DE3722707A1 - Wabenkoerper aus einem keramischen werkstoff - Google Patents
Wabenkoerper aus einem keramischen werkstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wabenkörper aus einem keramischen Werkstoff,
mit im wesentlichen zueinander rechtwinkligen Umfangsseiten und mit einer
Vielzahl von Zellen, deren durchgehende Zellenwände in Form von
zusammengesetzten Dreiecken verlaufen, wobei Umfangsseiten dadurch glatt
gestaltet sind, daß Zellenwände der an diese Umfangsseiten angrenzenden
Dreiecke jeweils in der Ebene dieser Umfangsseiten liegen. Solche
Wabenkörper werden beispielsweise in Katalysatoren zur
Stickoxidentfernung aus Abgasen eingesetzt.
Derartige Wabenkörper sind in der DE-PS 29 17 773 beschrieben. Die
Wabenkörper werden zu einem größeren Wabenkörperblock zusammengesetzt.
Nach der DE-PS 29 17 773 geschieht dies dadurch, daß benachbarte
Umfangsseiten der Wabenkörper durch ein Bindemittel miteinander verbunden
werden und erst danach das Keramikmaterial gesintert wird. Dies erscheint
umständlich.
Werden in einem Wabenkörperblock Wabenkörper mit ihren glatten
Umfangsseiten miteinander verbunden, dann steht zwischen diesen
Umfangsseiten kein Raum zur Verfügung, der eine Anströmfläche für das
zu behandelnde Medium bilden kann. Dies reduziert den Wirkungsgrad.
Weist der Wabenkörper eine geschnittene Umfangsseite mit offenen Dreiecken
auf, dann bestehen in diesen freie, nicht mehr in eine geschlossene Form
eingebundene Stege. Solche Stege neigen zum Ausbrechen und damit zum
Verstopfen von Zellen. Auch dadurch ist der Wirkungsgrad vermindert.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Wabenkörper der eingangs genannten Art
vorzuschlagen, dessen Umfangsseiten zwar geschlossen sind, jedoch bei
einer Zusammenstellung zu einem Wabenkörperblock Anströmflächen bilden.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Wabenkörper der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der Wabenkörper stranggezogen ist, daß
zwei gegenüberliegende Umfangsseiten glatt gestaltet sind und daß die
beiden anderen Umfangsseiten in Form von Zahnrippen, deren jede eine
ansteigende und eine abfallende Zahnflanke aufweist, dadurch gestaltet
sind, daß die Zahnflanken von Zellenwänden der an diese Umfangsseiten
angrenzenden Dreiecke gebildet sind.
Alle vier Umfangsseiten verlaufen geschlossen. An keiner Umfangsseite
enden freie Stege. Zwei der Umfangsseiten sind eben glatt. Die beiden
anderen Umfangsseiten verlaufen in Form von Zahnrippen, die der
Dreiecksform der Zellen folgen.
Der Wabenkörper ist durch Strangziehen fertig hergestellt. Bei der Montage
zu einem Wabenblock ist keine weitere thermische Behandlung erforderlich.
Diese Wabenkörper werden zu einem Wabenblock dadurch zusammengestellt,
daß jeweils eine glatte Umfangsseite eines Wabenblocks an eine gerippte
Umfangsseite eines benachbarten Wabenblocks angesetzt wird. Dadurch
ergeben sich ohne weiteres zwischen diesen beiden Umfangsseiten weitere
Zellen, wobei sowohl die die Zahnflanken bildenden Zellenwände als auch
die die glatte Seite bildenden Zellenwände als Anströmflächen zur
Verfügung stehen. Insgesamt ist dadurch die Anströmfläche des
Wabenkörperblocks vergrößert. Nie Wabenkörper brauchen nicht miteinander
verklebt zu werden. Denn selbst bei einer Verschiebung der Zahnrippen
gegenüber der glatten Umfangsseite bleiben die zusätzlichen Zellen
zwischen den beiden aneinander gesetzten Wabenkörpern erhalten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Wabenkörper in Aufsicht und
Fig. 2 einen Wabenkörperblock zusammengesetzt aus sechs Wabenkörpern
nach Fig. 1.
Ein stranggezogener Wabenkörper aus einem keramischen Werkstoff weist
vier Umfangsseiten (1, 2, 3, 4) auf. Die Umfangsseiten (1 bis 4) stehen
im wesentlichen zueinander rechtwinklig, so daß der Wabenkörper im Umriß
einen quaderförmigen Block bildet. Seine Breite (B) ist im wesentlichen
gleich seiner Höhe (H).
Im Wabenkörper ist eine Vielzahl von dreieckförmigen Zellen (5) gebildet.
Die Zellen (5) sind von durchgehenden, sich kreuzenden Zellenwänden
(6, 7, 8) gebildet, wobei die Zellenwände (6), die Zellenwände (7) und
die Zellenwände (8) jeweils parallel zueinander verlaufen. Die
Zellenwände stehen zueinander jeweils in einem Winkel von 60°, so daß
sich gleichseitige Dreiecke ergeben.
Die Umfangsseiten (1, 2) sind von Zellenwänden (6) gebildet. Sie verlaufen
eben und glatt. Die Umfangsseiten (3, 4) weisen die Form von Zahnrippen
(9) auf, deren ansteigende und abfallende Zahnflanken wechselweise von den
Zellenwänden (7, 8) gebildet sind. Im Beispielsfalle stehen die
Zahnflanken in stumpfen Winkel von 120° zueinander.
