DE3519965A1 - Arrangement for retention of a body which is arranged in a housing through which gas flows - Google Patents
Arrangement for retention of a body which is arranged in a housing through which gas flowsInfo
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Abstract
Description
J. Eberspä'cher 1341 DJ. Eberspa'cher 1341 D
Eberspächerstr. 24Eberspächerstr. 24
7300 Esslingen/N. 30. Mai 19857300 Esslingen / N. May 30, 1985
Anordnung zur Halterung eines in einem gasdurchströmten Gehäuse angeordneten KörpersArrangement for holding a arranged in a housing through which gas flows Body
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Halterung eines in einem gasdurchströmten Gehäuse angeordneten Körpers mittels eines metallischen Gestrickes.The invention relates to an arrangement for holding a body arranged in a housing through which gas flows a metallic knitted fabric.
Es sind Anordnungen bekannt, bei denen in einer Rohrleitung, durch die heiße Gase geführt werden, ein Gehäuse mit einem
Körper, z.B. einem Filterkörper, angeordnet ist. Solche Anordnungen
sind z.B. bekannt aus der chemischen Industrie oder als Anordnungen zur Abgasreinigung aus dem Kraftfahrzeugbau.
Im letzteren Anwendungsgebiet handelt es sich um katalytisch beschichtete Monolithe, die in einem in der Abgasleitung des
Fahrzeugmotors angeordneten Gehäuse untergebracht sind. Die * Verwendung in der chemischen Industrie ist analog. Bei den zu
haltenden Körpern handelt es sich meistens um stoßempfindliche
Körper und um solche, die in ihrer Einbaulage fixiert sein müssen. Dieses ist z.B. auch bei Meßinstrumenten in gasdurchströinten
Leitungen der Fall.
30.05.85 _2_Arrangements are known in which a housing with a body, for example a filter body, is arranged in a pipeline through which hot gases are passed. Such arrangements are known, for example, from the chemical industry or as arrangements for exhaust gas purification from motor vehicle construction. The latter area of application involves catalytically coated monoliths which are accommodated in a housing arranged in the exhaust pipe of the vehicle engine. The * use in the chemical industry is analogous. The bodies to be held are mostly shock-sensitive bodies and those that have to be fixed in their installation position. This is also the case, for example, with measuring instruments in lines through which gas flows.
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Da weiterhin oftmals der zu haltende Körper oder die zu haltende Einrichtung einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als die Rohrleitung bzw. das aufnehmende Gehäuse, ergeben sich besondere Schwierigkeiten für solche Halterungen. Bei den Einrichtungen zur Halterung eines katalytisch beschichteten Monolithen für die Abgasreinigung bei Fahrzeugen mit einem mit flüssigem Brennstoff betriebenen Motor hat sich eine Halterung des Monolithen durch ein Umfanggestrick bewährt. Dabei kann die Halterung nur über stirnseitig angeordnete und die Stirnkante des Körpers umgreifende Gestricke erfolgen oder über Mineral geflechte, die längs des Umfanges und die Stirnkanten des Körpers umgreifend angeordnet sind (DE-PS 22 13 539). Die DE-AS 14 76 507 schließlich zeigt noch eine Monolithhalterung, bei welcher die Oberfläche des Körpers mit einer porenschließenden Schicht aus Aluminiumsilikat bedeckt ist und sodann die eigentliche Halterung mittels eines metallischen Gestrickes erfolgt. Nach der DE-PS 22 13 539 ist es auch bekannt, eine Umströmung des zu haltenden Körpers durch Anordnung eines oder mehrerer radialer Dichtringe zu verhindern.Since, furthermore, the body to be held or the device to be held often has a different coefficient of thermal expansion has than the pipeline or the receiving housing, there are particular difficulties for such brackets. Both Devices for holding a catalytically coated monolith for exhaust gas cleaning in vehicles with a For a liquid fuel-powered engine, a mounting of the monolith by means of a knitted circumferential fabric has proven successful. The It can only be held by means of knitted fabrics arranged at the front and encompassing the front edge of the body or by mineral braids, which are arranged along the circumference and encompassing the front edges of the body (DE-PS 22 13 539). The DE-AS Finally, 14 76 507 shows a monolith bracket in which the surface of the body is covered with a pore-closing layer of aluminum silicate and then the actual Holding takes place by means of a metallic knitted fabric. According to DE-PS 22 13 539 it is also known to flow around to prevent the body to be held by arranging one or more radial sealing rings.
