DE102005002857A1

DE102005002857A1 - Abgasbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005002857A1
Application number: DE102005002857A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Herkommer; Thomas Nording
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: DE102005002857B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Behandeln von Abgasen für eine Abgasanlage (4) einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung (1) umfasst ein Gehäuse (2), das einen Gehäusemantel (3) aufweist, der an wenigstens einem Gehäuseendbereich (6) einen Trichter (7) aufweist, an den ein Rohr (8) angeschlossen ist, dessen Querschnitt (9) kleiner ist als ein Querschnitt (10) des Gehäusemantels (3).
Um die Herstellung unterschiedlicher Typen der Vorrichtung (1) zu vereinfachen, weist der Gehäuseendbereich (6) einen mit dem Trichter (7) verbundenen Endabschnitt (11) auf, der als Kugelschicht geformt ist. Außerdem weist der Trichter (7) einen mit dem Gehäuseendbereich (6) verbundenen Anschlussabschnitt (14) auf, der als Kugelschicht mit zum Endabschnitt (11) komplementärem Radius (18) geformt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Abgas für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein Baukastensystem zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung sowie einen für eine solche Vorrichtung bzw. für ein solches Baukastensystem geeigneten Trichter.
Derartige Abgasbehandlungsvorrichtungen können z. B. als Katalysator oder als Partikelfilter oder als Schalldämpfer oder auch als eine Kombination dieser Komponenten ausgestaltet sein. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse und kann an wenigstens einem Gehäuseendbereich einen Trichter aufweisen. Der Trichter schafft einen Übergang zwischen dem Gehäuse, das einen relativ großen Querschnitt aufweist, und einem Rohr der Abgasanlage, das einen relativ kleinen Querschnitt besitzt.

In Abhängigkeit der jeweiligen Abgasanlage oder der jeweiligen Brennkraftmaschine oder des jeweiligen Fahrzeugs bieten sich der Vorrichtung unterschiedliche Einbausituationen. Die Vorrichtungen müssen für einen ordnungsgemäßen Einbau an die jeweilige Einbausituation adaptiert sein. Hierdurch kommt es zu einer großen Typenvielfalt bei den Vorrichtungen. Ebenso kann die Vorrichtung auch unterschiedliche Gehäusequerschnitte aufweisen, je nachdem, ob sie als Schalldämpfer oder als Partikelfilter oder als Katalysator oder aus einer Kombination daraus ausgestaltet ist. Daraus resultiert ebenfalls eine erhöhte Typenvielfalt für die Vorrichtungen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art einen Weg aufzuzeigen, der insbesondere die Variantenbildung zur Realisierung unterschiedlicher Vorrichtungstypen vereinfacht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Kontaktbereich zwischen Gehäuse und Trichter nach Art eines Kugelgelenks auszugestalten. Auf diese Weise kann zum einen der Trichter in unterschiedlichen Relativlagen zum Gehäuse an diesem befestigt werden, was die Adaption an unterschiedliche Einbausituationen erleichtert. Zum anderen definiert die kugelige Kontaktzone eine Schnittstelle, die eine Kombination des Trichters mit unterschiedlichen Gehäusen und/oder eine Kombination des Gehäuses mit unterschiedlichen Trichtern ermöglicht, solange der gehäuseseitige Bestandteil dieser Schnittstelle komplementär zum trichterseitigen Bestand teil der Schnittstelle gestaltet ist. Hierdurch ergeben sich Gleichteile, was die Variantenbildung erheblich vereinfacht und preiswert gestaltet.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,
1 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich eines Trichters,
2 einen Längsschnitt wie in 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform sowie bei einem anderen Maßstab.
Entsprechend den 1 und 2 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ein Gehäuse 2 mit einem Gehäusemantel 3. Die Vorrichtung 1 dient zum Behandeln von Abgasen für eine hier nur teilweise dargestellte Abgasanlage 4 einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 1 kann dabei als Schalldämpfer oder als Katalysator oder als Partikelfilter oder als eine Kombination daraus ausgestaltet sein. Dementsprechend enthält das Gehäuse 2 zum Beispiel eine Komponente 5, die beispielsweise ein Partikelfilterelement oder ein Katalysatorelement sein kann.
Das Gehäuse 2 bzw. sein Gehäusemantel 3 weist zumindest an einem hier gezeigten Gehäuseendbereich 6 einen Trichter 7 auf, über den das Gehäuse 2 bzw. die Vorrichtung 1 an die Abgasanlage 4 anschließbar ist bzw. angeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist an den Trichter 7 ein Rohr 8 der Abgasanlage 4 anschließbar bzw. wie hier angeschlossen. Ein Querschnitt 9 des Rohrs 8 ist dabei deutlich kleiner als ein Querschnitt 10 des Gehäusemantels 3.
