CN112088245B - 用于计量阀的固定法兰 - Google Patents

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Abstract

一种用于计量阀的固定法兰，固定法兰用于内燃机的排气系统的排气净化模块，固定法兰具有基板，基板具有中心凹部，中心凹部具有用于容纳计量阀的中轴线，基板具有支承面，固定法兰经由支承面能够在排气净化模块的供应开口的区域中抵接在排气净化模块上，其中在支承面的对面设有阀表面，计量阀能够抵靠在阀表面上；固定法兰还设有具有保持凸耳的至少一个固定臂，保持凸耳具有用以与固定装置相配合的中心线，计量阀能够至少间接地固定在固定臂上；至少一个固定臂具有与基板相连接的支脚，固定臂自支脚在径向R上向中轴线延伸，并在圆周方向U上围绕中轴线延伸，支脚和保持凸耳在圆周方向U上彼此错开布置。

Description

用于计量阀的固定法兰
技术领域
本发明涉及一种用于计量阀的固定法兰，所述固定法兰用于内燃机的排气系统的排气净化模块。所述固定法兰具有基板，所述基板具有中心的凹部。所述中心的凹部具有用于容纳所述计量阀的中心轴。所述基板具有支承面，所述固定法兰经由所述支承面能够在所述排气净化模块的供应开口的区域中抵接在所述排气净化模块上。所述固定法兰还设有具有保持凸耳的至少一个固定臂，所述保持凸耳具有用以与固定装置相配合的中心轴。所述计量阀能够被固定在所述固定臂上。其中在所述支承面的对面设有阀表面，所述计量阀能够抵靠在所述阀表面上。
背景技术
US 8,024,922 B2揭示了一种已知的用于计量阀的固定法兰。固定法兰构造为具有中央凹陷的环形盘，计量阀位于该中央凹陷上。另外，提供了三个固定臂，通过这些固定臂将计量阀固定到排气系统。
DE 102015103189 A1描述了一种用于SCR系统的系统和方法。在这种情况下，喷射器利用平坦的绝热体进行安装。
US 20130223910 A1描述了一种用于脉冲发生器的接收器，其利用两个固定板，其中每个固定板具有两个定位脚。
US 20080295500 A1描述了一种用于具有多个冷却通道的喷射器单元的接收壳体，该接收器壳体平坦地安装在对位保持元件上。
发明内容
构成本发明基础的目的是构造和布置一种固定法兰，以便在获得较小安装空间的同时，确保对要接收的计量阀进行热保护改善。
根据本发明，发明目的通过如下方式实现：至少一个固定臂具有连接基板的支脚，该固定臂从该支脚沿径向R向中心轴延伸并且沿圆周方向U围绕中心轴延伸。其中，支脚和保持凸耳在圆周方向U上彼此错开布置。其结果是，从基板开始，减少了输入到保持凸耳中的热量，从而将输入到计量阀中的热量同样减小。通过固定法兰，可以将计量阀直接安装在排气净化模块或排气净化模块壳体上。固定法兰可以一体地构造，从而不需要具有固定功能的其它中间元件。绝缘元件也可以被提供。在此，保持凸耳通过螺钉直接与排气净化模块或排气净化模块壳体连接。可以使用诸如绝缘垫圈等绝缘元件。
为此，如果至少一个固定臂在其至少50％的长度上具有不同于矩形或圆形的横截面形状Q，该横截面形状Q具有周长L和横截面积F。其中，与矩形或圆形相比，横截面形状Q的周长L增加或横截面积F减小。周长L的增加伴随着固定臂面积的增加，这带来了改善的冷却效果。另外，较小的横截面积F伴随着经由固定臂的热传导减小。
如果横截面形状Q被设置为U形、T形、双T形、X形、L形、V形或W形，则可能是进一步有利的。前述横截面形状Q确保周长L和横截面积F之间的良好关系。
如果保持凸耳沿中心轴向上游以偏移量V布置，所述偏移量V以所述基板的所述支承面为基准，则也是有利的。如果固定有固定法兰的排气净化模块的安装表面被平面地构造，则保持凸耳可以被定位成与安装表面相距一定距离。如果用于支承面和保持凸耳的安装面具有不同高度的区域，则保持凸耳或其保持面也可以布置在支承面的高度上。
这可以是有利的：固定臂具有径向延伸量R1，该径向延伸量R1大于保持凸耳的径向延伸量R2。伴随着固定臂长度的增加，这导致输入到计量模块中的热量减少。
如果固定臂具有相对于中心轴的轴向延伸量A2大于基板的轴向延伸量A0和/或大于保持凸耳的轴向延伸量A1，则对于本发明可能具有相应的重要性。伴随着固定臂长度的增加，这同样导致输入到计量模块中的热量减少。
这与根据本发明的构造和布置有关且是有利：至少一个固定臂在与基板相连接的区域中具有宽度B1，并且在其进一步的走向上具有较小的宽度B2。横截面的减小或变细伴随着导热的减小。
如果在基板上设置至少一个颊板，该颊板沿中心轴方向轴向凸出于基板，这是进一步有利的。其中，至少一个固定臂通过颊板连接至基板。每个固定臂优选地具有其自身凸出的颊板。优选地，颊板的凸出部至少与固定臂的厚度一样高。如果颊板和基板之间的连接面小于固定臂的支脚的横截面积，则减少了从基板输入到固定臂的热量。颊板的区域还用作冷却区域，从而减少了输入到支脚本身的热量。
此外，有利的是，所述至少一个固定臂是固定法兰的一部分，并且所述至少一个固定臂与所述基板一起形成一个模块化单元。这样，基板和固定臂之间的热传递得到了优化，显著地降低了材料成本、制造成本和安装成本。
如果设置两个或三个固定臂，则可能是进一步有利的。三个固定臂是首选。