Die Vielzahl der Lösungsvorschläge für die Halterung eines Körner; in einem gasdurchströmten Gehäuse zeigt, daß eine befriedigende Lösung noch nicht gefunden ist. Dieses gilt insbesondere bezüglich der sicheren Halterung unter dem Einfluß einer pulsierenden Gasströmung wie sie bei den Abgasen von Brennkraftmaschinen oder bei mit Kolbenmotoren geförderten Gasen auftreten. Bei derartigen Einrichtungen besteht die Gefahr, daß sich der zu haltende Körper infolge der impulsartigen Beaufschlagung bewegt und bei Berührung mit Teilen des Gehäuses beschädigt wird. Eine zweite, damit zusammenhängende Schwierigkeit ist in der Abdichtung gegenüber dem den Körper umströmenden Gas zu sehen. Dieser Uniströmanteil muß so gering wie möglich gehalten werden. Bei giftigen Gasen, etwa in der chemischen Industrie, muß dieser Umströmanteil ganz aus-The multitude of proposed solutions for holding a grain; in a housing through which gas flows shows that a satisfactory solution has not yet been found. This applies in particular to the secure mounting under the influence of a pulsating gas flow as in the exhaust gases of internal combustion engines or in gases conveyed by piston engines occur. With such facilities there is a risk that the body to be held will move as a result of the impulse-like impact and when it is touched damaged with parts of the housing. A second, related difficulty is in sealing against the to see gas flowing around the body. This proportion of the university flow must be kept as low as possible. In the case of poisonous gases, for example in the chemical industry, this proportion of the flow around must be entirely
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geschaltet werden, bei gasführenden Leitungen im Kraftwerkbau, z.B. Abgasen, muß der Umströnianteil extrem gering gehalten werden.be switched, for gas-carrying lines in power plant construction, e.g. exhaust gases, the flow rate must be kept extremely low.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Halterung aufzuzeigen, die sowohl in der Herstellung des Halterungsmittels als auch in der Montage möglichst einfach und damit zuverlässig ist und den zu haltenden Körper ohne ihn zu gefährden zuverlässig hält und zwar auch bei pulsierendem Gasstrom und außerdem eine ausreichende Dichtung gegenüber dem den Körper umströmenden Gasanteil ermöglicht. Die Forderung nach einem einfachen Aufbau der Halterung ergibt sich durch den Einsatz als Massenartikel bei der Halterung von katalytisch beschichteten Monolithen in Abgasleitungen von Fahrzeugmotoren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit folgenden Merkmalen gelöst: The invention is therefore based on the object of providing a generic To show holder that is as simple and as easy as possible both in the manufacture of the holder means and in assembly thus it is reliable and holds the body to be held reliably without endangering it, even with a pulsating gas flow and also enables a sufficient seal with respect to the gas portion flowing around the body. The demand for one The simple structure of the holder results from its use as a mass-produced item for the holder of catalytically coated monoliths in exhaust pipes of vehicle engines. According to the invention, this object is achieved by an arrangement with the following features:
a) das Halteelement besteht aus einem zu einem ebenen Element zusammengepreßten metallischen Schlauchgestrick,a) the holding element consists of a metallic hose knitted fabric compressed to form a flat element,
b) das Halteelement weist beidseitig pfeilförmige Einprägungen auf,b) the holding element has arrow-shaped embossments on both sides on,
c) das Halteelement umhüllt den zu haltenden Körper zumindest einlagig.c) the holding element envelops the body to be held in at least one layer.
Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird durch das erste Merkmal ein Halteelement aufgezeigt, das in besonders einfacher Weise hergestellt werden kann. Die Herstellung eines solchen metallischen Schlauchgestrickes, z.B. aus den besonders geeigneten Werkstoffen Inconel 601 oder Nicrofer 6023 ist bekannt. In der Regel ist das Gestrick 2-fädig. Wenn dieser Schlauch zusammengepreßt wird, so ergibt sich ein gut federndes Gestrickband. Auch das zugehörige zweite Merkmal, die beidseitig pfeilförmige Einprägung, ist zur 30.05.85 _4_In this solution according to the invention, the first feature shows a holding element which can be produced in a particularly simple manner. The production of such a metallic tubular knitted fabric, for example from the particularly suitable materials Inconel 601 or Nicrofer 6023, is known. As a rule, the knitted fabric is 2-ply. When this hose is compressed, the result is a highly resilient knitted band. The corresponding second feature, the arrow-shaped embossing on both sides, is also available on 05/30/85 _ 4 _
Lösung der gestellten Aufgabe erforderlich, da hierdruch die Schrägverschiebung des Körpers infolge des Anströmens des Gases verhindert wird und ferner eine Verbauung des Strömungsweges des Umströmanteils des Gases erreicht wird. Dieses erfindungswesentliche Merkmal reicht in vielen Anwendungsfällen bereits aus, um den Umströmanteil des Gases soweit herabzusetzen, daß sich weitere Maßnahmen erübrigen. Außerdem trägt es zu einer wesentlichen Verbesserung in der Montage der Halterung bei, da es in Verbindung mit dem dritten Merkmal eine gleichmäßigere Umhüllung des zu haltenden Körpers ermöglicht, als bei der Verwendung der bekannten Gestricke mit Einprägungen senkrecht zur Längskante des Gestrickes. Das dritte erforderliche Merkmal zeigt die an sich bekannte Anordnung des Halteelementes zur Halterung des Körpers. Es hat sich gezeigt, daß ein einfaches, zumindest einlagiges Umhüllen des zu haltenden Körpers zu dessen sicheren Halterung innerhalb des Gehäuses ausreicht. Die bei den bekannten Anordnungen erforderlichen Maßnahmen wie Verdichten der Körpermantelfläche oder der stirnseitigen Anordnung weiterer Halteelemente sind nicht erforderlich.A solution to the problem posed is required, as this results in the oblique displacement of the body as a result of the gas flowing against it is prevented and also an obstruction of the flow path of the Around the flow portion of the gas is reached. This essential to the invention In many applications, feature is already sufficient to reduce the flow rate of the gas to such an extent that further Action unnecessary. It also contributes to a significant improvement in the assembly of the bracket, since in connection with the third feature it is a more even covering of the holding body allows than when using the known knitted fabric with embossing perpendicular to the longitudinal edge of the Knitted fabric. The third required feature shows the arrangement, known per se, of the holding element for holding the body. It has been shown that a simple, at least one-layer covering of the body to be held for its secure holding within the housing is sufficient. The measures required in the known arrangements, such as compaction of the body surface area or the frontal arrangement of further holding elements are not required.
