DE2627596B2

DE2627596B2 - Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Abgase an Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2627596B2
Application number: DE19762627596
Authority: DE
Inventors: Juergen Brich; Peter Preissinger; Enrique 8901 Diedorf Santiago
Original assignee: Zeuna Staerker & Co Kg 8900 Augsburg GmbH
Current assignee: Zeuna Staerker & Co Kg 8900 Augsburg GmbH
Priority date: 1976-06-19
Filing date: 1976-06-19
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2627596A1; CA1102707A; DE2627596C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur katalytischer« Reinigung der Abgase an Brennkraftmaschinen, bei welcher ein zylindrischer, in Axialrichtung durchströmter Katalysatorkörper im Inneren eines Blechgehäuses mittels einer an seinem Umfang vorgesehenen Hülle stoßgedämpft angeordnet und an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten mittels je eines Ringes gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist, der jeweils auf die Umfangsfläche eines an die zugeordnete Stirnkante anschließenden, kalibrierten begrenzten Bereichs des Katalysatorkörpers aufgesteckt und dort mittels zementartigen Werkstoffs befestigt ist und mit einem über die Stirnkante vorspringenden freien Endabschnitt mit der Innenseite der Wand des Blcchgehäuses zusammenwirkt, wobei einer der Ringe über dem gesamten Umfang seines freien Endabschnitts an der Gehäusewand dichtend anliegt und vom anderen Ring eine dichte Verbindung zur Gehausewand besteht.

Bei Verwendung von keramischen Hüllcnwcrkstoffen, beispielsweise auf Aluminiumsilicatbasis, kommt es ohne besondere stirnseitige Abdichtung der Hülle -zu einem vorzeitigen Verschleiß derselben, verursacht teils durch die Abgaspulsationcn, teils durch den korrosiven Angriff der Abgase dort, wo diese mit Hüllennialcrial in Verbindung kommen.

Bei einer bekannten Vorrichtung (deutsche Offenlegungsschrift 22 45 535), welche den eingangs genannten Aufbau besitzt, ist ein Ring mit dem Gehäuse verschweißt, während der gegenüberliegende im Inneren des Gehäuses gleitet; dadurch sind zum Schutz des Hüllenmateriais noch zusätzliche Dichtungsmittel in Form eines Metallbalgs, der den gleitend gelagerten Ring mit der Innenseite des Gehäuses verbindet, erforderlich. Die Lagerung der Ringe erfolgt über Keramikringe, die auf an die Stirnseiten anschließenden Ringflächen des Katalysatorkörpers sitzen und mit

ίο diesem verkittet sind. Die Ringflächen beschreiben einen geringeren Durchmesser als die Umfangsfläche des Katalysatorkörpers.

Bei der Halterung nach der bekannten Vorrichtung werden die meisten auf das Gehäuse einwirkenden

is Stoßkräfte unvermindert auf den empfindlichen Katalysatorkörper übertragen, und zwar über den fest mit dem Gehäuse verbundenen Starren Ring, dessen kalibriertes Ende auf dem Keramikring sitzt, der mit dem Katalysatorkörper fest verbunden ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art eine Halterung für einen Keramikkatalysatorkörper zu schaffer, die einerseits einen dichten Abschluß des Ringraums zwischen Katalysatorkörper und Gehäuse ohne weitere Dichtungselemente gewährleistet und andererseits den Katalysatorkörper allseitig stoßgedämpft aufnimmt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verbindung der Merkmale gelöst,

JO daß auch der andere Ring über dem gesamten Umfang seines freien Endabschnitts an der Gehäusewand dichtend anliegt,

daß beide Ringe federnd ausgebildet sind,
daß der begrenzte Bereich des Katalysatorkörpers durch Auftragen einer Schicht aus zementartigem Werkstoff auf die Umfangsfläche des Katalysatorkörpers erzeugt ist und

daß die Hülle auf einem innerhalb der Erstreckung des Katalysatorkörpers liegenden Abschnitt der Ringe über die Ringe gezogen ist.

Dieser Vorschlag führt zu einer Halterung, die sowohl zur radialen als auch zur axialen, stoßgedämpften Abstützung des Katalysatorkörpers beiträgt. Die beiden in sich federnden Ringe, die an gegenüberliegenden Stirnkanlen des Katalysatorkörpers angreifen, sorgen für eine schwimmende Lagerung des Katalysatorkörpers im Inneren des diesen umgebenden Gehäuses. Zugleich ergeben die mit ihrem freien Ende jeweils dichtend am Inneren des Gehäuses anliegenden Ringe, unterstützt durch die sich bis zwischen die Ringe und das Gehäuse erstreckende Hülle, einen hermetischen Abschluß des die Isolierschicht aus Kcramikfasern enthaltenden Ringraumes zwischen Katalysatorkörper und Gehäuse. Die genannten Maßnahmen werden ohne Eingriff in den Katalysatorkörper, d. h. unter Aufrcchterhaltung seiner vollen wirksamen Qiiersehnittsfläche erzielt. Hierzu ist es ausreichend, auf den Umfang des Katalysatorkörpers eine Schicht aus zementartigem Werkstoff aufzutragen, die als Sitz für die Ringe dient.

bo Dabei werden Maßabweichungen der Umfangsform des Kaialysatorkörpers automatisch ausgeglichen. Infolge der Dicke der aufgetragenen Schicht ergibt sich als weiterer Vorteil eine verstärkte Zusiimmcndrückung der Endbereichc der Hülle in radialer Richtung,

h5 wodurch gleichzeitig der axiale Halt des Katalysatorkörpers verbessert wird, ohne die Fcdcreigcnschaft tier Ringe zu beeinflussen. Auf jede harte axiale Abstützung des Katalysatorkörpers kann daher verzichtet werden.