本发明的目的还可以通过另外的具有排气净化模块和安装的固定法兰的模块化单元来实现。其中，保持凸耳相对于中心轴布置在距排气净化模块的距离a处。现有距离可防止由于热传导而产生的热量输入。固定装置，例如螺钉，也应位于距排气净化模块一定距离的位置处。
附图说明
本发明其它的优势以及细节，在权利要求和说明书中加以说明且在附图中示出。附图中：
图1a示出了具有固定装置的固定法兰的立体图。
图1b示出了固定法兰的俯视图。
图2示出了具有计量阀和排气净化模块的固定法兰的横截面示意图。
图3a示出了固定臂的横截面的示意图。
图3b至图3g示出了替代的横截面形状。
图4示出了固定法兰在另一实施例中的俯视图。
图5示出了固定法兰的示意图，该固定法兰具有计量阀和集成到排气系统中的排气净化模块。
具体实施方式
根据图1a、图1b的一件式固定法兰1，其具有基板1.1，所述基板1.1具有中轴线1.4和用于支撑计量阀10的阀表面1.5。所述固定法兰1还具有支承面1.3。如图2和图5所示，通过该支承面1.3，在排气净化模块11的供应开口11.1处实现了支承。在基板1.1内设置有凹部1.2，通过该凹部1.2可以将添加剂输送到排气净化模块11中。
为了将固定法兰1固定到排气净化模块11上，排气净化模块11设有三个固定臂2a、2b、2c。每个固定臂2a、2b、2c在其端部具有保持凸耳2.1。该保持凸耳2.1具有中心线2.2，用以与固定装置相配合，例如螺钉4。相应的固定臂2a、2b、2c具有支脚2.4，并且通过颊板5a、5b、5c连接至基板1.1，其中颊板5a、5b、5c相对于中轴线1.4凸出于基板1.1。颊板5a、5b、5c在其与固定臂2a、2b、2c相对的一侧露出。相应的固定臂2a、2b、2c具有这样的宽度，宽度B1从在颊板5a、5b、5c的区域中或者在其支脚2.4的区域中开始下降到最小值B2，该最小值B2占固定臂2a、2b、2c长度的很大一部分。
相应的固定臂2a、2b、2c具有相对较大的长度，使得相应的保持凸耳2.1相对于相应的颊板5a、5b、5c在圆周方向U上偏移大约110°作为基板1.1上的支撑点。相应的固定臂2a、2b、2c另外在保持凸耳2.1的区域中具有径向延伸量R2，该径向延伸量R2小于其在相应的颊板5a、5b、5c和相应的保持凸耳2.1之间的径向延伸量R1。另外，根据图2可以看出，在相应的颊板5a、5b、5c和相应的颊板5a、5b、5c和相应的保持凸耳2.1之间，固定臂2a、2b、2c的轴向延伸量A2大于保持凸耳2.1的轴向延伸量A1。相应的固定臂2a、2b、2c具有最大的长度，从而相应的保持凸耳2.1与相应的颊板5a、5b、5c的距离最大。
从图2同样可以看出，相应的保持凸耳2.1相对于支承面1.3具有偏移量V，从而相应的保持凸耳2.1与排气净化模块11或供应开口11.1的边缘具有距离a(在此处以分解图表示)。
可以在固定法兰1的支承面1.3上设置绝缘元件(未示出)，通过该绝缘元件，固定法兰1相对于排气净化模块11被绝缘。另外或可选地，绝缘元件(未示出)可以在保持凸耳2.1和排气净化模块11之间设置一个隔热部件。因此，尤其要考虑辐射热，以便在气隙之外进一步改善现有的隔热性能。
根据图3a所示，各个固定臂2a、2b、2c具有U形横截面形状Q。与具有相同面积惯性矩的矩形横截面形状Q相比，U形横截面形状Q具有增加的周长L。与具有相同面积惯性矩的矩形截面形状Q相比，U形截面形状Q另外还具有减小的横截面积F。根据图3b至图3g中的示例性实施例，其它横截面形状Q也是可能的，例如W形、T形、双T形、X形、L形或V形。
在根据图4的另一实施例中，固定臂2a、2b、2c在圆周方向U上延伸的部分相互连接，并形成一个环绕着基板1.1的保持环2d，其中所述保持环2d通过三个固定臂2a、2b、2c的径向延伸部分连接至基板1.1。相应的保持凸耳2.1设置在定位环2d中，并且相对于作为基板1.1上的支承点的最近的固定臂2a、2b、2c在圆周方向U上偏移大约60°。
根据图5所示，具有计量阀10和排气净化模块11的固定法兰1被集成到排气系统12中。固定法兰1的支承面1.3抵靠排气净化模块11。固定法兰1在支承面1.3的区域中具有肩部1.6，该肩部1.6被插入到供应开口11.1中。除了在径向上的这种形状配合之外，基板1.1和排气净化模块11还焊接在一起。计量阀10经由固定装置4可拆卸地连接至排气净化模块11。保持凸耳2.1具有保持面2.3，计量阀10固定在该保持面2.3上。
元件符号清单
1 固定法兰
1.1 基板
1.2 凹部
1.3 支承面
1.4 中轴线
1.5 阀表面
1.6 肩部
2a 固定臂
2b 固定臂
2c 固定臂
2d 保持环
2.1 保持凸耳
2.2 中心线
2.3 保持面
2.4 支脚
4 固定装置，螺钉
5a 颊板
5b 颊板
5c 颊板
10 计量阀
11 排气净化模块
11.1 供应开口
12 排气系统
a 距离
A1 保持凸耳2.1的轴向延伸量
A2 固定臂2a、2b、2c的轴向延伸量
B1 固定臂2a、2b、2c的宽度
B2 固定臂2a、2b、2c的宽度
F 横截面积
L 周长
R 径向
R1 径向延伸量
R2 径向延伸量
U 圆周方向
V 偏移量
Q 横截面形状

