkatalysatoren | |
EP3102306B1 (de) | Filterelement, insbesondere luftfilterelement | |
DE102005005670A1 (de) | Schweiß- bzw. Lötverbindung von Filterelementen sowie Partikelfilter | |
EP2518286A1 (de) | Bauteil für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102015220447A1 (de) | Strukturbauteil | |
WO2016012067A1 (de) | Katalysatoreinheit, verfahren zum herstellen derselben und abgaskatalysator | |
WO2015120870A1 (de) | Abgasgehäuse für ein abgassystem einer brennkraftmaschine | |
DE10301034A1 (de) | Filterkörper aus Sintermetallfiltermaterial sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterkörpers | |
WO2005123219A2 (de) | Verfahren zum herstellen mindestens eines bereichs einer filtereinrichtung, insbesondere eines partikelfilters für eine brennkraftmaschine | |
DE10334131A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffzellenstapels | |
EP1583599B1 (de) | Verfahren zum fuegen von duennen blechartigen sintermetallelementen sowie daraus hergestellter filterkoerper | |
WO2003033886A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines katalysatormoduls, katalysatormodul und katalysatorsystem | |
DE202005021719U1 (de) | Vorrichtung zum Reinigen von Fahrzeugabgasen, insbesondere Dieselrußfilter, und Fahrzeug mit entsprechender Vorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06807271 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |