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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Partikelfilter, insbesondere
für Abgase
von Brennkraftmaschinen. Der Partikelfilter umfasst ein Gehäuse und
einen darin angeordneten Filterkörper.
Der Filterkörper
weist mehrere Filterwände
auf, die sich ausgehend von einer Längsachse des Partikelfilters
im Wesentlichen in radialer Richtung und in Richtung der Längsachse
erstrecken. Die Filterwände
sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet. Die Filterwände sind
an ihren Stirnseiten zumindest bereichsweise mit mindestens einem
Befestigungselement verschweißt
oder verlötet, über das
der Filterkörper
in dem Gehäuse
befestigt ist.
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Partikelfilter
finden insbesondere in Verbindung mit Dieselbrennkraftmaschinen
Verwendung, um als Rußfilter
den unerwünschten
Rußausstoß zu reduzieren.
Partikelfilter der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus
der
DE 101 28 938
A1 bekannt, auf die hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise
eines Partikelfilters ausdrücklich
Bezug genommen wird. In der Breite hat sich die Anwendung von Partikelfiltern
aber noch nicht durchgesetzt, da sie in der Praxis nicht unproblematisch
sind, insbesondere hinsichtlich ihrer Speicherkapazität.
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Seit
einiger Zeit sind Partikelfilter mit einer erhöhten Speicherkapazität in der
Erprobung, die Filterkörper
mit Filterwänden
aus einem Sintermetall aufweisen. Dabei werden metallische Fasern
oder Körner
mit einer metallischen Trägermatte
zu Filterplatten zusammengesintert. Aus den Platten lassen sich
verschiedene Filterbauformen darstellen. Insbesondere können die
Filterplatten als Filterwände
für den
Filterkörper
eingesetzt werden. Die Rußpartikel werden
beim Durchströmen
der Filterwände
auf deren Oberfläche
abgeschieden.
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Bei
einer bestimmten Bauart von Sintermetall-Filtern umfasst der Filterkörper mehrere
Filterwände,
die sich ausgehend von der Längsachse
des Partikelfilters im Wesentlichen in radialer Richtung und in
Richtung der Längsachse
erstrecken und die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind. Zwei
benachbarte Filterwände
bilden jeweils eine sogenannte Filtertasche. Der Filterkörper ist
an einem Befestigungselement befestigt, das wiederum an dem Gehäuse des
Partikelfilters befestigt ist, so dass der Filterkörper über das
Befestigungselement in dem Gehäuse
positioniert und darin befestigt ist. Die Filterwände sind
zumindest an einer ihrer in axialer Richtung angeordneten Stirnseite
zumindest bereichsweise mit dem Befestigungselement verschweißt oder
verlötet.
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Von
Zeit zu Zeit müssen
die sich in dem Partikelfilter angesammelten Partikel aus dem Partikelfilter
entfernt werden. Üblicherweise
werden die Partikel bei relativ hohen Temperaturen ab etwa 550° C abgebrannt.
Dieser Vorgang wird auch als Regeneration des Partikelfilters bezeichnet.
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Bei
der Regeneration erhitzen sich die Filtertaschen stärker als
das Befestigungselement. Da das Befestigungselement an dem Gehäuse befestigt
ist, entstehen durch die Temperaturdifferenzen und die resultierende
Wärmeausdehnung
der Filterwände
relativ zu dem Befestigungselement Spannungen in den Schweißnähten oder
Lötverbindungen,
mit denen die Filterwände
an dem Befestigungselement befestigt sind, wobei die Spannungen
sogar zu einem Bruch der Schweißnähte oder
Lötverbindungen
führen
können.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Partikelfilter
der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden,
dass es während
der Regeneration des Filters nicht zu Spannungen in dem Filter und
nicht zu einer Beschädigung
oder gar zu einer Zerstörung
der Schweißnähte oder
Lötverbindungen
zwischen den Filterwänden
und dem Befestigungselement kommt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Partikelfilter der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, dass das Befestigungselement zwischen
dem Befestigungselement und dem Gehäuse wirkende Ausgleichsmittel
aufweist, welche Relativbewegungen der Filterwände relativ zu dem Gehäuse kompensieren.
