AT503022B1 - Filter arrangement for separating soot particles from an exhaust flow, comprises electrode arrangement through which exhaust gas flows and which charges soot particles, which are removed from exhaust flow by electrical field or mechanically - Google Patents
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Abstract
Description
2 AT 503 022 B12 AT 503 022 B1
Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung zum Abscheiden von Russpartikel aus einem Abgasstrom, die zumindest eine vom Abgasstrom durchströmte Elektrodenanordnung zur Aufladung der Russpartikel und deren Anreicherung mit Sauerstoffionen, die mithilfe eines nachfolgenden, elektrischen Feldes oder rein mechanisch aus dem Abgasstrom, entfernt werden, umfasst, und die Elektrodenanordnung zumindest eine Elektrode aufweist, die an einem stabförmigen Träger befestigt ist, wobei das der Elektrode abgewandte Ende des zumindest einen Trägers in einem hülsenförmigen Außenlager entlang eines Einspannbereiches eingespannt ist, und im Einspannbereich des zumindest einen Trägers der innere Querschnitt des hülsenförmigen Außenlagers dem Querschnitt des Trägers im wesentlichen entspricht, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a filter arrangement for separating soot particles from an exhaust gas flow which comprises at least one electrode arrangement through which the exhaust gas flow charges the soot particles and enriches them with oxygen ions which are removed by means of a subsequent electric field or purely mechanically from the exhaust gas flow the electrode arrangement has at least one electrode which is fastened to a rod-shaped carrier, wherein the end of the at least one carrier facing away from the electrode is clamped in a sleeve-shaped outer bearing along a clamping region, and in the clamping region of the at least one carrier the inner cross section of the sleeve-shaped outer bearing has the cross section essentially corresponds to the carrier, according to the preamble of claim 1.
Filteranordnungen dieser Art können etwa als plasmaregenerierte Russfilter ausgeführt sein, bei denen eine Elektrodenanordnung eine Entladungseinheit bildet, in der die Russpartikel elektrisch aufgeladen und gleichzeitig mit Sauerstoffionen angereichert werden, wobei die aufgeladenen Partikel in einer nachfolgenden Abscheideeinheit, etwa in einem keramischen Wabenkörper, mithilfe eines elektrischen Feldes abgeschieden werden. Filteranordnungen dieser Art werden auch als so genannte „offene Systeme“ bezeichnet. Filteranordnungen der gattungsgemäßen Art können aber auch als so genannte „geschlossene Systeme“ ausgeführt sein, bei denen in einer nachfolgenden Abscheideeinheit der Abgasstrom in einseitig verschlossene Kanäle eines keramischen Wabenkörpers eingeleitet wird, und die Russpartikel beim radialen Durchtritt des Abgasstromes von einem Kanal zum benachbarten Kanal an den axialen Trennwänden der Kanäle abgeschieden werden. In diesem Fall dient die Elektrodenanordnung insbesondere zur Anreicherung der Russpartikel mit Sauerstoffionen, was die Verbrennungstemperatur bei der Regeneration durch das Plasma in der nachfolgenden Abscheideeinheit senkt.Filter arrangements of this type can be embodied as a plasma-generated soot filter, for example, in which an electrode assembly forms a discharge unit in which the soot particles are electrically charged and simultaneously enriched with oxygen ions, wherein the charged particles in a subsequent deposition unit, such as in a ceramic honeycomb body, using an electric Field be deposited. Filter arrangements of this type are also referred to as so-called "open systems". Filter arrangements of the generic type can also be designed as so-called "closed systems", in which the exhaust gas flow is introduced into unilaterally closed channels of a ceramic honeycomb body in a subsequent separation unit, and the soot particles in the radial passage of the exhaust gas flow from one channel to the adjacent channel The axial partitions of the channels are deposited. In this case, the electrode arrangement is used, in particular, for enriching the soot particles with oxygen ions, which lowers the combustion temperature during the regeneration by the plasma in the subsequent separation unit.
Die Entladungseinheit besteht dabei aus einer inneren Elektrode, der so genannten Sprühelektrode, und einer die Sprühelektrode konzentrisch umgebenden, äußeren Gegenelektrode. Zwischen diesen beiden Elektroden wird der Abgasstrom hindurch geleitet. Der Abgasstrom stammt etwa aus einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei die Filteranordnung im Abgasstrang dieses Fahrzeugs angeordnet ist.The discharge unit consists of an inner electrode, the so-called spray electrode, and a surrounding the spray electrode concentric, outer counter electrode. Between these two electrodes, the exhaust gas flow is passed through. The exhaust gas flow comes about from an internal combustion engine of a vehicle, wherein the filter assembly is arranged in the exhaust system of this vehicle.
Die Sprühelektrode ist an einem stabförmigen Träger befestigt, der wiederum in ortsfesten Außenlagern gehalten ist. Der Träger muss aus Gründen der elektrischen Isolation der Last, also der Sprühelektrode, aus Keramik oder einem anderen zum Sprödbruch neigenden Werkstoff gefertigt werden. Da aber andererseits aufgrund der Kriechströme am berußten Träger dessen Durchmesser möglichst klein gehalten werden muss, erreicht man aufgrund der durch den Abgasstrom verursachten Schwingungen leicht die Grenze zum Ermüdungsbruch, und durch die Erschütterungen der Fahrbahn auch zum Sprödbruch.The spray electrode is attached to a rod-shaped carrier, which in turn is held in stationary outer bearings. For reasons of electrical insulation of the load, ie the spray electrode, the carrier must be made of ceramic or another material susceptible to brittle fracture. But because on the other hand due to the leakage currents on berußten carrier whose diameter must be kept as small as possible, due to the vibrations caused by the exhaust gas easily reaches the limit to fatigue failure, and by the vibrations of the road to brittle fracture.
Soll außerdem ein Bauteil durch einen oder mehrere Träger, vorzugsweise in Form von Stäben oder Rohren, an einem oder mehreren ortsfesten Lagern fixiert werden, so entsteht dadurch im Allgemeinen ein schwingungsfähiges System, das einerseits ganz bestimmte Resonanzfrequenzen hat, die durch eine, zum Teil auch geringfügige Anregung mit einer dieser Frequenzen zu unangenehmen Schwingungen oder gar zu einer „Resonanzkatastrophe“, also zum Bruch, führen können.If, in addition, a component is to be fixed to one or more stationary bearings by one or more carriers, preferably in the form of rods or tubes, this generally results in a vibratory system which, on the one hand, has very specific resonance frequencies, which are partly due to one slight excitation with one of these frequencies can lead to unpleasant oscillations or even to a "resonance catastrophe", ie to breakage.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Filteranordnung mit einer Elektrodenaufhängung zu verwirklichen, die die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungs- und Sprödbrüchen, sowie resonanter Schwingungsanregungen verringert.It is therefore the object of the invention to realize a filter assembly with an electrode suspension which reduces the likelihood of fatigue and brittle fractures as well as resonant vibratory excitations.
Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf eine Filteranordnung zum Abscheiden von Russpartikel aus einem Abgasstrom, die zumindest eine vom Abgasstrom durchströmte Elektrodenanordnung zur Aufladung der Russpartikel und deren Anreicherung mit Sauerstoffionen, die mithilfe eines nachfolgenden, elektrischen Feldes 3 AT 503 022 B1 oder rein mechanisch aus dem Abgasstrom, entfernt werden, umfasst, und die Elektrodenanordnung zumindest eine Elektrode aufweist, die an einem stabförmigen Träger befestigt ist, wobei das der Elektrode abgewandte Ende des zumindest einen Trägers in einem hülsenförmigen Außenlager entlang eines Einspannbereiches eingespannt ist, und im Einspannbereich des 5 zumindest einen Trägers der innere Querschnitt des hülsenförmigen Außenlagers dem Querschnitt des Trägers im wesentlichen entspricht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Einspannbereich in axialer Richtung ein Stützbereich anschließt, wobei der innere Querschnitt des Stützbereiches in Richtung des Einspannbereiches stetig in den inneren Querschnitt des Einspannbereiches übergeht, und sich in entgegen gesetzter Richtung in axialer Richtung auf-io weitet. Durch die erfindungsgemäße Maßnahmen kann erreicht werden, dass bei jeder Durchbiegung des Trägers die lastseitige Einleitung der Kraft in den Träger, durch die das Drehmoment am Außenlager aufgefangen wird, durch den sich aufweitenden Abschnitt in Richtung Last verschoben wird, die Aufhängung des schwingungsfähigen Systems dadurch kürzer wird, und deren Resonanzfrequenz sich daher mit zunehmender Auslenkung verstellt. 15These objects are achieved by the features of claim 1. Claim 1 relates to a filter arrangement for separating soot particles from an exhaust gas flow, the at least one exhaust gas flow through the electrode assembly for charging the soot particles and their enrichment with oxygen ions, by means of a subsequent electric field 3 AT 503 022 B1 or purely mechanically from the exhaust stream , Removed, and the electrode assembly has at least one electrode which is fixed to a rod-shaped carrier, wherein the electrode remote from the end of the at least one carrier is clamped in a sleeve-shaped outer bearing along a Einspannbereiches, and in the clamping region of the at least one carrier 5 the inner cross section of the sleeve-shaped outer bearing substantially corresponds to the cross section of the carrier. According to the invention, a support region adjoins the clamping region in the axial direction, the inner cross section of the supporting region continuously merging in the inner cross section of the clamping region in the direction of the clamping region, and expanding in the opposite direction in the axial direction. By the measures according to the invention can be achieved that at each deflection of the carrier, the load-side introduction of the force in the carrier, through which the torque is absorbed at the outer bearing is moved by the widening portion towards the load, the suspension of the oscillatory system thereby shorter is, and their resonant frequency is therefore adjusted with increasing deflection. 15
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn gemäß Anspruch 2 die Krümmung der Schnittlinie der Innenfläche des Stützbereiches mit einer Ebene von Biegelinien des Trägers, die sich jeweils bei zunehmender und in derselben Belastungsrichtung wirkenden Last einstellen, ausreichend gering gewählt ist, sodass bei jeweils zunehmenden Lastinkrementen das jeweils anfängliche, 20 lagerseitige und vom Stützbereich beabstandete Biegekurveninkrement der in Belastungsrichtung gesehen äußersten Kontur des Trägers in Anlage mit dem Stützbereich gerät, wie noch näher ausgeführt werden wird.It is particularly advantageous if, according to claim 2, the curvature of the line of intersection of the inner surface of the support region with a level of bending lines of the carrier, each set with increasing and acting in the same load direction load, is chosen sufficiently low, so that at each increasing load increments the each initial, 20 bearing-side and spaced from the support area Biegekurveninkrement seen in the loading direction outermost contour of the carrier in contact with the support area device, as will be explained in more detail.
Anspruch 3 sieht vor, dass der innere Querschnitt des Stützbereiches um die Längsachse des 25 eingespannten Trägers dieselbe Symmetrie aufweist wie der Träger selbst. Handelt es sich also etwa bei dem Träger um einen Stab mit rundem, viereckigem oder sechseckigem Querschnitt, so weist auch der sich aufweitende Abschnitt des Außenlagers einen runden, viereckigen oder sechseckigen Querschnitt auf. 30 Anspruch 4 schlägt vor, dass zwei Träger vorgesehen sind, und die an ihnen befestigte Elektrode mit zwei hülsenförmigen Innenlagern versehen ist, in das jeweils ein der Elektrode zugewandtes Ende des jeweiligen Trägers entlang eines Einspannbereiches eingespannt ist, und deren innerer Querschnitt dem Querschnitt des jeweiligen Trägers im Einspannbereich im wesentlichen entspricht, wobei sich am Einspannbereich in axialer Richtung jeweils ein Stützbe-35 reich anschließt, wobei der innere Querschnitt des Stützbereiches in Richtung des Einspannbereiches stetig in den inneren Querschnitt des Einspannbereiches übergeht, und sich in entgegen gesetzter Richtung in axialer Richtung aufweitet. Somit sind nicht nur die jeweiligen, äußeren Enden der beiden Träger in einem erfindungsgemäßen Lager eingespannt, sondern auch die jeweiligen inneren Enden der beiden Träger, wobei die von den beiden Trägern gehaltene 40 Elektrode über erfindungsgemäß ausgeführte Innenlager verfügt.Claim 3 provides that the inner cross section of the support region about the longitudinal axis of the clamped carrier has the same symmetry as the carrier itself. So it is about the support to a rod with a round, square or hexagonal cross-section, so also has the widening portion of the outer bearing on a round, square or hexagonal cross section. Claim 4 proposes that two carriers are provided, and the electrode attached to them is provided with two sleeve-shaped inner bearings, in each of which an electrode facing the end of the respective carrier is clamped along a Einspannbereiches, and whose inner cross-section of the cross section of the respective Carrier in the chucking substantially corresponds, with the Stützspann in the axial direction in each case a Stützbe-35 rich connects, the inner cross section of the support area in the direction of the clamping area continuously merges into the inner cross section of the Einspannbereiches, and in the opposite direction in the axial direction expands. Thus, not only the respective outer ends of the two carriers are clamped in a bearing according to the invention, but also the respective inner ends of the two carriers, wherein the held by the two carriers 40 electrode has inventively designed bottom bracket.
