DE102019129382A1 - Process for producing an exhaust-gas unit and an exhaust-gas unit - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Einheit (10) mit einem Gehäuse (20) und einem durch das Gehäuse (20) hindurch geführten abgasführenden Bauteil (12) für ein Kraftfahrzeug umfasst folgende Schritte: Bereitstellen des abgasführenden Bauteils (12) sowie einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte (22, 24), Aufbringen wenigstens einer flexiblen Isoliermatte (14) jeweils direkt auf die Innenseite der ersten und zweiten Gehäusehälfte (22, 24) oder direkt auf die Außenseite des abgasführenden Bauteils (12), Platzieren des abgasführenden Bauteils (12) auf der Innenseite der ersten Gehäusehälfte (22), wobei die Isoliermatte (14) zwischen abgasführendem Bauteil (12) und erster Gehäusehälfte (22) liegt, unter Bildung eines Halbfabrikats, Aufsetzen der zweiten Gehäusehälfte (24) auf das Halbfabrikat oder Platzieren des Halbfabrikats auf der zweiten Gehäusehälfte (24), wobei die Isoliermatte (14) zwischen abgasführendem Bauteil (12) und zweiter Gehäusehälfte (24) liegt, und Fixieren der ersten und zweiten Gehäusehälfte (22, 24) aneinander.Zudem wird eine abgasführende Einheit (10) angegeben, die über ein derartiges Verfahren erhalten werden kann.A method for producing an exhaust-gas-carrying unit (10) with a housing (20) and an exhaust-gas-carrying component (12) guided through the housing (20) for a motor vehicle comprises the following steps: providing the exhaust-gas-carrying component (12) and a first and a first second housing half (22, 24), application of at least one flexible insulating mat (14) directly to the inside of the first and second housing halves (22, 24) or directly to the outside of the exhaust-gas component (12), placement of the exhaust-gas component (12) on the inside of the first housing half (22), the insulating mat (14) lying between the exhaust gas-carrying component (12) and the first housing half (22), forming a semifinished product, placing the second housing half (24) on the semifinished product or placing the semifinished product the second housing half (24), the insulating mat (14) lying between the exhaust-gas-carrying component (12) and the second housing half (24), and fixie Ren the first and second housing halves (22, 24) to one another. In addition, an exhaust-gas-carrying unit (10) is specified, which can be obtained using such a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Einheit sowie eine solche Einheit.The invention relates to a method for producing an exhaust-gas-carrying unit and to such a unit.
Abgassysteme von Kraftfahrzeugen arbeiten bei hohen Temperaturen, um eine ausreichende Betriebstemperatur eines Abgaskatalysators zu gewährleisten. Die hohen Temperaturen können sowohl bereits in der Erzeugung des Abgases in einer Verbrennungskraftmaschine entstehen, als auch durch Heizelemente gezielt eingestellt werden.Exhaust systems of motor vehicles operate at high temperatures in order to ensure a sufficient operating temperature of an exhaust gas catalytic converter. The high temperatures can arise during the generation of the exhaust gas in an internal combustion engine and can also be set in a targeted manner using heating elements.
Abgasführende Systeme, insbesondere Rohrleitungen, werden thermisch isoliert, um Wärmeverluste auf dem Strömungsweg zum Abgaskatalysator zu minimieren. Zudem dient die thermische Isolierung auch dazu, unerwünschtes Aufheizen von in der Nähe befindlichen weiteren Bauteilen zu vermeiden.Systems carrying exhaust gases, in particular pipelines, are thermally insulated in order to minimize heat losses on the flow path to the catalytic converter. In addition, the thermal insulation also serves to prevent undesired heating of other components in the vicinity.
Im Stand der Technik sind Abgassysteme bekannt, in denen abgasführende Rohrleitungen zur thermischen Isolierung von flexiblen Matten umgeben sind. Die flexiblen Matten sind üblicherweise an weiteren Gehäusebauteilen dauerhaft fixiert, beispielsweise über Klebeverbindungen oder Laschen, Dorne und ähnliche Vorrichtungen.Exhaust systems are known in the prior art in which pipes carrying exhaust gas are surrounded by flexible mats for thermal insulation. The flexible mats are usually permanently fixed to other housing components, for example by means of adhesive connections or tabs, pins and similar devices.
Derartige Lösungen benötigen daher zusätzliche Fertigungsschritte zum Anbringen der flexiblen Matte am jeweiligen Gehäusebauteil.Such solutions therefore require additional manufacturing steps for attaching the flexible mat to the respective housing component.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum einfacheren Herstellen einer abgasführenden Einheit bereitzustellen, sowie eine einfache Einheit selbst.The object of the invention is to provide a method for the simpler production of an exhaust-gas-carrying unit, as well as a simple unit itself.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Einheit, mit einem Gehäuse und einem durch das Gehäuse hindurch geführten abgasführenden Bauteil für ein Kraftfahrzeug, umfassend folgende Schritte:
- a) Bereitstellen des abgasführenden Bauteils sowie einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte,
- b) Aufbringen wenigstens einer flexiblen Isoliermatte jeweils direkt auf die Innenseite der ersten und zweiten Gehäusehälfte oder direkt auf die Außenseite des abgasführenden Bauteils,
- c) Platzieren des abgasführenden Bauteils auf der Innenseite der ersten Gehäusehälfte, wobei die Isoliermatte zwischen abgasführendem Bauteil und erster Gehäusehälfte liegt, unter Bildung eines Halbfabrikats,
- d) Aufsetzen der zweiten Gehäusehälfte auf das Halbfabrikat oder Platzieren des Halbfabrikats in der zweiten Gehäusehälfte, wobei die Isoliermatte zwischen abgasführendem Bauteil und zweiter Gehäusehälfte liegt, und
- e) Fixieren der ersten und zweiten Gehäusehälfte aneinander.
- a) Provision of the exhaust-gas-carrying component and a first and a second housing half,
- b) applying at least one flexible insulating mat directly to the inside of the first and second housing halves or directly to the outside of the component carrying the exhaust gas,
- c) placing the exhaust-gas-carrying component on the inside of the first housing half, wherein the insulating mat lies between the exhaust-gas-carrying component and first housing half, forming a semi-finished product,
- d) placing the second housing half on the semifinished product or placing the semifinished product in the second housing half, the insulating mat lying between the component carrying the exhaust gas and the second housing half, and
- e) fixing the first and second housing halves to one another.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die flexible Isoliermatte auf einfachste Weise auf die Außenseite des abgasführenden Bauteils oder direkt auf die Innenseite der ersten und zweiten Gehäusehälfte aufgebracht wird.The method according to the invention is characterized in particular in that the flexible insulating mat is applied in the simplest possible way to the outside of the component carrying exhaust gas or directly to the inside of the first and second housing halves.
Entsprechend ist erfindungsgemäß gerade nicht vorgesehen, weitere Komponenten zur Fixierung der Isoliermatte zu verwenden. Insbesondere ist kein Kleber und/oder keine zusätzliche Fixiervorrichtung für die Isoliermatte vorgesehen. Dadurch vereinfachen sich der Herstellungsprozess der abgasführenden Einheit und auch die Kosten der verwendeten Bauteile.Correspondingly, according to the invention, there is currently no provision for using further components for fixing the insulating mat. In particular, no adhesive and / or no additional fixing device is provided for the insulating mat. This simplifies the manufacturing process of the exhaust-gas-carrying unit and also the costs of the components used.
Das abgasführende Bauteil sowie die erste und die zweite Gehäusehälfte sind insbesondere aus Metall gefertigt. Dabei können alle üblichen und im Stand der Technik bekannten Metalle für Abgasreinigungsanlagen verwendet werden. Entscheidend bei der Auswahl des Metalls ist eine ausreichende Temperaturstabilität sowie die Verträglichkeit mit der flexiblen Isoliermatte.The exhaust-gas-carrying component and the first and second housing halves are made, in particular, of metal. All metals which are customary and known in the prior art can be used for exhaust gas cleaning systems. When selecting the metal, sufficient temperature stability and compatibility with the flexible insulating mat are decisive.