Es hat sich gezeigt, daß eine besonders gute Halterung und Sperre gegen Umströmung durch das anstehende Gas, z.B. Abgas, entsteht, wenn die pfeilförmige Einprägung derart erfolgt, daß die Pfeiläste der Einprägung jeweils unter einem Winkel von 60° bis 80°, vorzugsweise 70°, gegenüber der Längsachse des Halteelementes verlaufen. Durch die beiderseitige pfeilförmige Einprägung gemäß Merkmal b des Patentanspruchs 1 entsteht ein Wellenverlauf mit vorzugsweise 70° zur Kante und hierdruch wird, wie sich gezeigt hat, eine sichere Halterung bei nahezu keiner ,Umströmung des Körpers durch das Gas erreicht.It has been shown that a particularly good support and barrier against the flow of the gas, e.g. exhaust gas, is created, if the arrow-shaped embossing is done in such a way that the arrow branches of the embossing are each at an angle of 60 ° to 80 °, preferably 70 ° with respect to the longitudinal axis of the holding element. Due to the arrow-shaped embossing on both sides according to the feature b of claim 1 results in a wave course with preferably 70 ° to the edge and this is, as has been shown, a secure mounting with almost no flow around the body reached the gas.
Um eine noch bessere Abdichtung gegen Umströmung des zu haltenden Körpers und eine Verbesserung der Halterung des Körpers, insbesondere bei relativ langen Körpern zu ereichen, ist gemäß einer Weiter führung der Erfindung das Halteelement an beiden Längsaußenkanteh 30.05.85In order to achieve an even better seal against flow around the body to be held and to improve the holding of the body, in particular to be reached with relatively long bodies, according to a further development of the invention, the holding element is on both longitudinal outer edges 05/30/85
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nach innen umgeschlagen, so daß der Randbereich die doppelte Lagenzahl aufweist. Dieses Umschlagen der Längsaußenkanten erfolgt vor dem Einprägen der beiderseitigen pfeilförmigen Einprägungen, so daß sich entlang der Längskante eine Wellenform ausbilden kann. Dabei hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn der Umschlag an den Längs kanten etwa 2 cm beträgt.turned inwards so that the edge area has twice the number of layers. This turning over of the longitudinal outer edges takes place before embossing the arrow-shaped embossments on both sides, so that a wave shape can form along the longitudinal edge. It has proven to be sufficient if the envelope is attached the longitudinal edges is about 2 cm.
Bei einigen Anordnungen, u.a. in der chemischen Industrie bei der Anordnung von Filtern, ist es erforderlich, eine Umströmung des Körpers ganz zu verhindern. Bei den Abgasen von mit flüssigem Brennstoff betriebenen Motoren ist dieses wünschenswert. Um eine besonders sichere Abdichtung gegen Umströmungen zu erreichen, weist gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung das Halteelement parallel zur Längsachse mindestens eine geradlinige Einprägung auf. Bei nur einer Einprägung kann diese entlang der Längsachse erfolgen. In diese Einprägung ist gemäß der Weiterführung der Erfindung ein Dichtstreifen eingelegt. Dieser kann wiederum aus einem metallischen Gestrick, aber auch aus Mineralwolle, Glaswolle o. dergl. bestehen. Auch metallische Streifen, z.B. aus Kupfer oder Edelstahl können als Dichtstreifen eingelegt werden.In some arrangements, e.g. in the chemical industry with the arrangement of filters, it is necessary to flow around the Body to prevent it entirely. In the case of the exhaust gases from engines operated with liquid fuel, this is desirable. To a to achieve particularly secure sealing against flow around, has According to a further embodiment of the invention, the holding element has at least one straight indentation parallel to the longitudinal axis. If there is only one impression, this can be done along the longitudinal axis. According to the development of the invention, a sealing strip is inserted into this impression. This can in turn consist of a metallic one Knitted fabric, but also made of mineral wool, glass wool or the like. Consist. Metallic strips, e.g. made of copper or stainless steel, can also be inserted as sealing strips.