Anspruch 5 und 6 beschreiben analog zu Anspruch 2 und 3 vorteilhafte Ausführungen der Innenlager. So beschreibt Anspruch 5, dass die Krümmung der Schnittlinie der Innenfläche des Stützbereiches des jeweiligen Innenlagers mit einer Ebene von Biegelinien des Trägers, die 45 sich jeweils bei zunehmender und in derselben Belastungsrichtung wirkenden Last einstellen, ausreichend gering gewählt ist, sodass bei jeweils zunehmenden Lastinkrementen das jeweils anfängliche, lagerseitige und vom Stützbereich beabstandete Biegekurveninkrement der in Belastungsrichtung gesehen äußersten Kontur des Trägers in Anlage mit dem Stützbereich gerät. Anspruch 6 schlägt vor, dass der Querschnitt des Stützbereiches des jeweiligen Innenla-50 gers um die Längsachse des eingespannten Trägers dieselbe Symmetrie aufweist wie der T räger selbst.Claim 5 and 6 describe analogous to claim 2 and 3 advantageous embodiments of the bottom bracket. Thus, claim 5 describes that the curvature of the line of intersection of the inner surface of the support region of the respective inner bearing with a plane of bending lines of the carrier, each set with increasing and acting in the same load direction load, is chosen sufficiently low, so that with each increasing load increments the each initial, bearing side and spaced from the support area Biegekurveninkrement seen in the loading direction outermost contour of the wearer device in contact with the support area. Claim 6 proposes that the cross section of the support region of the respective Innenla-50 gers around the longitudinal axis of the clamped carrier has the same symmetry as the carrier itself.
Gemäß Anspruch 7 und Anspruch 8 ist es vorteilhaft, wenn der Träger im hülsenförmigen Außen- bzw. Innenlager formschlüssig gehalten ist, und insbesondere keine Schweiß-, Klebe-55 oder Kittstellen aufweist. Dabei wird man ein eventuell notwendiges Spiel für Temperaturände- 4 AT 503 022 B1 rungen berücksichtigen.According to claim 7 and claim 8, it is advantageous if the carrier is held in a form-fitting manner in the sleeve-shaped outer or inner bearing, and in particular no welding, adhesive 55 or Kittstellen has. In doing so, consideration will be given to a possibly necessary game for temperature changes.
Gemäß Anspruch 9 weist der zumindest eine stabförmige Träger einen kreisförmigen Querschnitt auf. Da es aber vermieden werden soll, dass sich der Träger im Außenlager verdrehen 5 kann, ist es in diesem Fall gemäß Anspruch 10 vorteilhaft, wenn der Träger über einen Teilbereich seines eingespannten Bereiches einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist. Anspruch 11 sieht etwa vor, dass der von der Kreisform abweichende Querschnitt durch einen ebenen Anschliff im Umfangsbereich des Trägers verwirklicht wird. io Anspruch 12 und 13 schlagen vor, dass der Stützbereich des hülsenförmigen Außen- bzw. Innenlagers eine Beschichtung aus einem plastisch verformbaren Material aufweist. Bei dem plastisch verformbaren Material kann es sich gemäß Anspruch 14 und 14 etwa um ungehärteten und rostfreien Stahl, Messing, oder Bronze handeln. 15 Gemäß Anspruch 15 kann auch vorgesehen sein, dass ein hülsen- oder ringförmiger Reiter vorgesehen ist, der mit Spiel am Träger geführt ist. Der massive Reiter kann etwa aus Keramik oder Metall gefertigt sein, und nimmt durch das Spiel auftretende Schwingungsenergie in unterschiedlichen Positionen auf, was ebenfalls das Auftreten von Resonanzen unterbindet. 20 Anspruch 16 bezieht sich schließlich auf ein Filteranordnung, bei der die an dem stabförmigen Träger befestigte Elektrode den Träger hülsenförmig umgibt, und an ihrem dem Austrittspunkt des Abgasstromes aus der Elektrodenanordnung zugewandten Ende mit Öffnungen versehen ist. Diese Öffnungen ermöglichen eine Gasströmung aus dem rückwärtigen Hohlraum der Elektrodenanordnung und verhindern ein Einströmen der aufgeladenen Russpartikel von hinten über 25 den Träger, da sich dort eintretende Russpartikel bevorzugt durch Dipolkräfte ablagern.According to claim 9, the at least one rod-shaped carrier has a circular cross-section. However, since it should be avoided that the carrier can rotate in the outer bearing 5, it is advantageous in this case according to claim 10, when the carrier over a portion of its clamped region has a deviating from the circular cross-section. Claim 11 provides, for example, that the cross-section deviating from the circular shape is realized by a flat bevel in the peripheral region of the carrier. io claim 12 and 13 suggest that the support region of the sleeve-shaped outer or inner bearing has a coating of a plastically deformable material. In the plastically deformable material may be according to claim 14 and 14 about uncured and stainless steel, brass, or bronze. According to claim 15 it can also be provided that a sleeve or annular tab is provided, which is guided with play on the carrier. The massive rider can be made of ceramic or metal, for example, and absorbs vibration energy arising from the game in different positions, which also prevents the occurrence of resonances. Finally, claim 16 relates to a filter arrangement in which the electrode fixed to the rod-shaped carrier surrounds the carrier in the form of a sleeve and is provided with openings at its end facing the exit point of the exhaust gas stream from the electrode arrangement. These openings allow a gas flow from the rear cavity of the electrode assembly and prevent an influx of the charged soot particles from the back over 25 the carrier, since there are deposited soot particles preferably by Dipolkräfte.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen die 30 Fig. 1 eine schematische Darstellung eines an seinem linken Ende in einem herkömmlichen Außenlager formschlüssig eingespannten Trägers mit dem Durchmesser D in einem ungebogenen Zustand (gerade Linien) und einem gebogenen Zustand (gebogene Linien), wobei das die Biegung hervorrufende Moment F1 immer an der gleichen Stelle in das Lager abgeleitet wird, Fig. 2 die Situation von Fig. 1 bei erfindungsgemäß verlängertem Außenlager mit sich aufwei-35 tendem Querschnitt, wobei sich der Angriffspunkt des Momentes F1 am Träger um die Distanz a verschiebt und an der Stelle F2 in das Lager abgeleitet wird, sodass sich der Lastarm um die Distanz a verkürzt und die Auslenkung des Trägers gleichzeitig abnimmt,An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. 1 shows a schematic representation of a carrier with the diameter D clamped in a form-locking manner at its left end in a conventional outer bearing in an unbent state (straight lines) and in a bent state (curved lines), wherein the moment F1 causing the bending Fig. 2 is the situation of Fig. 1 at inventively extended outer bearing with aufwei-35 tendem cross-section, wherein the point of application of the moment F1 shifts the carrier by the distance a and at the point F2 is diverted into the bearing so that the load arm is shortened by the distance a and the deflection of the carrier decreases at the same time,
