DE102007009156A1

DE102007009156A1 - Verfahren zum Stabilisieren von Monolithen in Abgasanlagen

Info

Publication number: DE102007009156A1
Application number: DE102007009156A
Authority: DE
Inventors: Roland Niederberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Verfahren zum Stabilisieren von Monolithen (3) in Abgasanlagen, bei welchem am Gehäuse (1) von außen mittels Heißfließpressen vorzugsweise eine oder mehrere rotationssymmetrische Einbuchtungen (4) erzeugt werden, wobei Größe und Tiefe von der Ausgestaltung des nach Anspruch 3.3 ausgeformten Werkzeuges bestimmt werden.

Description

Zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren wird heute meist ein keramischer Monolith mit einer Wabenstruktur verwendet, welcher, umhüllt von einer Mineralfasermatte, in ein Stahlgehäuse eingebaut ist (1). Dabei hat die Matte (2) die Aufgabe, den Monolithen (3) im Gehäuse (1) zu halten und die unterschiedlichen thermischen Dehnungen auszugleichen.
Beim Einbringen (Canning) der Monolithen kommt es nun einerseits infolge von Fertigungstoleranzen am Gehäuse und am Monolithen, später bei zyklischer Erwärmung im Fahrbetrieb und durch mechanische Beanspruchung zu einem Nachlassen der Spannkraft der Matte, sodass der Monolith (3) nicht mehr ausreichend gehalten wird. Durch die Abgasströmung kann er auch verschoben oder gar zerstört werden. Die Anlage wird wirkungslos, ein Austausch mit hohen Kosten ist dann erforderlicherforderlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nun, ohne die Abgasanlage auszubauen oder auszutauschen, in einfacher Weise den Monolithen (3) im Gehäuse entweder bereits im Neuzustand oder aber auch später nach der Inbetriebnahme von außen zu stabilisieren, ohne das Gehäuse zu Öffnen, oder zu durchbohren etwa zum Einbringen etwa eines Haltebolzens. Somit wird ein sicherer Weiterbetrieb der Abgaslage erreicht. (2a und 2b).
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass vorzugsweise nur in einem leicht erreichbaren Abschnitt der Abgasanlage (im Fahrzeug etwa von unten) eine oder mehrere rotationssymmetrische Einbuchtungen (4) vorzugsweise durch Heißfließpressen erzeugt werden. Dadurch erhöht sich die gesamte Spannkraft am Monolithen (3), wobei die Höhe der Spannkraftsteigerung durch die Tiefe und die Anzahl der Einbuchtungen (4) in weiten Bereichen bestimmt wird und frei wählbar ist. So könnten beispielsweise im Bereich des Gaseintritts und im Bereich des Gasaustritts am Monolithen (3) eine verdichtete Anzahl von Einbuchtungen (4) gesetzt werden um z.B. hier auch ein Ausblasen der Matte (2) und ein Verschieben des Monolithen (3) zu erschweren. Vorteil des Heißfließpressens ist weiter, dass der empfindliche Keramikmonolith (3) dabei nicht stoßartige belastet wird, somit eine Zerstörung dadurch ausgeschlossen wird, da stets eine verdichtete Matte (2) zwischen Monolith (3) und Gehäuse (1) verbleibt. Zudem kann dieses Verfahren mit wenig Aufwand und vorzugsweise mit Muskelkraft bewerkstelligt werden, sodass diese Stabilisierung leicht im Rahmen einer normalen Inspektion am Fahrzeug durch einen Automechaniker nach kurzer Einweisung ausgeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in vorteilhafter Weise nach der Montage des Monolithen (3) mit der Matte (2) im Gehäuse (1), wie in 3a, b dargestellt, etwa zur Sicherung des Monolithen gegen Verschieben im Gehäuse, angewendet werden, indem man je eine Reihe Einbuchtungen (4) vor und nach dem Monolithen (3) von außen einbringt. Dies hätte zudem einen Vorteil auch zum Schutz der Matte (2) an der Eintrittseite der heißen Abgase.
In einer weiteren vorteilhaften, ähnlichen Weise können auch zwei zueinander versetzten Reihen nach 4a, b vorzugsweise am Eintrittsbereich und/oder auch am Austrittsbereich des Monolithen (3) nach der Montage eingebracht werden, was nicht nur eine Sicherung des Monolithen (3) gegen Verschieben, sondern auch ein zusätzliches Verdichten der Matte (2) in diesen Bereichen bewirkt, sodass ein Ausblasen der Matte (2) erschwert wird, was nicht nur umweltschädlich, sondern auch zum Ausfall der Abgasanlage führen würde. Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiter auch in vorteilhafter Weise etwa nach 5 eingesetzt werden, indem eine genau auf die erforderliche Spannkraft abgestimmte Anzahl von Einbuchtungen (4) am Gehäuse (1) frei wählbar verteilt werden können, um Fertigungstoleranzen im Gehäuse (1), Toleranzen am Monolithen (3) und der Matte (2) auszugleichen. So könnte beispielsweise die Verschiebekraft des Monolithen (3) nach der Montage gemessen und bei festgestellter zu geringer Kraft die abgestimmte Anzahl von Einbuchtungen (4) am Gehäuse (1) von außen erzeugt werden, um die erforderliche Spannkraft zu erreichen.

Claims

Verfahren zum Stabilisieren von Monolithen (3) in Abgasanlagen, bei welchem am Gehäuse (1) von außen mittels Heißfließpressen vorzugsweise eine oder mehrere rotationssymmetrische Einbuchtungen (4) erzeugt werden, wobei Größe und Tiefe von der Ausgestaltung des nach Anspruch 3.3 ausgeformten Werkzeuges bestimmt werden.
Verfahren nach 3.1 wobei die Erwärmung zum Fließpressen vorzugsweise jeweils nur im Bereich der Einbuchtungen erfolgt; mit anschließendem Pressvorgang.
Verfahren nach 3.2 bei welchem das Erwärmen und Pressen vorzugsweise durch Rotation des Werkzeuges nach 3.4 erzeugt wird.
Verfahren nach 3.1 bis 3.3 bei welchem zum Fließpressen ein rotationssymmetrisches, vorzugsweise zylindrisches Werkzeug vorzugsweise aus Hartmaterial mit guter Temperaturbeständigkeit und Festigkeit besteht, dessen Kopf in etwa eine kugelige Ausformung aufweist, welche in etwa der Form der späteren Form der Einbuchtung im Gehäuse entspricht.
Verfahren nach 3.4 bei dem das Werkzeug nach der kugeligen Ausformung zusätzlich eine Planfläche aufweist, welche die gleichmäßige Eindringtiefe des Pressvorgangs definiert.
Verfahren nach 3.1-3.5 dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtungen vorzugsweise in einem zugänglichen Längsbereich der eingebauten Abgasanlage vorgenommen wird.
Verfahren nach 3.1-3.5 dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise im Bereich je vor den Monolithen einige oder eine Reihe von Einbuchtungen am Umfang verteilt eingebracht werden.
Verfahren nach 3.1-3.5 dadurch gekennzeichnet, dass im Stirnbereich der Matte je eine oder zwei, vorzugsweise zueinander versetzte Reihen von Einbuchtungen eingebracht werden.
Verfahren nach 3.1-3.5 dadurch gekennzeichnet, dass frei wählbar am Umfang verteilt Einbuchtungen im Bereich des Monolithen und oder in der nahen Umgebung eingebracht werden.