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Vorteile der
Erfindung
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Bei
dem erfindungsgemäßen Partikelfilter können sich
die Filtertaschen bzw. die Filterwände und das Befestigungselement,
an dem sie befestigt sind, nahezu ungehindert ausdehnen. Dies ist
insbesondere bei der Regeneration des Partikelfilters wichtig, da
es dabei zu Temperaturdifferenzen innerhalb des Filters und aufgrund der
hohen Temperaturen zu einer starken Wärmeausdehnung der Filtertaschen
und des Befestigungselements kommen kann. Erfindungsgemäß wird eine
Entkopplung der mit den Filtertaschen verbundenen Bereiche des Befestigungselements
und der an dem Gehäuse
des Partikelfilters befestigten Bereiche des Befestigungselements
durch die Ausgleichsmittel erzielt. Dadurch werden die mit den Filtertaschen
verbundenen Bereiche des Befestigungselements nicht daran gehindert, sich
falls erforderlich mit den Filtertaschen auszudehnen. Dadurch können sich
die Schweißnähte in radialer
Richtung nahezu ungehindert ausdehnen und es kommt zu keinen Spannungen
in den Schweißnähten bzw.
Lötverbindungen
zwischen den Filterwänden
und dem Befestigungselement. Damit werden Spannungsbrüche verhindert.
Erfindungsgemäß werden
also die Filtertaschen nicht direkt an den Teil des Befestigungselements
geschweißt,
der an dem Gehäuse
befestigt ist, sondern indirekt über
die Ausgleichsmittel.
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Der
Partikelfilter kann lediglich ein Befestigungselement oder aber
mehrere Befestigungselemente, bspw. für jede Filtertasche ein gesondertes Befestigungselement
aufweisen. Die Ausgleichsmittel können zwischen dem Gehäuse und
den Befestigungsmitteln angeordnet sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird jedoch
vorgeschlagen, dass die Ausgleichsmittel integraler Bestandteil
des mindestens einen Befestigungselements sind. Die Ausgleichsmittel
können
als ein von dem Befestigungselement gesondertes Bauteil ausgebildet
sein, das in das Befestigungselement integriert ist. Es ist aber
auch denkbar, dass die Ausgleichsmittel einteilig mit dem Befestigungselement
ausgebildet sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement
einen radial nach außen gerichteten
Außenflansch
aufweist, an dem die mit den Filterwänden verschweißten Bereiche
des Befestigungselements an ihrer von der Längsachse des Partikelfilters
abgewandten Seite befestigt sind und der an dem Gehäuse befestigt
ist, wobei die Ausgleichsmittel zwischen dem Außenflansch und den mit den
Filterwänden
verschweißten
Bereichen des Befestigungselements angeordnet sind.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement einen
radial nach außen gerichteten
Außenflansch
aufweist, an dem die mit den Filterwänden verschweißten Bereiche
des Befestigungselements an ihrer von der Längsachse des Partikelfilters
abgewandten Seite befestigt sind und der an dem Gehäuse befestigt
ist, wobei die Ausgleichsmittel zwischen einem an dem Gehäuse des Partikelfilters
befestigten ersten Bereich des Außenflansches und einem an den
mit den Filterwänden verschweißten Bereichen
des Befestigungselements befestigten zweiten Bereich des Außenflansches
angeordnet sind.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement
einen radial nach innen gerichteten Innenflansch aufweist, an dem
die mit den Filterwänden
verschweißten
Bereiche des Befestigungselements an ihrer der Längsachse des Partikelfilters
zugewandten Seite befestigt sind, wobei die Ausgleichsmittel zwischen
den mit den Filterwänden
verschweißten
Bereichen des Befestigungselements und dem Innenflansch angeordnet
sind. Bei einem Partikelfilter mit einem zylinderförmig ausgebildeten
Filterkörper
verläuft
die Längsachse
des Partikelfilters durch den Innenflansch und laufen die mit den
Filterwänden
verschweißten
Bereiche des Befestigungselements an dem Innenflansch zusammen bzw.