Die Umfangsseiten (1 bis 4) sind geschlossen. Es stehen an ihnen keine
solchen Stege von Zellenwänden (6 bis 8) frei, die nicht mit einer
angrenzenden Zellenwand verbunden sind. Dadurch ist eine einfache
Herstellbarkeit beim Strangziehen erreicht und eine hohe Stabilität der
Umfangsseiten, insbesondere der Umfangsseiten (3, 4), gewährleistet.
Solche Wabenkörper sind, wie dies in Fig. 2 beispielsweise gezeigt ist,
zu einem Wabenkörperblock zusammenzustellen. In der Zusammenstellung
liegt jeweils eine glatte Umfangsseite (1, 2) an einer gerippten
Umfangsseite (3, 4) des benachbarten Wabenkörpers an. Dabei entstehen
zwischen den Umfangsseiten (1 oder 2) und den Umfangsseiten (3 oder 4)
benachbarter Wabenkörper jeweils zusätzliche Zellen (10). Diese sind
einerseits von einer Zellenwand (6) und andererseits von Zellenwänden
(7, 8) begrenzt. Dadurch sind im Wabenkörperblock zusätzliche
Anströmflächen für das zu behandelnde, die Zellen (5, 10) durchströmende
Medium geschaffen.
Im Wabenkörperblock stützen sich die Zahnrippen (9) der Umfangsseiten
(3, 4) auf den glatten Umfangsseiten (1 bzw. 2) ab, ohne daß
zusätzliche Verbindungsmittel auf die Umfangsseiten aufgetragen sind.
Der Werkstoff der Zellenwände weist dementsprechend in den zusätzlichen
Zellen (10) die gleichen zur Behandlung des Mediums gewünschten
Eigenschaften auf, wie in den Zellen (5). Die Wabenkörper können in dem
Wabenkörperblock durch einen den Wabenkörperblock umgebenden Mantel
zusammengehalten sein. Toleranzen der gegenseitigen Lagen der Wabenkörper
im Wabenkörperblock stören nicht, da die Zahnrippen (9) der Umfangsseiten
(3, 4) an den glatten Umfangsseiten (1, 2) immer einen die zusätzlichen
(10) erhaltenden Anschlag finden.
In den Fig. 1 und 2 ist der Wabenkörper zur Zeichnungsvereinfachung
mit nur wenigen Zellen (5) dargestellt. In der Praxis weist er etwa
1000 Zellen auf. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wabenkörper
gehen beide Umfangsseiten (3, 4) jeweils mit Zellenwänden (8) in die
Umfangsseiten (1, 2) über. Es ist jedoch auch möglich, den Wabenkörper
so zu gestalten, daß Zellenwände (7) den Anschluß an die Umfangsseiten
(1 bzw. 2) bilden.
Um eine exakte Gleichheit zwischen der Breite (B) und der Höhe (H) des
Wabenkörpers zu erreichen, können die Zellenwände (6, 7, 8) so angeordnet
werden, daß sie kein gleichseitiges, sondern ein gleichschenkliges Dreieck
mit einem entsprechenden Scheitelwinkel bilden.
Claims (5)
1. Wabenkörper aus einem keramischen Werkstoff mit im wesentlichen
zueinander rechtwinkligen Umfangsseiten und mit einer Vielzahl von
Zellen, deren durchgehende Zellenwände in Form von zusammengesetzten
Dreiecken verlaufen, wobei Umfangsseiten dadurch glatt gestaltet sind,
daß Zellenwände der an diese Umfangsseiten angrenzenden Dreiecke
jeweils in der Ebene dieser Umfangsseiten liegen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wabenkörper stranggezogen ist, daß zwei
gegenüberliegende Umfangsseiten (1, 2) glatt gestaltet sind und daß
die beiden anderen Umfangsseiten (3, 4) in Form von Zahnrippen (9),
deren jede eine ansteigende und eine abfallende Zahnflanke aufweist,
dadurch gestaltet sind, daß die Zahnflanken von Zellenwänden (7, 8)
der an diese Umfangsseiten (3, 4) angrenzenden Dreiecke gebildet sind.
2. Wabenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er quadratisch
ausgebildet ist, indem seine Höhe (H) im wesentlichen gleich seiner
Breite (B) ist.
3. Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnflanken im stumpfen Winkel zueinander
liegen.
4. Wabenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dreiecke gleichschenklige Dreiecke sind.
5. Wabenkörperblock aus einer Mehrzahl von Wabenkörpern nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im
Wabenkörperblock jeweils eine glatte Umfangsseite (1, 2) eines
Wabenkörpers an einer von Zahnrippen (9) gebildeten Umfangsseite
(3, 4) eines benachbarten Wabenkörpers ohne zwischen den Wabenkörpern
angeordnete Verbindungsmittel anliegt.
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ID=6331235
Family Applications (1)
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DE19873722707 Granted DE3722707A1 (de) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | Wabenkoerper aus einem keramischen werkstoff |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003067043A1 (fr) | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Structure nid d'abeille |
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DE1646889A1 (de) * | 1965-11-16 | 1971-09-30 | Du Pont | Keramisches wabenfoermiges Erzeugnis |
DE2917773C2 (de) * | 1978-05-02 | 1982-07-15 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Verfahren zur Herstellung großer Körper mit keramischer Wabenstruktur |
-
1987
- 1987-07-09 DE DE19873722707 patent/DE3722707A1/de active Granted
Patent Citations (2)
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EP1473445A1 (de) * | 2002-02-05 | 2004-11-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Wabenstruktur |
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US7169203B2 (en) | 2002-02-05 | 2007-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3722707C2 (de) | 1989-08-31 |
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