Fig. 3 die Situation von Fig. 2 bei zunehmender Last bzw. zunehmendem Moment am Träger auf F2, wobei sich der Angriffspunkt des Momentes F2 am Träger um die Distanz b verschiebt 40 und in F3 abgeleitet wird, sodass sich der Lastarm um die zunehmende Distanz b verkürzt und die Auslenkung des Trägers weiter abnimmt,Fig. 3 shows the situation of Fig. 2 with increasing load or increasing moment on the carrier on F2, wherein the point of application of the moment F2 on the carrier shifts by the distance b 40 and is derived in F3, so that the load arm to the increasing distance b shortened and the deflection of the carrier continues to decrease,
Fig. 4 eine Darstellung eines plasmaregenerierten Russfilters, der aus einer Entladungseinheit, in der die Russpartikel einem elektrischen Feld ausgesetzt werden, und einer Abscheideeinheit, in der die Russpartikel in einem keramischen Wabenkörper abgeschieden werden, besteht, 45 Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Entladungseinheit gemäß Fig. 4, in der die auf Hochspannung stehende Sprühelektrode von einer auf Masse liegenden Gegenelektrode durch Stäbe aus Keramik elektrisch isoliert aufgehängt ist, wobei auch ein Detailausschnitt von Fig. 5, die die Ausführung der Außenlager zeigt, hinzugefügt ist, und die Fig. 6 einen Querschnitt durch die Entladeeinheit gemäß Fig. 5. 504 shows an illustration of a plasma-generated soot filter which consists of a discharge unit in which the soot particles are exposed to an electric field and a separation unit in which the soot particles are deposited in a ceramic honeycomb body. FIG. 5 shows a longitudinal section through the discharge unit 4, in which the standing on high voltage discharge electrode is suspended electrically isolated from a grounded counter electrode by rods of ceramic, wherein a detail of Fig. 5, showing the execution of the outer bearing is added, and Figs. 6 shows a cross section through the unloading unit according to FIG. 5. 50
Die Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung eines an seinem linken Ende in einem Lager 6' herkömmlicher Ausführung formschlüssig eingespannten Trägers 5 mit einem kreisförmigen Querschnitt und dem Durchmesser D. Das Lager 6’ ist hülsenförmig ausgeführt, wobei im Einspannbereich 9 des Lagers 6' der innere Querschnitt des hülsenförmigen Lagers 6' dem Quer-55 schnitt des Trägers 5 im Wesentlichen entspricht. Im unbelasteten Zustand weist der Träger 5 5 AT 503 022 B1 keine Biegung auf, was durch die geradlinig nach rechts verlaufenden Linien in der Fig. 1 angedeutet ist. Dabei hat der Träger 5 eine Längsachse L. Dabei ist zu bemerken, dass der Träger 5 so dimensioniert sein wird, dass die durch eine Elektrode 3 (in der Fig. 1 nicht ersichtlich) gegebene Last keine nennenswerte Biegung des Trägers 5 hervorruft. Stärkere Biegungen des 5 Trägers 5 werden erst durch zusätzliche Belastungen verursacht, wie sie durch den Abgasstrom oder durch äußere Erschütterungen der Filteranordnung gegeben sind. In diesen Fällen beginnt sich der Träger 5 unter Einwirkung einer Last durchzubiegen (siehe gebogene Linien in der Fig. 1, die zur Übersichtlichkeit überhöht dargestellt sind). Eine Biegung eines Trägers 5 wird in der Regel durch eine Biegelinie dargestellt, die in der neutralen Fläche des gebogenen Trägers io 5 liegt, also in jener Fläche, in der die Zug- und Druckkräfte verschwinden. Bei zunehmender und jeweils in derselben Belastungsrichtung wirkenden Last stellen sich unterschiedliche und in einer Ebene liegende Biegelinien ein, wobei im Folgenden stets von elastischen Verformungen des Trägers 5 ausgegangen wird. Für jede Biegung kann ferner die in Belastungsrichtung B gesehen äußerste Kontur 8 des Trägers 5 identifiziert werden. In der Fig. 1 wirkt dabei die Last 15 von oben nach unten auf den Träger 5, sodass die Belastungsrichtung B nach unten orientiert ist.1 shows a schematic representation of a carrier 5 of a circular cross-section and the diameter D, which is clamped in a form-locking manner at its left end in a bearing 6 'of conventional design. The bearing 6' is sleeve-shaped, wherein in the clamping region 9 of the bearing 6 ' inner cross-section of the sleeve-shaped bearing 6 'the cross-section 55 of the carrier 5 substantially corresponds. In the unloaded state, the carrier 5 5 AT 503 022 B1 no bending, which is indicated by the straight line to the right in FIG. 1. In this case, the carrier 5 has a longitudinal axis L. It should be noted that the carrier 5 will be dimensioned so that the load given by an electrode 3 (not visible in FIG. 1) does not cause any appreciable bending of the carrier 5. Stronger bends of the carrier 5 are only caused by additional loads, as given by the exhaust gas flow or by external shocks of the filter assembly. In these cases, the carrier 5 begins to deflect under the action of a load (see curved lines in Fig. 1, which are shown exaggerated for clarity). A bend of a carrier 5 is usually represented by a bending line which lies in the neutral area of the curved support 10, ie in that area in which the tensile and compressive forces disappear. When the load is increasing and acting in the same direction of loading, different bending lines lying in one plane appear, and elastic deformations of the carrier 5 are always assumed below. For each bend, the outermost contour 8 of the carrier 5, as seen in the loading direction B, can also be identified. In FIG. 1, the load 15 acts from top to bottom on the carrier 5, so that the loading direction B is oriented downwards.
Das die Durchbiegung des Trägers 5 hervorrufende Moment F1 wird dabei bei einem Lager 6’ herkömmlicher Ausführung immer an der gleichen Stelle in das Lager 6' abgeleitet, unabhängig 20 vom Ausmaß der Biegung.The deflection F1 of the carrier 5 causing moment F1 is thereby always derived in a bearing 6 'of conventional design in the same place in the bearing 6', regardless of the amount of bending.
Die Fig. 2 stellt im Gegensatz dazu ein erfindungsgemäßes Lager 6 dar, bei dem sich am Einspannbereich 9 des Lagers 6 in axialer Richtung ein Stützbereich 7 anschließt, wobei der innere Querschnitt des Stützbereiches 7 in Richtung des Einspannbereiches 9 stetig in den inneren 25 Querschnitt des Einspannbereiches 9 übergeht, und sich in entgegen gesetzter Richtung in axialer Richtung aufweitet. Der Stützbereich 7 stellt somit einen trompetenförmigen Teil dar, um den der Einspannbereich 9 des Lagers 6 verlängert ist.In contrast, FIG. 2 illustrates a bearing 6 according to the invention in which a support region 7 adjoins the clamping region 9 of the bearing 6 in the axial direction, wherein the inner cross section of the support region 7 in the direction of the clamping region 9 is continuous in the inner cross section of the Clamping area 9 passes, and widens in the opposite direction in the axial direction. The support area 7 thus represents a trumpet-shaped part, by which the clamping area 9 of the bearing 6 is extended.
