DE3543011A1 - Matrix fuer einen katalysator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Matrix für einen Katalysator, die aus einem gewellten und einem glatten Metallband besteht, die jeweils mit Katalysatormaterial beschichtbar und aneinanderlie­ gend etwa zu einer Zylinderform so aufgewickelt sind, daß das glatte Metallband die Außenhaut bildet, wobei der so gebildete Körper zum Teil in einer metallischen Hülse steckt und mit die­ ser verlötet ist.

Einfach-Katalysatoren oder sogenannte Mikro-Katalysatoren die­ ser Art sind bekannt. Sie werden unmittelbar in ein ihren Außenabmessungen entsprechendes Auspuffrohr eingesetzt und mit diesem verschweißt, wobei die Hülse als Anschlag beim Einsetzen des Katalysators dient.

Nachteilig ist bei einer solchen Matrix, daß sich die zylindri­ sche Hülse verhältnismäßig schlecht mit der glatten Außenhaut des zylindrischen Matrix-Körpers verbinden läßt. Es ist die Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.

Zur Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die äußerste Wicklung des glatten Metallbandes von einem Endabschnitt gebil­ det ist, dessen Länge etwa dem Umfang des zylindrischen Körpers und dessen Breite der axialen Länge des Bereiches entspricht, der nicht in der Hülse steckt, und daß die im Bereich der Hülse liegende äußerste Wicklung des gewellten Metallbandes mit der Hülse unmittelbar verbunden ist.

Durch diese Ausgestaltung bildet das glatte Metallband die Au­ ßenhaut nur in dem Bereich, der nicht innerhalb der Hülse steckt. In die Hülse herein ragt daher ein zylindrischer Ab­ schnitt, dessen äußerste Schicht von dem Wellband gebildet wird. Die gewickelte Matrix liegt auf diese Weise mit dem Well­ band linienförmig und vorwiegend in Axialrichtung an dem inne­ ren Umfang der Hülse an. Sie läßt sich auf diese Weise sehr einfach mit der Hülse verlöten, weil das Lötmaterial in die zwischen den Wellungen und der Hülse gebildeten Keilspalte her­ einfließen und gleichmäßig an alle Berührungsstellen gelangen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet, wobei der Anspruch 6 den Vorteil auf­ weist, daß ein deutlicher Anschlagrand zwischen den beiden zy­ lindrischen Bereichen der Matrix gebildet ist, der sich einmal gut positionieren läßt und zum anderen auch den Vorteil auf­ weist, daß die so ausgebildete und in das Auspuffrohr hereinge­ schobene Matrix mit ihrem Rand leicht und gleichmäßig mit dem sie umgebenden Auspuffrohr verschweißt werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbei­ spielen dargestellt und im nachfolgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische und teilweise aufgeschnittene Sei­ tenansicht einer neuen Matrix für einen Katalysator,

Fig. 2 die schematisch dargestellte Stirnansicht der Ausführungsform der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen,

Fig. 3 die Matrix der Fig. 1 und 2 im eingebauten Zustand in einem Auspuffrohrstück,

Fig. 4 eine Abwandlung der Hülse der Ausführungsform der Fig. 1 mit einem gerollten Mantel, dessen Enden sich überlappen,

Fig. 5 eine Hülse, ähnlich Fig. 4 mit einem gerollten Mantel, dessen Enden jedoch auf Stoß liegen,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform einer Matrix, ähnlich Fig. 1, bei der jedoch die innere Stirn­ kante der Hülse nach außen aufgebogen ist und

Fig. 7 schließlich eine schematische und perspektivische Darstellung des Wickelvorganges einer erfindungs­ gemäßen Matrix in der Endphase und ohne aufge­ schobene Hülse.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Matrix für einen katalytischen Re­ aktor, der zur Abgasreinigung von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, gezeigt. Die Matrix besteht aus einem quer zu seiner Längsrichtung gewellten Metallband 2 und einem glatten Metall­ band 3 gleicher Breite b, die gemäß Fig. 7 jeweils aneinander­ liegen und so zu einem zylindrischen Körper 1 aufgewickelt sind, daß das glatte Metallband 3 bei der letzten Wicklung au­ ßen liegt und die Außenhaut bildet.