Der Gehäuseendbereich 6 weist einen Endabschnitt 11 auf, der im gezeigten montierten Zustand mit dem Trichter 7 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist dieser Endabschnitt 11 als Kugelschicht geformt. Eine Kugelschicht ist im vorliegenden Zusammenhang derjenige Bestandteil einer Kugel, der sich zwischen zwei die Kugel schneidenden Ebenen befindet. Diese beiden Ebenen sind hier für den Endabschnitt 11 mit strichpunktierten Linien angedeutet und mit 12 bzw. 13 bezeichnet.
Passend dazu ist der Trichter 7 mit einem Anschlussabschnitt 14 ausgestattet, mit dem der Trichter 7 am Gehäuseendbereich 6 befestigbar ist. Diese Anschlussabschnitt 14 ist ebenfalls als Kugelschicht geformt, und zwar mit einem zum Endabschnitt 11 komplementären Radius. Die Ebenen, welche die Kugelschicht des Anschlussabschnitts 14 begrenzen, sind mit 15 bzw. 16 bezeichnet.
Im vorliegenden Fall ist der Trichter 7 mit seinem Anschlussabschnitt 14 von außen auf den Endabschnitt 11 des Mantels 3 aufgesetzt. Dementsprechend sind ein Außenradius 17 des Endabschnitts 11 und ein Innenradius 18 des Anschlussabschnitts 14 gleich groß. Grundsätzlich ist auch eine andere Ausführungsform denkbar, bei welcher der Trichter 7 von innen durch den Endabschnitt 11 gesteckt ist.
Durch die Ausgestaltung des Endabschnitts 11 und des Anschlussabschnitts 14 als zueinander komplementäre Kugelschichten wird für die Montage des Trichters 7 am Gehäuseendbereich 6 eine Art Kugelgelenk realisiert, das es vor dem Befestigen des Trichters 7 am Gehäusemantel 3 ermöglicht, eine gewünschte Relativlage und Orientierung zwischen Trichter 7 und Gehäusemantel 3 einzustellen. Die Fixierung zwischen Trichter 7 und Gehäusemantel 3 erfolgt dann in üblicher Weise z.B. mittels Verlötung und/oder Verschweißung.
Der Trichter 7 kann entsprechend der hier gezeigten Ausführungsform vorzugsweise einen Steckabschnitt 19 aufweisen, mit dem der Trichter 7 mit dem Rohr 8 verbunden werden kann. Dieser Steckabschnitt 19 ist zweckmäßig zylindrisch geformt, so dass das Rohr 8 in den Steckabschnitt 19 einsteckbar oder auf den Steckabschnitt 19 aufsteckbar ist. Der zylindrische Steckabschnitt 19 geht dann in den kugelförmigen Anschlussabschnitt 14 über.
Grundsätzlich können Steckabschnitt 19 und Anschlussabschnitt 14 zueinander koaxial angeordnet sein. Ihre Längsmittelachsen 20 bzw. 21 liegen dann aufeinander. Je nach Einbausituation kann der Steckabschnitt 19 gemäß den hier gezeigten Ausführungsformen bezüglich des Anschlussabschnitts 14 exzentrisch angeordnet sein. Bei diesen Ausführungsformen verlaufen die Längsmittelachsen 20 und 21 von Anschlussabschnitt 14 und Steckabschnitt 19 nicht mehr parallel zueinander. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung von Steckabschnitt 19 und Anschlussabschnitt 14 so, dass sich ihre Längsmittelachsen 20 und 21 schneiden.
Die Längsmittelachse 20 des Anschlussabschnitts 14 fällt bei den hier gezeigten Ausführungsformen und Darstellungen mit der Längsmittelachse 22 des Endabschnitts 11 zusammen. Vorzugsweise ist der Endabschnitt 11 am Mantel 3 so angeordnet, dass er mit einer Längsmittelachse 23 des Gehäuses 2 zusammenfällt. Grundsätzlich sind auch hier exzentrische Relativlagen zwischen Endabschnitt 11 und Gehäuse 2 möglich.
Die exzentrische Anordnung des Steckabschnitts 19 wird beim Trichter 7 dadurch erreicht, dass die beiden Ebenen 15, 16, welche den als Kugelschicht ausgestalteten Anschlussabschnitt 14 begrenzen, zueinander geneigt verlaufen.
Im Unterschied dazu wird die Parallelität zwischen den Längsmittelachsen 22 und 23 von Endabschnitt 11 und Gehäuse 2 dadurch erreicht, dass die beiden Ebenen 12, 13, welche den als Kugelschicht ausgestalteten Endabschnitt 11 begrenzen, parallel zueinander verlaufen.
Bei den hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen ist der Trichter 7 aus einem Stück hergestellt. Dabei kann der Trichter 7 zweckmäßig ein Blechformteil sein, das besonders preiswert herstellbar ist.