sind diese Bereiche des Befestigungselements in Richtung der Längsachse
an dem Innenflansch befestigt.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird
vorgeschlagen, dass das Befestigungselement im Bereich der Ausgleichsmittel
eine mindestens einmal gefaltete Materialbahn aufweist. Im Bereich
der Ausgleichsmittel ist also eine Materialbahn mit mehreren übereinander
liegenden zueinander beabstandeten Bahnabschnitten vorgesehen. Diese
mehrlagige Materialbahn im Bereich der Ausgleichsmittel ermöglicht insbesondere
eine radiale Ausdehnung der Schweißnähte zwischen den Filterwänden und
dem Befestigungselement. Außerdem
werden durch die mehrlagige Materialbahn die heißen Filtertaschen nach außen isoliert,
was eine bessere und vor allem effektivere Regeneration des Partikelfilters
und eine kühlere
Temperatur des Gehäuses
von außen
bewirkt. Des weiteren können
die Filtertaschen über
die mehrlagige Materialbahn der Ausgleichsmittel derart an dem Gehäuse befestigt
werden, dass während
des Betriebs auftretende mechanische Schwingungen oder Stoßbelastungen
abgefedert werden und die Schweißnähte auch durch mechanische
Belastungen nicht mehr so stark bruchgefährdet sind.
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Vorteilhafterweise
weist die Materialbahn eine Flächenerstreckung
im Wesentlichen quer zu der zu kompensierenden Bewegung des Befestigungselements
auf. Vorteilhaft ist es, wenn die Flächenerstreckung der Materialbahnen
im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Partikelfilters und
jeweils mit einem im wesentlichen konstanten Abstand zu der Längsachse
verläuft.
Vorzugsweise ist die Materialbahn einmal oder dreimal gefaltet.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass in einem Zwischenbereich
zwischen den gefalteten Bahnabschnitten der Materialbahn Stützmittel
angeordnet sind, die vorzugsweise ein wellenförmiges Stützblech umfassen. Außerdem wird
vorgeschlagen, dass in einem Zwischenbereich zwischen den gefalteten
Bahnabschnitten der Materialbahn Isoliermittel angeordnet sind,
die vorzugsweise Steinwolle umfassen.
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Schließlich wird
vorgeschlagen, dass an einem radial innenliegenden gefalteten Bahnabschnitt der
Materialbahn in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise mindestens
eine nach innen gewölbte Sicke
ausgebildet ist. Vorzugsweise verlaufen die Sicken um den gesamten
Umfang des innenliegenden Bahnabschnitts der Materialbahn, so dass
die Filtertaschen des Filterkörpers
radial nach innen gerichtet abgestützt werden können.
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Schließlich wird
vorgeschlagen, dass die Filterwände
ein Sintermaterial umfassen. Filterwände aus einem Sintermaterial
können
an ihren axialen Stirnflächen
den dem Befestigungselement befestigt, vorzugsweise angeschweißt oder
angelötet,
werden.
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Zeichnungen
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Weitere
Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden
alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination
den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Patentansprüchen
oder deren Rückbeziehung
sowie unabhängig von
ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in
der Zeichnung. Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Partikelfilter
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
in einer perspektivischen Darstellung im Schnitt;
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2 einen aus dem Stand der
Technik bekannten Partikelfilter in einer perspektivischen Darstellung;
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3 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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4 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
aus 1 im Ausschnitt;
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5 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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6 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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7 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
fünften bevorzugten
Ausführungsform
im Ausschnitt;
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8 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
sechsten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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9 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
siebten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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10 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
achten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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11 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
neunten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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12 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
zehnten bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt;
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13 ein Befestigungselement
des erfindungsgemäßen Partikelfilters
gemäß einer
elften bevorzugten Ausführungsform
im Ausschnitt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 2 ist ein aus dem Stand
der Technik bekannter Partikelfilter in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
Partikelfilter finden insbesondere in Verbindung mit Dieselbrennkraftmaschinen
Verwendung, um als Rußfilter
den unerwünschten
Rußausstoß zu reduzieren.
Der Partikelfilter 1 umfasst ein Gehäuse 2 und einen im
betriebsbereiten Zustand des Partikelfilters 1 darin angeordneten
Filterkörper 3.
In 2 ist der Filterkörper 3 außerhalb
des Gehäuses 2 dargestellt.
Eine Längsachse
des Partikelfilters 1 ist mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet.