Die Innenseiten der ersten und zweiten Gehäusehälfte sind so geformt, dass deren Kontur einer Außenkontur des abgasführenden Bauteils unter Bildung eines gleichmäßigen Abstands zwischen ihnen entspricht, wenn die erste und zweite Gehäusehälfte korrekt aufeinander gesetzt sind. Somit können die erste und zweite Gehäusehälfte ein Gehäuse bilden, welches das abgasführende Bauteil umschließt.The inner sides of the first and second housing halves are shaped in such a way that their contour corresponds to an outer contour of the exhaust-gas-carrying component while forming a uniform distance between them when the first and second housing halves are correctly placed on top of one another. The first and second housing halves can thus form a housing which encloses the component carrying the exhaust gas.
Das abgasführende Bauteil muss jedoch nicht vollständig vom Gehäuse umschlossen sein, beispielsweise wenn die erste und/oder zweite Gehäusehälfte Aussparungen aufweist.However, the exhaust-gas-carrying component does not have to be completely enclosed by the housing, for example if the first and / or second housing half has recesses.
Die flexible Isoliermatte kann aus anorganischen Fasermaterialien aufgebaut sein, beispielsweise aus Mineralwolle, Steinwolle und/oder Glaswolle.The flexible insulating mat can be constructed from inorganic fiber materials, for example from mineral wool, rock wool and / or glass wool.
Die Innenseiten der ersten und/oder zweiten Gehäusehälfte können nach innen weisende Fortsätze haben. Die Fortsätze sorgen für eine erhöhte Reibung zwischen der wenigstens einen flexiblen Isoliermatte und der jeweiligen Gehäusehälfte und stabilisieren somit die Position der Isoliermatte, insbesondere während der Herstellung der abgasführenden Einheit. Dadurch wird die Gefahr eines ungewollten Verrutschens der Isoliermatte während der Verarbeitung weiter vermindert.The inner sides of the first and / or second housing half can have inwardly pointing extensions. The extensions ensure increased friction between the at least one flexible insulating mat and the respective housing half and thus stabilize the position of the insulating mat, in particular during the manufacture of the exhaust-gas-carrying unit. This further reduces the risk of the insulating mat slipping unintentionally during processing.
In einer Variante wird im Schritt a) die erste Gehäusehälfte in einer der ersten Gehäusehälfte zugeordneten ersten Halterung und die zweite Gehäusehälfte in einer der zweiten Gehäusehälfte zugeordneten zweiten Halterung positioniert und die Gehäusehälften mittels der jeweils zugeordneten Halterung im Schritt d) aufeinandergesetzt.In a variant, in step a) the first housing half is positioned in a first holder assigned to the first housing half and the second housing half in a second holder assigned to the second housing half and the housing halves are placed on top of one another by means of the respectively assigned holder in step d).
Die Halterungen dienen dazu, die Position der Gehäusehälften während der Herstellung der abgasführenden Einheit zu stabilisieren. Dies ist insbesondere durch die in der Regel komplizierte dreidimensionale Gestalt des abgasführenden Bauteils notwendig, da ohne eine Halterung eine ebene Positionierung oft nicht möglich ist.The brackets serve to stabilize the position of the housing halves during the manufacture of the exhaust-gas unit. This is necessary in particular because of the generally complicated three-dimensional shape of the exhaust-gas-carrying component, since flat positioning is often not possible without a holder.
Die Halterungen weisen zum Beispiel eine der Außenseite der ihnen zugeordneten Gehäusehälfte komplementäre Ausnehmung auf.The holders have, for example, a recess that is complementary to the outside of the housing half assigned to them.
Zudem kann die erste und/oder zweite Halterung auch zur vereinfachten Handhabung der zweiten Gehäusehälfte und/oder des Halbfabrikats im Schritt d) dienen.In addition, the first and / or second holder can also serve to simplify handling of the second housing half and / or the semi-finished product in step d).
Um eine möglichst optimale thermische Isolation des abgasführenden Bauteils zu gewährleisten, kann die Isoliermatte die gesamte Innenseite der ersten und zweiten Gehäusehälfte bedecken und/oder umfangsmäßig komplett das abgasführende Bauteil umlaufen.In order to ensure the best possible thermal insulation of the exhaust-gas-carrying component, the insulating mat can cover the entire inside of the first and second housing halves and / or completely encircle the exhaust-gas-carrying component.