Gemäß einer Weiterführung der Erfindung wird eine besonders einfache und zuverlässige Halterung des zu haltenden Körpers dadurch bewirkt, daß das Halteelement den zu haltenden Körper an mindestens einer Stirnseite überragt und im eingebauten Zustand die Stirnkante des Körpers umgreift. Damit wird erreicht, daß das Halteelement sich in seinem doppellagigen Bereich beim Einführen in das Gehäuse, das einen Einlauf- und einen Auslauftrichter und gegebenenfalls eine ■Anlagekante im Bereich des Übergangs zu dem zylindrischen Teil aufweist, um die Stirnkante des Körpers legt und so eine Halterung in axialer Richtung bildet, während der den Körper umhüllende Teil des Halteelementes die Halterung in radialer Richtung darstellt. Gleichzeitig ist damit bereits im Anströmbereich eine besonders 30.05.85According to a further development of the invention, a particularly simple one is achieved and reliable holding of the body to be held in that the holding element has the body to be held on at least one The front side protrudes and, when installed, engages around the front edge of the body. This ensures that the holding element is in its double-layer area when inserted into the housing, the an inlet funnel and an outlet funnel and optionally a contact edge in the area of the transition to the cylindrical part has, around the front edge of the body and so forms a holder in the axial direction, while the part surrounding the body of the holding element represents the holder in the radial direction. At the same time there is already a special 05/30/85 in the inflow area
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wirkungsvolle Dichtheit gegen eine Umströmung des Körpers erzielt.effective tightness against a flow around the body achieved.
In den Figuren 1, 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterung dargestellt und zwar am Beispiel der Halterung eines katalytisch beschichteten Monolithen in der Abgasleitung eines Fahrzeuges.In Figures 1, 2 and 3 is an embodiment of the invention Bracket shown using the example of the bracket of a catalytically coated monolith in the exhaust pipe of a vehicle.
Es zeigt Fig 1 schematisch einen Längsschnitt der Halterung Fig 2 die Abwicklung des Halteelementes und Fig 3 einen Ausschnitt an der Stelle Z der Fig 2.1 shows schematically a longitudinal section of the holder, FIG. 2, the development of the holding element and 3 shows a section at point Z in FIG. 2.
Bei dem Ausführungsbeispeil soll ein Körper 1, der ein katalytisch beschichteter Monolith mit einer Vielzahl sehr feiner Längskanäle ist, in einer Rohrleitung 11, im vorliegenden Fall der Abgasleitung eines Fahrzeuges, angeordnet sein und gehalten werden. Es soll ferner die Umströmung des Körpers 11 mit Abgas verhindert werden und die Halterung bei allen Betriebszuständen ausreichend sein. Die Halterung soll trotz der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Gehäuse (Stahl) und Körper 1 (Keramik) bei den unterschiedlich auftretenden Temperaturen, also in einem Bereich von etwa 800° C bis 900° C wirksam sein.In the embodiment, a body 1, which is a catalytic Coated monolith with a large number of very fine longitudinal channels is in a pipe 11, in the present case the exhaust pipe of a vehicle, be arranged and held. It should also prevent the flow of exhaust gas around the body 11 and the bracket will be sufficient in all operating states. The bracket should despite the different expansion coefficients of housing (steel) and body 1 (ceramic) at the different temperatures occurring, i.e. in one area from about 800 ° C to 900 ° C.