Die 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Vorrichtung 1, die sich im wesentlichen nur dadurch voneinander unterscheiden, dass die beiden Gehäuse 2 unterschiedliche Querschnitte 10 aufweisen. Der Querschnitt 10 des Gehäuses 2 bzw. des Gehäusemantels 3 ist bei der Variante gemäß 2 deutlich kleiner als bei der Ausführungsform gemäß 1. Wesentlich ist dabei, dass jedoch die Endabschnitte 11 bei beiden Ausführungsformen denselben Radius bzw. Kugelradius, hier den Außenradius 17, aufweisen. Auf diese Weise kann z. B. derselbe Trichter 7 sowohl auf den Endabschnitt 11 des Gehäuses 2 gemäß 1 als auch auf den Endabschnitt 11 des Gehäuses 2 gemäß 2 aufgesetzt werden. Die Bildung von Varianten der Vorrichtung 1 kann dadurch erheblich vereinfacht werden.
Ein erfindungsgemäßes Baukastensystem, mit dessen Hilfe die Vorrichtung 1 hergestellt werden kann, umfasst somit z. B. wenigstens zwei unterschiedliche Gehäuse 2, deren Gehäusemäntel 3 unterschiedliche Querschnitte 10 aufweisen und deren Endabschnitte 11 dieselben Radien 17 besitzen. Auf diese Weise sind die unterschiedlichen Gehäuse 2 zum Trichter 7 kompatibel. Zusätzlich oder optional kann das Baukastensystem zwei verschiedene Trichter 7 aufweisen, deren Anschlussabschnitte 14 jeweils denselben Radius 18 aufweisen und die zum Anschließen an Rohre 8 mit unterschiedlichen Querschnitten 9 und/oder zum Anschließen an Rohre 8 mit unterschiedlichen Relativlagen zum Gehäuse 2 ausgestaltet sind. Somit können die verschiedenen Trichter 7 beispielsweise unterschiedlich gestaltete Steckabschnitte 19 aufweisen. Ebenso können die Steckabschnitte 19 unterschiedliche Exzentrizitäten bezüglich des Anschlussabschnitts 14 besitzen.
Die unterschiedlichen Gehäuse 2 und/oder die unterschiedlichen Trichter 7 besitzen jedoch stets zueinander kompatible Endabschnitte 11 bzw. Anschlussabschnitte 14, was es ermöglicht, die unterschiedlichen Komponenten einfach miteinander zu kombinieren, um unterschiedliche Typen der Vorrichtung 1 zu realisieren.
Der erfindungsgemäße Trichter 7 charakterisiert durch den als Kugelschicht geformten Anschlussabschnitt 14, mit dessen Hilfe der Trichter 7 an den komplementär geformten Endabschnitt 11 des Gehäuses 2 anbindbar ist.

Claims

Vorrichtung zum Behandeln von Abgasen für eine Abgasanlage (4) einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einem Gehäuse (2), das einen Gehäusemantel (3) aufweist, der an wenigstens einem Gehäuseendbereich (6) einen Trichter (7) aufweist, an den ein Rohr (8) anschließbar oder angeschlossen ist, dessen Querschnitt (9) kleiner ist als ein Querschnitt (10) des Gehäusemantels (3), – wobei der Gehäuseendbereich (6) einen mit dem Trichter (7) verbundenen Endabschnitt (11) aufweist, der als Kugelschicht geformt ist, – wobei der Trichter (7) einen mit dem Gehäuseendbereich (6) verbundenen Anschlussabschnitt (14) aufweist, der als Kugelschicht mit zum Endabschnitt (11) komplementärem Radius (18) geformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (7) einen mit dem Rohr (8) verbindbaren oder verbundenen Steckabschnitt (19) aufweist, der zylindrisch geformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckabschnitt (19) bezüglich des Anschlussabschnitts (14) exzentrisch angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (14) durch zwei Ebenen (15, 16) begrenzt ist, die zueinander geneigt verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (7) aus einem Stück hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (7) ein Blechformteil ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (11) durch zwei Ebenen (12, 13) begrenzt ist, die zueinander parallel verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Katalysator oder ein Partikelfilter oder ein Schalldämpfer oder eine Kombination daraus ist.
Baukastensystem zum Herstellen einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – mit wenigstens zwei verschiedenen Gehäusen (2), deren Gehäusemäntel (3) unterschiedliche Querschnitte (10) aufwei sen und deren Endabschnitte (11) dieselben Radien (17) aufweisen, und/oder – mit wenigstens zwei verschiedenen Trichtern (7), deren Anchlussabschnitte (14) dieselben Radien (18) aufweisen und die zum Anschließen an Rohre (8) mit unterschiedlichen Querschnitten (9) und/oder Relativlagen zum Gehäuse (2) vorgesehen sind.
Trichter für eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder für ein Baukastensystem nach Anspruch 9, mit einem Anschlussabschnitt (14), mit dem der Trichter (7) mit einem Gehäuseendbereich (6) eines Gehäuses (2) der Vorrichtung (1) verbindbar ist und der als Kugelschicht geformt ist.
Trichter nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 8.