Zur weiteren Erhöhung des Haftvermögens der flexiblen Isoliermatte kann unmittelbar vor Schritt b) die Außenseite des abgasführenden Bauteils, die Innenseite der ersten Gehäusehälfte und/oder die Innenseite der zweiten Gehäusehälfte mit Wasser besprüht werden, um die Haftung der Isoliermatte auf der Innenseite der Gehäusehälfte beziehungsweise auf der Außenseite des abgasführenden Bauteils weiter zu verbessern.To further increase the adhesion of the flexible insulating mat, the outside of the exhaust-gas-carrying component, the inside of the first housing half and / or the inside of the second housing half can be sprayed with water immediately before step b) to ensure the adhesion of the insulating mat to the inside of the housing half or to further improve the outside of the exhaust-gas-carrying component.
Im Gegensatz zu Klebstoffen ist Wasser wesentlich günstiger und muss nicht in der fertig montierten Einheit verbleiben.In contrast to adhesives, water is much cheaper and does not have to remain in the fully assembled unit.
In einer weiteren Variante wird im Schritt c) das abgasführende Bauteil mittels einer Klemmverbindung an der ersten Gehäusehälfte zerstörungsfrei lösbar fixiert. Die Klemmverbindung stellt eine zur Handhabung des Halbfabrikats ausreichende, sichere Verbindung zwischen abgasführendem Bauteil und erster Gehäusehälfte zur Verfügung.In a further variant, in step c) the component carrying the exhaust gas is fixed in a non-destructive detachable manner on the first housing half by means of a clamp connection. The clamp connection provides a secure connection between the exhaust-gas-carrying component and the first housing half that is sufficient for handling the semi-finished product.
Insbesondere erfolgt die Klemmverbindung an gegenüberliegenden Enden des abgasführenden Bauteils.In particular, the clamp connection takes place at opposite ends of the component carrying the exhaust gas.
In noch einer weiteren Variante werden in Schritt e) die erste und zweite Gehäusehälfte über eine Schweiß- und/oder Crimpverbindung aneinander fixiert. Derartige Schweiß- und/oder Crimpverbindungen sind einfach und kostengünstig anzubringen und gewährleisten eine zuverlässige Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Gehäusehälfte.In yet another variant, in step e) the first and second housing halves are fixed to one another via a welded and / or crimped connection. Such welded and / or crimped connections can be made easily and inexpensively and ensure a reliable connection between the first and second housing halves.
Die Halterungen können so ausgeführt sein, dass sie auch als Falzwerkzeug zum Herstellen der Crimpverbindung genutzt werden können. Mit anderen Worten können geeignete Falzwerkzeuge als Halterung zum Einsatz kommen.The holders can be designed in such a way that they can also be used as a hemming tool to produce the crimp connection. In other words, suitable hemming tools can be used as a holder.
Das Gehäuse kann einen radial abstehenden, flanschartigen Randbereich aufweisen, der für die Crimpverbindung genutzt wird. Beispielsweise verläuft der Randbereich in einer Trennebene.The housing can have a radially protruding, flange-like edge area which is used for the crimp connection. For example, the edge area runs in a parting plane.
Soll eine Schweißverbindung zum Einsatz kommen und wird eine erste und/oder eine zweite Halterung in der Herstellung der abgasführenden Einheit genutzt, müssen diese so ausgeführt sein, dass die angedachten Schweißstellen freiliegen und somit zugänglich sind.If a welded connection is to be used and a first and / or a second holder is used in the production of the exhaust-gas-carrying unit, these must be designed in such a way that the intended welds are exposed and thus accessible.
Auch können in Schritt e) die erste und die zweite Gehäusehälfte aneinander zunächst durch Punktschweißen fixiert und anschließend vercrimpt werden. Somit wird über das Punktschweißen eine vorläufige Fixierung der ersten und zweiten Gehäusehälfte erreicht, die anschließend über die Crimpverbindung weiter gesichert wird.In step e), the first and the second housing halves can also be initially fixed to one another by spot welding and then crimped. Thus, a preliminary fixation of the first and second housing halves is achieved via the spot welding, which is then further secured via the crimp connection.