Dabei wird es vorteilhaft sein, wenn die Krümmung der Schnittlinie der Innenfläche des Stützbe-30 reiches 7 mit der Ebene der Biegelinien des Trägers 5, also jener Kurve, die in der Fig. 2 als Kontur des Stützbereiches 7 erscheint, ausreichend gering gewählt ist, sodass bei jeweils zunehmenden Lastinkrementen das jeweils anfängliche, lagerseitige und vom Stützbereich 7 beabstandete Biegekurveninkrement der in Belastungsrichtung B gesehen äußersten Kontur 8 des Trägers 5 in Anlage mit dem Stützbereich 7 gerät. Wird etwa ein zunächst unbelasteter 35 Träger 5 mit einem Lastinkrement belastet, so wird sich der Träger 5 geringfügig um den Angriffspunkt des Moments F1 biegen, insbesondere auch die äußerste Kontur 8 des Trägers 5. Das erste Teilstück der Biegekurve dieser äußersten Kontur 8 vom Angriffspunkt des Moments F1 wird als Biegekurveninkrement bezeichnet. Die Aufweitung des Querschnitts des Stützbereiches 7 ist nun so zu wählen, dass sich das Biegekurveninkrement am Stützbereich 7 abstützt, 40 also in Anlage mit dem Stützbereich 7 gerät. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn sich der trompetenförmige Stützbereich 7 schwächer öffnet, als es dem Verlauf des Biegekurveninkrements entsprechen würde, da in diesem Fall eine bessere Stützwirkung erreicht wird. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass sich die Elastizität des Trägers 5 im Laufe des Betriebs auch verringern kann, etwa durch tiefe Temperaturen oder durch Materialalterung. 45It will be advantageous if the curvature of the line of intersection of the inner surface of the Stützbe-30 rich 7 with the plane of the bending lines of the carrier 5, ie that curve which appears in FIG. 2 as a contour of the support region 7, sufficiently low, so that in each case increasing load increments the respective initial, bearing side and spaced from the support portion 7 Biegekurveninkrement seen in the loading direction B outermost contour 8 of the carrier 5 comes into contact with the support portion 7. If, for example, an initially unloaded carrier 5 is loaded with a load increment, then the carrier 5 will bend slightly around the point of application of the moment F1, in particular the outermost contour 8 of the carrier 5. The first part of the bending curve of this outermost contour 8 from the point of application of Moments F1 is called a bending curve increment. The widening of the cross section of the support region 7 is now to be chosen so that the Biegekurveninkrement supported on the support portion 7, 40 thus comes into abutment with the support portion 7. It is particularly advantageous if the trumpet-shaped support region 7 opens weaker, as it would correspond to the course of Biegekurveninkrements, since in this case a better support effect is achieved. Furthermore, it should be noted that the elasticity of the carrier 5 may also decrease during operation, for example due to low temperatures or material aging. 45
Der Angriffspunkt des Momentes F1 am Träger 5 verschiebt sich daher bei einem erfindungsgemäßen Lager 6 um die Distanz a und wird an der Stelle F2 in das Lager 6 abgeleitet, wobei sich der Lastarm um die Distanz a verkürzt und die Auslenkung des Trägers 5 gleichzeitig abnimmt. Wie bereits erwähnt wurde, ist es vorteilhaft, wenn sich der Stützbereich 7 in Richtung so seiner Öffnung hinreichend langsam von dem Träger 5 entfernt, damit es schon bei kleinen Schwingungsamplituden des Trägers 5 zu einer Verlagerung des Angriffspunktes des Momentes F2 am Träger 5 und am trompetenförmigen Stützbereich 7 kommt.The point of application of the moment F1 on the carrier 5 therefore shifts in a bearing 6 according to the invention by the distance a and is derived at the point F2 in the bearing 6, wherein the load arm is shortened by the distance a and the deflection of the carrier 5 decreases simultaneously. As already mentioned, it is advantageous if the support region 7 sufficiently slowly away from the carrier 5 in the direction of its opening, so that it already at small amplitudes of the carrier 5 to a displacement of the point of application of the moment F2 on the carrier 5 and the trumpet-shaped Support area 7 comes.
Wird nun der Träger 5 mit einem weiteren Lastinkrement belastet, so wird sich der Träger 5 55 geringfügig um den neuen Angriffspunkt des Moments F2 biegen, insbesondere auch die 6 AT 503 022 B1 äußerste Kontur 8 des Trägers 5. Das erste Teilstück der Biegekurve dieser äußersten Kontur 8 vom Angriffspunkt des Moments F2 wird wiederum als Biegekurveninkrement bezeichnet, und ist vor dem weiteren Lastinkrement zunächst noch vom Stützbereich 7 beabstandet, gerät aber nach Einsetzen des weiteren Lastinkrements ebenfalls in Anlage mit dem Stützbereich 7. Die 5 Aufweitung des Querschnitts des Stützbereiches 7 ist nun auch in diesem Bereich so zu wählen, dass sich das Biegekurveninkrement auch tatsächlich am Stützbereich 7 abstützt.If now the carrier 5 is loaded with a further load increment, the carrier 5 55 will bend slightly around the new point of application of the moment F2, in particular also the outermost contour 8 of the carrier 5. The first part of the bending curve of this outermost one Contour 8 from the point of application of the moment F2 is again referred to as bending curve increment, and is still at a distance from the support area 7 before the further load increment but also comes into contact with the support area 7 after insertion of the further load increment. The expansion of the cross section of the support area 7 is Now also in this area to choose so that the bending curve increment actually supported on the support area 7.
Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, erhöht sich unter höherer Last das Moment am Träger auf F2, der Angriffspunkt des Momentes F2 am Träger 5 verschiebt sich um die Distanz b, und wird in F3 io abgeleitet, wobei sich der Lastarm um die zunehmende Distanz b verkürzt und die Auslenkung des Trägers 5 weiter abnimmt.As shown in Figure 3, under higher load, the moment on the carrier increases to F2, the point of application of the moment F2 on the carrier 5 shifts by the distance b, and is diverted into F3, with the load arm increasing Distance b shortened and the deflection of the carrier 5 decreases further.