Der Filterkörper 3 umfasst
mehrere Filterwände 5,
die sich ausgehend von der Längsachse 4 des
Partikelfilters 1 im Wesentlichen in radialer Richtung
und in Richtung der Längsachse 4 erstrecken.
Die Filterwände 5 sind
in Umfangsrichtung zueinander beabstandet. Jeweils zwei benachbarte
Filterwände 5 können eine
sogenannte Filtertasche bilden. An ihrer in axialer Richtung nach
oben gerichteten Stirnseite sind die Filterwände 5 zumindest bereichsweise
an einem Befestigungselement 6 befestigt, insbesondere
verschweißt
oder verlötet.
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Das
Befestigungselement 6 umfasst einen radial nach außen gerichteten
Außenflansch 6a und einen
radial nach innen gerichteten Innenflansch 6b. Zwischen
dem Außenflansch 6a und
dem Innenflansch 6b erstrecken sich in radialer Richtung
mit den Stirnseiten der Filterwände 5 verschweißte Bereiche 6c des
Befestigungselements 6. Der Außenflansch 6a, die
Bereiche 6c und der Innenflansch 6b sind starr
miteinander verbunden und bestehen insbesondere aus einem Teil.
Der Außenflansch 6a kommt
bei in das Gehäuse 2 eingesetztem
Filterkörper 3 mit
einem entsprechend ausgebildeten Bereich 2a des Gehäuses 2 zur
Auflage. In dem Außenflansch 6a und
in dem Bereich 2a des Gehäuses 2 sind Öffnungen 6d und 2b ausgebildet,
durch die geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben,
hindurchführbar
sind, um den Filterkörper 3 in dem
Gehäuse 2 zu
positionieren und in der gewünschten
Position zu befestigen. Statt der durch die Öffnungen 6d und 2b hindurch
geführten
Befestigungsmittel kann der Außenflansch 6a auch
auf andere Weise an dem Bereich 2a des Gehäuses 2,
beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, befestigt werden.
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Die
Filterwände 5 umfassen
ein Sintermetall. Zur Herstellung der Filterwände 5 werden metallische
Fasern oder Körner
mit einer metallischen Trägermatte zusammengesintert.
Beim Durchströmen von
Abgas einer Dieselbrennkraftmaschine durch den Partikelfilter 1 werden
Rußpartikel
auf der Oberfläche
der Filterplatten 5 abgeschieden. Von Zeit zu Zeit muss
der Partikelfilter in einer sogenannten Regenerationsphase von den
Rußpartikeln
befreit werden. Dazu wird der Partikelfilter 1 auf eine
sehr hohe Temperatur im Bereich von über 550° C erhitzt, damit die Rußpartikel
möglichst
rückstandsfrei
verbrennen. Bei der Regeneration erhitzen sich die Filterwände 5 stärker als
der Außenflansch 6a und
der Innenflansch 6b. Da der Außenflansch 6a an dem
Gehäuse 2 befestigt
ist, kommt es aufgrund der starken Wärmeausdehnung der Filterwände 5 und
der mit den Stirnseiten der Filterwände 5 verbundenen
Bereiche 6c des Befestigungselements 6 zu starken
Spannungen in den Schweißnähten zwischen
den Filternähten 5 und
den Bereichen 6c des Befestigungselements 6 führen können.
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Hier
kann der erfindungsgemäße Partikelfilter 11,
wie er beispielsweise in 1 dargestellt
ist, Abhilfe schaffen. Bei dem erfindungsgemäßen Partikelfilter 11 wurden
die einzelnen Bauteile mit den Bezugszeichen aus 2 bezeichnet, jedoch jeweils um zehn
erhöht.
Der erfindungsgemäße Partikelfilter 11 in 1 ist lediglich im Ausschnitt
dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit
halber sind insbesondere die Filterwände 15 nicht dargestellt.
Deutlich zu erkennen ist jedoch das in besonderer Weise ausgebildete
Befestigungselement 16, mit dem Außenflansch 16a, dem
Innenflansch 16b und den Bereichen 16c, die mit
den Stirnseiten der Filterwände 15 verschweißt sind.