Claims (11)

1.一种用于计量阀（10）的固定法兰（1），所述固定法兰（1）用于内燃机的排气系统（12）的排气净化模块（11），所述固定法兰（1）具有基板（1.1），所述基板（1.1）具有中心凹部（1.2），所述中心凹部（1.2）具有用于容纳所述计量阀（10）的中轴线（1.4），所述基板（1.1）具有支承面（1.3），所述固定法兰（1）经由所述支承面（1.3）能够在所述排气净化模块（11）的供应开口（11.1）的区域中抵接在所述排气净化模块（11）上，其中所述支承面（1.3）的对面设有阀表面（1.5），所述计量阀（10）能够抵靠在所述阀表面（1.5）上；所述固定法兰（1）还设有具有保持凸耳（2.1）的至少一个固定臂（2a），所述保持凸耳（2.1）具有用以与固定装置（4）相配合的中心线（2.2），所述计量阀（10）能够至少间接地固定在所述固定臂（2a）上；其特征在于，所述固定臂（2a）具有与所述基板（1.1）相连接的支脚（2.4），所述固定臂（2a）自所述支脚（2.4）在径向R上向所述中轴线（1.4）延伸，并在圆周方向U上围绕所述中轴线（1.4）延伸；其中，每个固定臂（2a）的支脚（2.4）和保持凸耳（2.1）在所述圆周方向U上彼此错开布置。
2.如权利要求1所述的固定法兰（1），其特征在于，所述固定臂（2a）在其至少50％的长度上具有与矩形或圆形不同的横截面形状Q，所述横截面形状Q的周长为L、横截面积为F，其中，与矩形或圆形相比，周长L增加或者横截面积F减小。
3.如权利要求2所述的固定法兰（1），其特征在于，所述横截面形状Q为U形、T形、双T形、X形、L形、V形或者W形。
4.如前述权利要求中任一项所述的固定法兰（1），其特征在于，所述保持凸耳（2.1）沿所述中轴线（1.4）向上游且以相对于所述基板（1.1）的所述支承面（1.3）呈偏移量V布置。
5.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，所述固定臂（2a）具有径向延伸量R1，所述保持凸耳（2.1）具有径向延伸量R2，所述径向延伸量R1大于所述径向延伸量R2。
6.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，所述固定臂（2a）具有轴向延伸量A2，所述保持凸耳（2.1）具有轴向延伸量A1；沿所述中心线（2.2），所述轴向延伸量A2大于所述轴向延伸量A1。
7.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，所述固定臂（2a）在与所述基板（1.1）相连接的区域中具有宽度B1，并且在所述固定臂（2a）进一步的走向上具有较小的宽度B2。
8.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，在所述基板（1.1）上设有至少一个颊板（5a），所述颊板（5a）沿所述中轴线（1.4）的方向轴向凸出于所述基板（1.1），其中所述固定臂（2a）通过所述颊板（5a）与所述基板（1.1）相连。
9.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，所述固定臂（2a）是所述固定法兰（1）的一部分，并且所述固定臂（2a）与所述基板（1.1）一起形成一个模块化单元。
10.如前述权利要求1至3之一所述的固定法兰（1），其特征在于，包括两个或三个固定臂（2a、2b、2c）。
11.一种具有如权利要求1所述的用于计量阀（10）的固定法兰（1）的模块化单元，其包括排气净化模块（11）和安装的固定法兰（1），其中，所述固定法兰的保持凸耳（2.1）相对于中轴线（1.4）布置在距所述排气净化模块（11）的距离a处。
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