Durch ein erfindungsgemäßes Lager 6 wird somit erreicht, dass bei jeder Durchbiegung des Trägers 5 die lastseitige Einleitung der Kraft in den Träger 5, durch die das Drehmoment am 15 Lager 6 aufgefangen wird, durch den sich nach außen langsam öffnenden Stützbereich 7 in Richtung Last verschoben wird, die Aufhängung des schwingungsfähigen Systems dadurch kürzer wird, und deren Resonanzfrequenz sich daher mit zunehmender Auslenkung verstellt. Mit anderen Worten verschiebt sich bei kontinuierlich zunehmender Last der Einleitpunkt der Kraft kontinuierlich in Richtung der Last. 20By an inventive bearing 6 is thus achieved that at each deflection of the carrier 5, the load-side introduction of the force in the carrier 5, through which the torque is absorbed at the bearing 6, moved by the outwardly slowly opening support region 7 towards the load As a result, the suspension of the oscillatory system becomes shorter, and its resonant frequency is therefore adjusted with increasing deflection. In other words, with continuously increasing load, the point of introduction of the force shifts continuously in the direction of the load. 20
Eine Vorrichtung dieser Art zeichnet sich durch eine ganze Reihe weiterer Vorteile aus: -) Durch die Verschiebung der Einleitung der Kraft am Träger 5 je nach seiner Auslenkung werden Ermüdungsbrüche des Trägers 5 vermieden, da es zu einer Verteilung der Schwin-25 gungsbelastungen über einen weiten Bereich des Trägers 5 kommt. -) Bei der Zunahme der Last wird die Krafteinleitung am Träger 5 in Richtung Last verschoben; der Lastarm wird kleiner, es kommt zu einer Versteifung der Aufhängung und die Einleitung eines Gewaltbruches wird reduziert. 30 -) Durch die Verschiebung der Krafteinleitung am Träger 5 je nach seiner Auslenkung kommt es bei Schwingungen zu einer starken Dämpfung, da sich nicht nur die Schwingungsfrequenz mit der Auslenkung verändert, sondern sich die gesamte Aufhängung bei größerer Auslenkung versteift. 35 -) Durch die Zunahme der Schwingungsamplitude im Resonanzfall verschiebt sich der Aufpunkt der Last am Träger 5, was zu einer Verstimmung der Resonanz führt; daher ist eine resonante Anregung nur dann möglich, wenn die Anregung durch ein weißes Frequenzspektrum erfolgt, also alle anregenden Frequenzen mit gleicher Intensität vorhanden sind. 40A device of this type is characterized by a whole series of further advantages: By shifting the introduction of the force on the carrier 5, depending on its deflection, fatigue fractures of the carrier 5 are avoided since there is a distribution of the vibration loads over a wide range Area of the carrier 5 comes. -) When the load increases, the introduction of force on the carrier 5 is shifted in the direction of the load; the load arm becomes smaller, it comes to a stiffening of the suspension and the initiation of a violent break is reduced. 30 -) By shifting the application of force to the carrier 5 depending on its deflection occurs in vibrations to a strong damping, since not only the oscillation frequency changed with the deflection, but stiffens the entire suspension at greater deflection. 35-) Due to the increase in the oscillation amplitude in the case of resonance, the reference point of the load shifts on the carrier 5, which leads to a detuning of the resonance; Therefore, a resonant excitation is only possible if the excitation is carried out by a white frequency spectrum, so all stimulating frequencies are present with the same intensity. 40
Insbesondere muss darauf geachtet werden, dass sich erfindungsgemäß der trompetenförmige Stützbereich 7 der Aufhängung im Ruhezustand dem Träger 5 tangential nähert, also der innere Querschnitt des Stützbereiches 7 in Richtung des Einspannbereiches 9 stetig in den inneren Querschnitt des Einspannbereiches 9 übergeht, sodass sich bei steigender Belastung der Auf-45 punkt der Last kontinuierlich in Richtung Last bewegt. Die Kurve der trompetenförmigen Öffnung des Stützbereiches 7, die die oben beschriebenen Vorgänge am besten umsetzt, wird sowohl durch die mechanischen Eigenschaften des Trägerwerkstoffes, als auch durch die auftretenden statischen und dynamischen Belastungen des Trägers 5 vorgegeben. Falls der Träger 5 etwa ein Stab mit kreisförmigem Querschnitt ist, wird es in der Regel ein entsprechen-50 der Drehkörper um die Achse L des Stabes sein.In particular, care must be taken that, according to the invention, the trumpet-shaped supporting region 7 of the suspension tangentially approaches the carrier 5 in the resting state, that is, the inner cross section of the supporting region 7 continuously merges into the inner cross section of the clamping region 9 in the direction of the clamping region 9, so that with increasing load the load point is continuously moved towards the load. The curve of the trumpet-shaped opening of the support region 7, which best converts the processes described above, is determined both by the mechanical properties of the carrier material, as well as by the occurring static and dynamic loads of the carrier 5. If the carrier 5 is about a rod with a circular cross-section, it will usually be a corresponding -50 of the rotary body about the axis L of the rod.
Wichtig für die optimale Funktion des beschriebenen Lagers 6 ist es, dass der Träger 5 im Lager 6 bis auf die Fertigungstoleranzen und das notwendige Spiel für Temperaturänderungen formschlüssig gehalten ist, aber nicht eingeschweißt, geklebt oder gekittet wird. Hierzu kann 55 etwa der Träger 5 bei der Montage in das auf 700°C bis 800°C angelassene Lager 6 eingesetzt 7 AT 503 022 B1 werden.Important for the optimal function of the described bearing 6 is that the carrier 5 is held in the bearing 6 positively to the manufacturing tolerances and the necessary clearance for temperature changes, but not welded, glued or cemented. For this purpose, the carrier 5 can be used, for example, when mounting in the bearing 6, which has been tempered to 700.degree. C. to 800.degree.
Natürlich kann eine Lagerung mithilfe eines Lagers 6 mit trompetenförmigem Stützbereich 7 auf beiden Seiten des Trägers 5 angewendet werden, da es dann zu einer noch deutlicheren 5 Dämpfung gegenüber Schwingungen und zu einer höheren Versteifung bei Belastungen kommt. Außerdem lässt sich die Dämpfung erfindungsgemäß noch weiter durch eine geeignete Materialwahl der Innenfläche des Stützbereiches 7 erhöhen, die durch plastische Verformbarkeit beim Abrollen der Träger 5 Energie aufnimmt. Hierzu kann etwa ungehärteter und rostfreier Stahl, Messing, oder Bronze verwendet werden. 10Of course, a bearing can be applied by means of a bearing 6 with trumpet-shaped support region 7 on both sides of the carrier 5, since then there is an even clearer 5 against vibration and a higher stiffening under loads. In addition, the damping according to the invention can be further increased by a suitable choice of material of the inner surface of the support region 7, which receives 5 energy by plastic deformability during rolling of the carrier. This can be used, for example, unhardened and stainless steel, brass, or bronze. 10
Die Kurve, nach der sich der Stützbereich 7 zu der Last hin öffnet, kann je nach technischer Problemstellung eine konstante, eine progressiv zunehmende, oder auch eine abnehmende Krümmung aufweisen. Allerdings muss in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass sich die Öffnung des trompetenförmigen Stützbereichs 7 des Lagers 6 nach jedem Punkt der Kraft-15 einleitung F1, F2, F3 (Fig. 1 bis Fig. 3) schwächer aufweitet, als es der Biegekurve der äußersten Kontur 8 für weiter zunehmende Belastungen entspricht.The curve according to which the support region 7 opens toward the load can, depending on the technical problem, have a constant, a progressively increasing, or even a decreasing curvature. However, it must be ensured in an advantageous manner that the opening of the trumpet-shaped support region 7 of the bearing 6 widens weaker after each point of the force introduction F1, F2, F3 (FIGS. 1 to 3) than the bending curve of the outermost one Contour 8 corresponds to further increasing loads.