In das Befestigungselement 16 des erfindungsgemäßen Partikelfilters 11 sind
Ausgleichsmittel 17 integriert, durch die eine Bewegung
der mit den Filterwänden 15 verschweißte Bereiche 16c des Befestigungselements 16,
beispielsweise aufgrund von Temperaturänderungen, kompensiert werden können. Da
bei dem erfindungsgemäßen Partikelfilter 11 die
Bereiche 16c des Befestigungselements 16 frei
mit den Filterwänden 15 bewegbar
sind, können Spannungen
und daraus resultierende Spannungsbrüche der Schweißnähte wirksam
verhindert werden.
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Bei
dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Ausgleichsmittel 17 und das Befestigungselement 16 als
ein Teil ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ausgleichsmittel 17 und das
Befestigungselement 16 als getrennte Bauteile ausgebildet
sind. Ebenso ist es möglich,
dass der Partikelfilter 11 nicht nur ein einziges Befestigungselement 16,
sondern mehrere Befestigungselemente aufweist, beispielsweise für jede Filtertasche
eines.
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Die
Ausgleichsmittel 17 ermöglichen
insbesondere eine Bewegung der Bereiche 16c des Befestigungselements 16 in
radialer Richtung. Im Bereich der Ausgleichsmittel 17 weist
das Befestigungselement 16 eine einmal gefaltete Materialbahn
auf, die eine Flächenerstreckung
im wesentlichen quer zu der zu kompensierenden Bewegung des Befestigungselements 16,
nämlich
parallel zu der Längsachse 14 des
Partikelfilters, aufweist. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist
das Befestigungselement 16 des erfindungsgemäßen Partikelfilters 11 bei
dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
als eine doppelwandige Zylinderschale ausgeführt.
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Gemäß einem
in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
können
in einem Zwischenbereich 18 zwischen den Bahnabschnitten 17a und 17b der Materialbahn
der Ausgleichsmittel 17 Stützmittel 19, beispielsweise
in Form eines wellenförmigen
Stützbleches,
angeordnet sein. Die Stützmittel 19 fungieren
beispielsweise als Federelement oder als Isolationselement.
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Gemäß einem
in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
können
in dem Zwischenbereich 18 zwischen den Bahnabschnitten 17a und 17b der
Materialbahn der Ausgleichsmittel 17 Isoliermittel 20, beispielsweise
in Form von Steinwolle, angeordnet sein. Die Isolationsmittel 20 dienen
zur Wärmeisolation
des Filterkörpers 13 nach
außen
hin, insbesondere während
der Regeneration des Partikelfilters 11. Dadurch kann die
Regeneration effizienter gestaltet werden und die Außentemperatur
des Gehäuses 12 kann
verringert werden.
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Ein
weiterer Vorteil der nachgiebigen Anbindung der Filterwände 15 an
den Außenflansch 16a besteht
darin, dass während
des Betriebs der Brennkraftmaschine auftretende Schwingungen oder
Stoßbelastungen
wirksam abgefedert werden können
und die Schweißnähte zwischen
den Filterwänden 15 und den
Bereichen 16c des Befestigungselements 16 auch
durch mechanische Belastungen nicht mehr so stark bruchgefährdet sind.
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Bei
dem in 9 dargestellten
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Partikelfilters 11 ist an
dem radial innen liegenden gefalteten Bahnabschnitt 17a der
Materialbahn der Ausgleichsmittel 17 in Umfangsrichtung
zumindest bereichsweise mindestens eine nach innen gewölbte Sicke 21 ausgebildet.
Durch die Sicke 21 können
die durch nebeneinander angeordnete Filterwände 15 gebildeten
Filtertaschen abgestützt
werden. Statt lediglich einer können
auch mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Sicken 21 an
dem radial innen liegenden gefalteten Bahnabschnitt 17a der
Materialbahn der Ausgleichsmittel 17 vorgesehen sein (vergleiche 10).
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Gemäß einem
weiteren in 11 dargestellten
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Partikelfilters 11 sind
an dem radial innen liegenden gefalteten Bahnabschnitt 17a der
Materialbahn der Ausgleichsmittel 17 in Längsrichtung,
parallel zu der Längsachse 14 des
Partikelfilters 11, nach innen gewölbte Sicken 22 ausgebildet.