An sich ist das Aufbringen eines an der Luft härtenden oder unter Temperatureinwirkung aushärtenden hitzebeständigen Werkstoffs auf die Umfangsfläche eines Katalysatorkörpers bekannt (DE-OS

22 22 663). Dabei wird der Werkstoff zunächst mit zu großer Schichtdicke auf die Umfangsfläche aufgetragen und dann wird die Schichtdicke auf ein den Innenabmessungen eines über der Schicht anzubringenden Schutzmantels entsprechendes Toleranzmaß reduziert, was vorteilhaft gleichzeitig mit dem Aufbringen des Schutzmantels bewirkt wird.

An den gegenüberliegenden Stirnseiten des Katalysatorkörpers angebrachte federnde Ringe zur Abstützung des Katalysatorkörpers in einem Blechgehäuse sind ebenfalls bekannt (DE-OS 22 22 663 und DE-OS

23 03 789). Diese Ringe liegen jedoch über ihrem gesamten Umfang an der Gehäusewand (dichtend) an.

Auch ist es bei der gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-OS 22 45 535) bekannt, auf der Seite d?s fest mit dem Gehäuse verbundenen Ringes den gesamten Raum zwischen Ring und Gehäuse mit Hüllenmaterial zu füllen.

Im Zusammenhang mit einer dem Gegenstand der Erfindung fernliegenden Variante ist es schließlich bekannt (DE-OS 22 45 535). zusätzlich auch auf der Seite des im Gehäuse gleitenden Ringes den gesamten Raum zwischen Ring. Gehäuse und einer axial wirkenden Feder mit Hüllenmaterial zu füllen.

Anstelle der üblichen Schweißverbindung zwischen Ringen und Gehäuse ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Gehäuse im Kontaktbereich mit dem freien Endabschnitt jedes Ringes eine umlaufende Erweiterung aufweist. Die freien Endabschnitte der Ringe erhalten dadurch einen festen axialen Halt, wobei die Dichtwirkung voll aufrechterhalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Katalysatorvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt gem. H-II der F ig. 1 und
F i g. 3 einen Abschnitt eines im Querschnitt verengten Ringes.

ίο Der Katalysatorkörper 1 als monolithischer, zylindrischer, axial durchströmter Block trägt an seinem Umfang eine Hülle 2 aus einem Werkstoff auf Aluminiumsilicatbasis. Die Hülle 2 verspannt den Katalysatorkörper 1 in radialer Richtung gegenüber dem Blechgehäuse 3, welches eine dem Katalysatorkörper ( entsprechende zylindrische, im vorliegenden Fall etwa elliptischen Querschnitt aufweisende Form besitzt. In den an die Stirnkanten anschließenden Umfangsbereichen 4 ist der Katalysatorkörper durch Auftragen einer zementartigen Masse kalibriert. Über diese kalibrierten Bereiche sind Dichtungsringe 5 gesteckt, die mit ihren freien Endabschnitten 6 in Aufwölbungen 7 des Gehäuses 3 eingreifen. Die Endbereiche 6 können im Bereich der genannten, eine umlaufende Erweiterung bildenden Aufwölbungen 7 durch Punktschweißen mit dem Gehäuse verbunden sein. Das Hüllenmaterial ist teilweise über die Dichtungsringe 5 im Bereich des Kaialysatorkörpers 1 gezogen. Das Gehäuse 3 ist. wie in F i g. 2 ersichtlich, in zwei Halbschalen 3a und 3b geteilt,

jo die an ihren seitlich umlaufenden Flanschen 8 miteinander durch Punktschweißen verbunden sind. F i g. 3 zeigt einen Abschnitt eines Dichtungsrings 5. der eine Querschnittseinschnürung 9 aufweist. Diese bewirkt eine Umlenkung des Abgasstroms nach innen, also eine Bündelung desselben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Abgase an Brennkraftmaschinen, bei welcher ein zylindrischer, in Axialrichtung durchströmter Katalysatorkörper im Inneren eines Blechgehäuses mittels einer an seinem Umfang vorgesehenen Hülle stoßgedämpft angeordnet und an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten mittels je eine«; Ringes gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist, der jeweils auf die Umfangsfläche eines an die zugeordnete Stirnkante anschließenden, kalibrierten begrenzten Bereichs des Katalysatorkörpers aufgesteckt und dort mittels zementartigen Werkstoffs befestigt ist und mit einem Ober die Stirnkante vorspringenden freien Endabschnitt mit der Innenseite der Wand des Blechgehäuses zusammenwirkt, wobei {liner der Ringe über dem gesamten Umfang seines freien Endabschnitts an der Gehäusewand dichtend anliegt und vom anderen Ring eine dichte Verbindung zur Gehäusewand besteht, gekennzeichnet durch die Verbindung der Merkmale,
daß auch der andere Ring (5) über dem gesamten Umfang seines freien Endabschnitts (6]i an der Gehäusewand dichtend anliegt,
daß beide Ringe (5) federnd ausgebildet sind,
daß der begrenzte Bereich (4) des Katalysatorkörpers (1) durch Auftragen einer Schicht aus zementartigcrii Werkstoff auf die Umfangsflache des Katalysatorkörpers erzeugt ist und
daß die Hülle (2) auf einem innerhalb der Erstreckung des Katalysatorkörpers liegenden Abschnitt der Ringe über die Ringe gezogen is t.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) im Kontaktbcreich mit dem freien Endabschnitt (6) jedes Ringes. (5) eine umlaufende Erweiterung (7) aufweist.