Die Abgasleitung 11 weist in Strömungsrichtung einen Einlauftrichter 3 a auf, an dem sich das zylindrische Gehäuse 2 anschließt, in welchem der Körper 1 gehalten ist. Das,Gehäuse 2 kann an den Einlauftrichter 3 a mit größerem Durchmesser angeschlossen sein, so daß sich eine Anlegekante ausbildet. An das Gehäuse 2 schließt sich entsprechend der Auslauftrichter 3 b mit der folgenden Rohr- * leitung an. Das Gehäuse 2 ist mit den beiden Trichtern 3 a, 3 b entweder verschweißt oder über Flansche verbunden. Das zylindrische Gehäuse 2 hat auf dem Umfang umlaufende Einprägungen 12, die entweder parallel zueinander verlaufen oder spiralförmig eingeprägt sind. Diese Einprägungen 12 bewirken die Verpressung des Halte-30.05.85 The exhaust pipe 11 has an inlet funnel in the direction of flow 3 a, to which the cylindrical housing 2 connects, in which the body 1 is held. The housing 2 can be attached to the Inlet funnel 3 a be connected with a larger diameter, so that a contact edge is formed. Closes to the housing 2 corresponding to the discharge funnel 3 b with the following pipe * lead to. The housing 2 is either welded to the two funnels 3 a, 3 b or connected via flanges. The cylindrical Housing 2 has circumferential embossments 12 which either run parallel to one another or are embossed in a spiral shape are. These impressions 12 effect the pressing of the holding 30.05.85
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elementes 4, das den Körper 1 umgibt. Das Halteelement 4 besteht aus einem zu einem ebenen Element zusammengepreßten 2-fädigen Schlauchgestrick aus Draht von 0,23 mm Durchmesser aus dem Werkstoff Inconel 601 oder Nicrofer 6023 mit einer Gestrickbreite von 95 mm bei 60 Maschen. Das Halteelement 4 hat beiderseits eine pfeilförmige Einprägung 5. Damit entsteht eine Wellung mit einer Teilung von 10,5 mm bei einer Höhe des Gestrickes von 6,5 mm, der Pfeilverlauf beträgt beiderseitig 72° zur Kante. An beiden Randbereichen 6 a, 6 b erfolgt ein Randumschlag an den Längsaußenkanten 7 a, 7 b von 18 mm, so daß in diesen beiden Bereichen die doppelte Lagenzahl besteht. Ferner ist das Halteelement 4 in einer Längsachse 8 mit einer geradlinigen Einprägung 9 versehen, in welche ein Dichtstreifen 10 eingelegt ist.element 4 that surrounds the body 1. The holding element 4 consists from a 2-thread compressed into a flat element Tubular knitted fabric made of wire with a diameter of 0.23 mm made of the material Inconel 601 or Nicrofer 6023 with a knitted fabric width of 95 mm with 60 meshes. The holding element 4 has an arrow-shaped impression 5 on both sides. This creates a corrugation with a Division of 10.5 mm with a height of the knitted fabric of 6.5 mm, the course of the arrow is 72 ° to the edge on both sides. At both edge areas 6 a, 6 b there is an edge envelope on the longitudinal outer edges 7 a, 7 b of 18 mm, so that in these two areas the double the number of layers. Furthermore, the holding element 4 is provided with a straight indentation 9 in a longitudinal axis 8, in which a sealing strip 10 is inserted.
Das Halteelement 4 ist breiter als die Länge des Körpers 1, so daß es beim Umhüllen des Körpers 1 diesen an beiden Stirnseiten überragt. Nach dem Zusammenbau legen sich diese überragenden Abschnitte über die jeweilige stirnseitige Kante des Körpers 1 und bilden sowohl einen Kantenschutz als auch eine gute Abdichtung gegen Umströmung des Körpers 1 durch das Abgas. Durch die pfeilförmigen Einprägungen 5 ergibt sich eine bessere Halterung des Körpers 1 und sie verhindert insbesondere eine Schrägverschiebung des Körpers Ferner ist durch diese Maßnahme eine Unterbrechung des Strömungsweges für das Abgas und damit eine Dichtwirkung gegeben. 30.05.85The holding element 4 is wider than the length of the body 1, so that when enveloping the body 1, it protrudes beyond the latter on both end faces. After assembly, these towering sections settle over the respective front edge of the body 1 and form both an edge protection and a good seal against flow of the body 1 through the exhaust gas. Due to the arrow-shaped embossing 5 results in better holding of the body 1 and in particular prevents the body from being displaced at an angle Furthermore, this measure provides an interruption in the flow path for the exhaust gas and thus a sealing effect. 05/30/85
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| SE8602462D0 (en) | 1986-05-30 |
| FR2582774B1 (en) | 1990-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: WOERNER, SIEGFRIED, DIPL.-ING., 7300 ESSLINGEN, DE WIRTH, GEORG, DIPL.-ING., 7312 KIRCHHEIM, DE |
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