Durch die Sicken 22 kann die Stabilität der durch die Filterwände 15 gebildeten
Filtertaschen verbessert werden.
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Bei
einem weiteren in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Partikelfilter
ist der Außenflansch
in zwei ringförmige
Teilbereiche 16a1 und 16a2 unterteilt, zwischen
denen die Ausgleichsmittel 17 angeordnet sind. Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit Ausgleichsmitteln 17 in Form einer doppelwandigen Zylinderschale.
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Bei
dem in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Ausgleichsmittel 17 zwischen den mit den Stirnseiten
der Filterwände 15 verschweißten Bereiche 16c des
Befestigungselements 16 und dem Innenflansch 16b angeordnet.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
wird eine Ausdehnungs- oder Zusammenziehbewegung der Filterwände 15 und/oder der
Bereiche 16c des Befestigungselements 16 beispielsweise
aufgrund von Temperaturänderungen, durch
die Ausgleichsmittel 17 kompensiert. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind erste Ausgleichsmittel 17 zwischen dem Außenflansch 16a und
den mit den Filterwänden 15 verschweißten Bereichen 16c des
Befestigungselements 16 und zweite Ausgleichsmittel 17 zwischen
den Bereichen 16c und dem Innenflansch 16b vorgesehen.
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Bei
dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist das Befestigungselement 16 im Bereich der Ausgleichsmittel 17 eine
dreimal gefaltete Materialbahn auf. Die Materialbahn im Bereich
der Ausgleichsmittel 17 umfasst somit vier zueinander beabstandete
Bahnabschnitte 17a bis 17d mit drei dazwischen
ausgebildeten Zwischenbereichen 18a bis 18c. In
den Zwischenbereichen 18a bis 18c können gemäß den Ausführungsbeispielen
aus 7 und 8 beliebige Stützmittel 19 und/oder
Isoliermittel 20 angeordnet sein. Mit anderen Worten ist
das Befestigungselement 16 gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als eine vierfachwandige
Zylinderschale ausgebildet.
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Allen
Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Partikelfilters 11 ist
gemeinsam, dass die mit den Stirnseiten der Filterwände 15 verschweißten Bereiche 16c des
Befestigungselements 16 bewegbar sind und dass Ausgleichsmittel 17 vorgesehen sind,
welche verhindern, dass Bewegungen der Filterwände 15 und/oder der
Bereiche 16c zu Spannungen und in der Folge zu Spannungsbrüchen der Schweißnähte zwischen
den Filterwänden 15 und den
Bereichen 16c führen
können.
Dies kann durch beliebig ausgebildete Ausgleichsmittel 17 und/oder durch
beliebig angeordnete Ausgleichsmittel 17 erreicht werden.
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Gemäß einem
weiteren in 13 dargestellten
Ausführungsbeispiel
können
die Ausgleichsmittel 17, die in 4 in die Abschnitte 17a und 17b aufgeteilt
ist, auf ein einzelnes Teil, ein Ausgleichselement 27,
beschränkt
werden, wodurch Material und Umformschritte für die Ausgleichsmittel 17 eingespart und
eine geringere radiale Ausdehnung der Gesamtanordnung, als des Gehäuses 3,
erreicht werden kann.
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Das
Ausgleichselement 27 weist eine Kröpfung 30 auf, um den
Abstand 31 zwischen der Filterwand 15 (gestrichelt
dargestellt) und dem Ausgleichselement 27 herzustellen.
Das Ausgleichselement 27 ist an den Außenflansch 16a des
Befestigungselements 16 angebunden. Der in radialer Richtung
bei dem Befestigungselement 16 angeordnete Teil 12a des
Gehäuses 12 weist
einen Abstand 32 zu dem Ausgleichselement 27 auf.
Der in radialer Richtung in der Gegenrichtung orientierte Teil 12b des
Gehäuse 12 weist
den gleichen Innendurchmesser auf wie das Ausgleichselement 27.
Bei dieser Ausführungsform können alle
oben beschriebenen Maßnahmen
(Sicken in dem Ausgleichselement 27, Stützmittel und/oder Isoliermittel
in dem Zwischenbereich mit dem Abstand 32 zwischen dem
Ausgleichselement 27 und dem Teil 12c des Gehäuses 12)
vorhanden sein.