Die Form des Stützbereiches 7 wird so bestimmt, dass die Krümmung der Schnittlinie der Innenfläche des Stützbereiches 7 mit der entsprechenden Ebene der Biegelinien des Trägers 5 20 ausreichend gering gewählt ist, sodass bei jeweils zunehmenden Lastinkrementen das jeweils anfängliche, lagerseitige und vom Stützbereich 7 beabstandete Biegekurveninkrement der in Belastungsrichtung B gesehen äußersten Kontur 8 des Trägers 5 in Anlage mit dem Stützbereich 7 gerät. Experimentell kann dieser trompetenförmige Verlauf bestimmt werden, indem etwa bei fester Einspannung, des Trägers 5 seine in allen Richtungen gleichmäßig oder nach 25 einem vorgegebenen Lastkollektiv vorgenommenen Auslenkungen punktweise mit steigender Belastung gemessen, oder durch Wachs- oder Tonstücke abgenommen werden, die am Lager 6 festgehalten sind.The shape of the support region 7 is determined such that the curvature of the intersection line of the inner surface of the support region 7 with the corresponding plane of the bending lines of the support 5 20 is chosen to be sufficiently low, so that in each case increasing load increments the respective initial, bearing side and spaced from the support region 7 Biegekurveninkrement seen in the direction of loading B outermost contour 8 of the carrier 5 in contact with the support portion 7 device. Experimentally, this trumpet-shaped course can be determined by, for example, at fixed clamping, the support 5 made in all directions evenly or after a predetermined load collective deflections pointwise with increasing load, or removed by wax or clay pieces that held on the bearing 6 are.
Weist der Träger 5 einen Querschnitt auf, der über seine Länge nicht konstant ist und/oder von 30 der Stabform abweicht, so kann der trompetenförmige Verlauf des Stützbereiches 7 so bestimmt werden, dass sich der trompetenförmige Verlauf als Einhüllende aller schrittweise mit steigender Belastung näher der Last aufgenommener Auslenkungspunkte des Trägers darstellt.If the carrier 5 has a cross-section which is not constant over its length and / or deviates from the bar shape, then the trumpet-shaped profile of the support region 7 can be determined such that the trumpet-shaped profile as the envelope of all steps increases with increasing load Represents load recorded deflection points of the carrier.
Besondere Vorteile besitzt eine solche Aufhängung, wenn der Träger 5 aus Gründen der elekt-35 rischen Isolation der Last aus Keramik oder einem anderen zum Sprödbruch neigenden Werkstoff gefertigt werden muss, wie dies etwa bei der Sprühelektrode 3 einer Filteranordnung, wie sie im Folgenden beschrieben wird, notwendig ist. Die Fig. 4 zeigt hierfür eine Darstellung einer Ausführungsform eines plasmaregenerierten Russfilters, der aus einer Entladungseinheit 1, in der die Russpartikel elektrisch aufgeladen werden, und einer Abscheideeinheit 2, in der die 40 aufgeladenen Partikel in einem keramischen Wabenkörper abgeschieden werden, besteht.Such a suspension has particular advantages if the carrier 5 has to be made of ceramic or another material susceptible to brittle fracture for reasons of electrical insulation of the load, as is the case, for example, with the spray electrode 3 of a filter arrangement as described below , necessary is. 4 shows a representation of an embodiment of a plasma-generated soot filter which consists of a discharge unit 1, in which the soot particles are electrically charged, and a separation unit 2, in which the 40 charged particles are deposited in a ceramic honeycomb body.
In der Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch die Entladungseinheit 1 dargestellt, in der die auf Hochspannung stehende Sprühelektrode 3 von der auf Masse liegende Gegenelektrode 4 durch zwei stabförmige Träger 5 aus Keramik elektrisch isoliert aufgehängt ist. Die jeweils der Elekt-45 rode 3 abgewandten Enden 5a der beiden Träger 5 sind dabei in hülsenförmigen Außenlagern 6a gehalten, und die der Elektrode 3 zugewandten Enden 5b der Träger 5 in den hülsenförmigen Innenlagern 6b. Die keramischen Träger 5 müssen einerseits sehr dünn sein, um auf ihrer mit Russ verunreinigten Oberfläche nicht zuviel Leckagestrom zu verursachen, aber andererseits hinreichend stabil gegen Schwingungen und Stöße, wie sie im Fährbetrieb eines Autos so unvermeidlich sind.FIG. 5 shows a longitudinal section through the discharge unit 1, in which the high-voltage spray electrode 3 is suspended in an electrically insulated manner from the counterelectrode 4 which is grounded by two rod-shaped carriers 5 made of ceramic. The respective ends 45a of the two carriers 5 remote from the electrode 45 are held in sleeve-shaped outer bearings 6a, and the ends 5b of the carrier 5 facing the electrode 3 are held in the sleeve-shaped inner bearings 6b. On the one hand, the ceramic supports 5 must be very thin in order not to cause too much leakage on their surface soiled with soot, but on the other hand sufficiently stable against vibrations and shocks, which are so unavoidable in the ferry service of a car.
Insbesondere dürfen die keramischen Träger 5 im jahrelangen Betrieb keine Ermüdungsbrüche bekommen, und müssen bei starken Stößen durch schlechte Straßen eine hohe Auslenkung der Sprühelektrode 3 vermeiden, da sonst die Entladungsstrecke zwischen Sprühelektrode 3 55 und Gegenelektrode 4 lokal zu stark verringert wird, was elektrische Überschläge auslösen δ ΑΤ 503 022 Β1 würde. Alle diese Probleme wurden erfindungsgemäß durch Lager 6 mit trompetenförmigen Stützbereichen 7 gelöst, in denen die Träger 5 eingespannt sind.In particular, the ceramic support 5 may not get fatigue fractures during years of operation, and must avoid heavy deflections caused by bad roads, a high deflection of the spray 3, otherwise the discharge gap between the spray electrode 55 and 3 counter electrode is locally reduced too much, causing electrical flashovers δ ΑΤ 503 022 Β1 would. All of these problems were inventively solved by bearing 6 with trumpet-shaped support portions 7, in which the carrier 5 are clamped.