Das glatte Metallband 3 weist, wie insbesondere aus Fig. 7 her­ vorgeht, einen Endabschnitt 3′ auf, dessen Breite a kleiner ist als die Gesamtbreite b der beiden Bänder 2 und 3. Der Endab­ schnitt 3′ besitzt eine Länge U, die etwa dem Umfang des zylin­ drischen Körpers 1, beim Ausführungsbeispiel also etwa die Länge U ist = dx aufweist, wobei d der in der Fig. 2 gezeig­ te Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 1 ist. Wird der zylindrische Körper daher aus diesen beiden Bänder 2 und 3 ge­ wickelt, so entsteht ein Bereich 1 a mit der axialen Länge a des zylindrischen Körpers 1, in dem eine glatte Außenhaut vorhanden ist und ein Bereich 1 b mit der axialen Länge b-a, in dem das gewellte Band 2 die äußerste Schicht bildet. Dieser Bereich 1 b ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 in eine als Rohr­ stück ausgebildete Hülse 4 hereingesteckt und mit dieser Hülse 4 verlötet. Der Lötvorgang läßt sich sehr einfach und sehr si­ cher durchführen, weil das Lötmaterial in die Keilspalte zwi­ schen dem Innenumfang der Hülse 4 und dem äußeren Wellband 2 hereinlaufen und sich gut verteilen kann.

Der so mit einem Absatz in Form einer Stirnkante 6 der Hülse versehene Körper 1, der eine Art Abgaspatrone bildet, wird dann - in bekannter Weise - in ein Auspuffrohr 8 axial hereingescho­ ben, das mit einem entsprechenden Absatz 9 versehen ist, und mit diesem Auspuffrohr verklemmt oder verschweißt.

Die Hülse kann, so wie in den Fig. 1 bis 3, als ein Stück eines abgeschnittenen zylindrischen Rohres ausgebildet sein. Sie kann aber auch, wie in den Fig. 4 und 5 angedeutet, aus einem ge­ rollten Mantel 5 gebildet sein, wobei die Enden 5 c, 5 d sich entweder überlappen und dann verlötet oder verschweißt sind oder sich, so wie es anhand der Enden 5 a und 5 b der Fig. 5 gezeigt ist, auf Stoß gegenüberliegen und ebenfalls verschweißt oder verlötet sind.

In der Fig. 6 ist eine Abwandlung einer Matrix insofern gezeigt als hier die im Bereich des Umfanges des zylindrischen Körpers 1 liegende Stirnkante 6 der Hülse 4′′ einen nach außen aufgebo­ genen Rand 7 aufweist, der als Einführtrichter für das Ein­ schieben der Matrix dient und sich auch dazu eignet, um mit dem Auspuffrohr 8 verschweißt zu werden. Dieser Rand 7 drückt sich beim axialen Hereinschieben der fertigen Matrix in das Rohr 8 fest am Innenumfang des Auspuffrohres 8 an und dient als sicherer Anschlag auch beim Vorhandensein von Toleranzen im Durchmesser. Die Hülse 4 ist auch bei der Ausführungsform der Fig. 3 mit dem Auspuffrohr 8 verschweißt. Sie stellt das für den Schweißvorgang nötige stärkere Material zur Verfügung und dient insofern nicht ausschließlich als axialer Anschlag.

Claims (7)

1. Matrix für einen Katalysator, bestehend aus einem gewell­ ten und einem glatten Metallband, die mit Katalysatormaterial beschichtbar und aneinanderliegend etwa zu einer Zylinderform so aufgewickelt sind, daß das glatte Metallband die Außenhaut bildet, wobei der so gebildete Körper zum Teil in einer metallischen Hülse steckt und mit dieser verlötet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die äußerste Wicklung des glatten Metallban­ des (3) von einem Endabschnitt (3′) gebildet ist, dessen Länge (U) etwa dem Umfang des zylindrischen Körpers und dessen Breite (a) der axialen Länge des Bereiches entspricht, der nicht in der Hülse (4) steckt, und daß die im Bereich der Hülse (4) lie­ gende äußerste Wicklung des gewellten Metallbandes (2) unmit­ telbar mit der Hülse (4) verbunden ist.

2. Matrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Metallband (2) im Bereich seiner Wellenberge mit der Hülse (4) verlötet ist.

3. Matrix nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (4) als ein Rohrstück ausgebildet ist.

4. Matrix nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (4′) einen gerollten Mantel besitzt.

5. Matrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5 a, 5 b) des Mantels (5) auf Stoß liegen und miteinander verlötet sind.

6. Matrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5 c, 5 d) des Mantels (5) sich gegenseitig überlappen und verlötet sind.

7. Matrix nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (4) an ihrer im Bereich des Umfanges der gewickelten Metallbänder (2, 3) liegenden Stirnkante (6) einen nach außen aufgebogenen Rand (7) besitzt.