Die trompetenförmigen Stützbereiche 7 der Lager 6 sind im Detailausschnitt zur Fig. 5 übertrie-5 ben dargestellt. Der Stützbereich 7 wird sich in Richtung zur Last hinreichend langsam öffnen, um schon bei kleinen Auslenkungen oder Schwingungsamplituden eine Verlagerung des Angriffspunktes des Momentes F2 (siehe Fig. 2) am keramischen Träger 5 und am trompetenförmigen Stützbereich 7 zu erreichen. Diese trompetenförmigen Stützbereiche 7 werden vorzugsweise durch Formpressen hergestellt und nach ihrer Bearbeitung und vor dem Zusammenste-io cken mit den kalten Trägem 5 auf etwa 700°C bis 800°C angelassen, um bis zu der maximalen Betriebstemperatur der Filteranordnung von etwa 650°C eine hinreichende Formschlüssigkeit zwischen Träger und Lager zu bekommen. In der Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die Entladungseinheit 1 gemäß der Fig. 5 gezeigt, in der insbesondere die konzentrische Anordnung der Sprühelektrode 3 und der Gegenelektrode 4 ersichtlich ist. 15The trumpet-shaped supporting regions 7 of the bearings 6 are shown in detail to FIG. The support region 7 will open sufficiently slowly in the direction of the load in order to achieve a displacement of the point of application of the moment F2 (see FIG. 2) on the ceramic support 5 and on the trumpet-shaped support region 7 even with small deflections or oscillation amplitudes. These trumpet-shaped support portions 7 are preferably made by compression molding and tempered after their processing and before Zusammenste-io cken with the cold carriers 5 to about 700 ° C to 800 ° C to up to the maximum operating temperature of the filter assembly of about 650 ° C a to get sufficient form fit between carrier and bearing. FIG. 6 shows a cross section through the discharge unit 1 according to FIG. 5, in which the concentric arrangement of the spray electrode 3 and the counter electrode 4 can be seen in particular. 15
Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lager 6 können Ermüdungsbrüche kaum mehr stattfinden, da sich die Einleitung der Kraft am keramischen Träger 5 fortwährend verschiebt, und resonant angeregte Schwingungen durch die sich ändernde Schwingungsamplitude sofort zu einer Verstimmung der Resonanzfrequenz führen. Gewaltbrüche bei extremen 20 Auslenkungen werden durch eine Reduktion des Lastarmes und dem damit inhärenten Abbau der Kraft an der Einspannung des Trägers 6 ebenfalls vermieden.Due to an embodiment of the bearing 6 according to the invention, fatigue fractures can hardly take place any more since the introduction of the force on the ceramic carrier 5 continually shifts and resonantly excited oscillations due to the changing oscillation amplitude immediately lead to a detuning of the resonance frequency. Violent fractures at extreme deflections 20 are also avoided by a reduction of the load arm and the inherent reduction of the force on the clamping of the carrier 6.
Besonders sinnvoll ist es, wenn sich auch auf der Seite der Sprühelektrode 3 das Innenlager 6b um den eingespannten Träger 5 gegen das feste Außenlager 6a hin trompetenförmig öffnet, da 25 es dann zu einer noch deutlicheren Dämpfung gegenüber Schwingungen zu einer höheren Versteifung bei Belastungen kommt.It is particularly useful if on the side of the spray electrode 3, the bottom bracket 6b opens trumpet-shaped around the clamped carrier 5 against the fixed outer bearing 6a, since then there is an even greater attenuation against vibrations to a higher stiffening under loads.
In weiteren Ausführungsformen kann der Träger 5 ein elliptischer oder auch ein mehrkantiger keramischer Stab, vorzugsweise mit vier- oder sechseckigem Querschnitt aus z.B. gebranntem 30 Aluminiumoxid, sein, da ein Drehen der Sprühelektrode 3 um ihre Achse während des Betriebes aus vielerlei Gründen unerwünscht ist. In diesem Fall muss auch der trompetenförmige Stützbereich 7 des Lagers 6 einen dem Querschnitt des Trägers 5 entsprechenden, inneren Querschnitt aufweisen. In anderen Worten muss der innere Querschnitt des Stützbereiches 7 um die Längsachse L des eingespannten Trägers 5 dieselbe Symmetrie aufweisen wie der 35 T räger 5 selbst.In further embodiments, the support 5 may be an elliptical or even a polygonal ceramic rod, preferably with a hexagonal or hexagonal cross-section of e.g. burned alumina, since rotating the spray electrode 3 about its axis during operation is undesirable for a variety of reasons. In this case, the trumpet-shaped support region 7 of the bearing 6 must also have an internal cross section corresponding to the cross section of the support 5. In other words, the inner cross section of the support region 7 about the longitudinal axis L of the clamped carrier 5 must have the same symmetry as the carrier 35 itself.
Zur weiteren Störung etwa auftretender Resonanzen ist es außerdem vorteilhaft, auf dem Träger 5 jeweils einen hülsen- oder ringförmigen Reiter laufen zu lassen, der mit Spiel am Träger 5 geführt ist. Der massive Reiter kann etwa aus Keramik oder Metall gefertigt sein, und nimmt 40 durch das Spiel auftretende Schwingungsenergie in unterschiedlichen Positionen auf. Außerdem trägt er auch zur Erhöhung der Zeitstandsfestigkeit der keramischen Isolationsstrecke bei, da er durch die Beschleunigungen und Verzögerungen, denen des Fahrzeug während seines Betriebes ausgesetzt ist, den sich auf den stabförmigen Trägern 5 absetzenden Ruß durch seine Bewegung abschabt. 45For further disturbance of resonances occurring, for example, it is also advantageous to run on the carrier 5 in each case a sleeve-shaped or annular tab which is guided with play on the carrier 5. The massive rider can be made of ceramic or metal, and absorbs 40 occurring by the game vibration energy in different positions. In addition, it also contributes to increasing the creep strength of the ceramic insulation route, since it abschabt by the accelerations and decelerations, which is exposed to the vehicle during its operation, settling on the rod-shaped carriers 5 soot by its movement. 45
Bei einer hier beschriebenen Filteranordnung, bei der die an dem stabförmigen Träger 5 befestigte Elektrode 3 den Träger 5 hülsenförmig umgibt, ist es außerdem vorteilhaft, wenn die Elektrode 3 an ihrem dem Austrittspunkt des Abgasstromes aus der Elektrodenanordnung zugewandten Ende mit Öffnungen versehen ist. Diese Öffnungen ermöglichen eine Gasströmung so aus dem rückwärtigen Hohlraum der Elektrodenanordnung und verhindern ein Einströmen der aufgeladenen Russpartikel von hinten über den Träger 5, da sich dort eintretende Russpartikel bevorzugt durch Dipolkräfte auf dem Isolator ablagern.In a filter arrangement described here in which the electrode 3 fixed to the rod-shaped carrier 5 surrounds the carrier 5 in the manner of a sleeve, it is also advantageous if the electrode 3 is provided with openings at its end facing the exit point of the exhaust gas flow from the electrode arrangement. These openings allow a gas flow so from the rear cavity of the electrode assembly and prevent inflow of the charged soot particles from the rear over the carrier 5, since there are deposited soot particles preferably by Dipolkräfte on the insulator.
Mithilfe der Erfindung wird somit eine Filteranordnung mit einer Elektrodenaufhängung 1 ver-55 wirklicht, bei der die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungs- und Sprödbrüchen der stabförmigenThus, by means of the invention, a filter arrangement with an electrode suspension 1 is realized, in which the probability of fatigue and brittle fractures of the rod-shaped
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