Die Isoliermatte kann zwei getrennte Mattenhälften aufweisen, wobei jede Mattenhälfte einer Gehäusehälfte zugeordnet ist und diese innenseitig zum abgasführenden Bauteil abdeckt. Die Mattenhälften können im Schritt b) in die ihnen zugeordneten Gehäusehälften gelegt werden und mit diesen durch eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung temporär fixiert sein. Diese Verbindung wird vor oder nach Schritt e) wieder gelöst.The insulating mat can have two separate mat halves, each mat half being assigned to a housing half and covering this on the inside to the component carrying the exhaust gas. In step b), the mat halves can be placed in the housing halves assigned to them and temporarily fixed to them by a non-destructive detachable connection. This connection is broken again before or after step e).
Die temporäre Fixierung gewährleistet, dass während der Handhabung der einzelnen Bestandteile der abgasführenden Einheit im Herstellungsprozess die Mattenhälften an ihrer angedachten Position verbleiben.The temporary fixation ensures that the mat halves remain in their intended position during the handling of the individual components of the exhaust-gas-carrying unit in the manufacturing process.
Beispielsweise ist die temporäre Verbindung eine Klemme und/oder eine Zange.For example, the temporary connection is a clamp and / or a pair of pliers.
Das abgasführende Bauteil ist insbesondere ein Abgasrohr.The exhaust-gas-carrying component is in particular an exhaust pipe.
Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren gelöst durch eine abgasführende Einheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem abgasführenden Bauteil und einem das abgasführende Bauteil umschließenden Gehäuse, wobei das Gehäuse aus zwei miteinander verbundenen Gehäusehälften zusammengesetzt ist und eine flexible Isoliermatte zwischen dem abgasführenden Bauteil und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Isoliermatte direkt mit dem abgasführenden Bauteil und dem Gehäuse in Kontakt steht.The object of the invention is further achieved by an exhaust-gas-carrying unit for a motor vehicle, with an exhaust-gas-carrying component and a housing surrounding the exhaust-gas-carrying component, the housing being made up of two housing halves connected to one another is composed and a flexible insulating mat is arranged between the exhaust-gas-carrying component and the housing, the insulating mat being in direct contact with the exhaust-gas-carrying component and the housing.
Unter dem Begriff „direkt“ wird verstanden, dass keine weiteren Bauteile und/oder Verbindungselemente zwischen der Isoliermatte und dem abgasführenden Bauteil sowie dem Gehäuse angeordnet sind.The term “direct” is understood to mean that no further components and / or connecting elements are arranged between the insulating mat and the component carrying exhaust gas and the housing.
Insbesondere weist eine derartige abgasführende Einheit keine Klebeverbindung und/oder keine zusätzlichen Fixiervorrichtungen auf, mittels der die flexible Isoliermatte am Gehäuse befestigt ist.In particular, such an exhaust-gas-carrying unit has no adhesive connection and / or no additional fixing devices by means of which the flexible insulating mat is attached to the housing.
Vielmehr ist die Isoliermatte ausschließlich mittels einer Presspassung zwischen abgasführendem Bauteil und Gehäuse in ihrer Position sicher fixiert.Rather, the insulating mat is securely fixed in its position exclusively by means of a press fit between the component carrying the exhaust gas and the housing.
Die abgasführende Einheit ist insbesondere über ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art erhalten worden.The exhaust-gas-carrying unit has in particular been obtained using a method of the type described above.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale der Bauteile der abgasführenden Einheit gelten entsprechend für die abgasführende Einheit in analoger Weise.The features of the components of the exhaust-gas-carrying unit described in connection with the method apply accordingly to the exhaust-gas-carrying unit in an analogous manner.
Weitere Merkmale und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen sowie aus den Figuren. In diesen zeigen:
- -
1 eine Querschnittsdarstellung durch eine erfindungsgemäße, abgasführende Einheit, - -
2 eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrensschrittes bei der erfindungsgemäßen Herstellung der abgasführenden Einheit, - -
3 eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrensschrittes bei der erfindungsgemäßen Herstellung der abgasführenden Einheit, - -
4 eine schematische Darstellung eines dritten Verfahrensschrittes bei der erfindungsgemäßen Herstellung der abgasführenden Einheit, - -
5 eine schematische Darstellung eines vierten Verfahrensschrittes bei der erfindungsgemäßen Herstellung der abgasführenden Einheit, und - -
6 ein Blockschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- -
1 a cross-sectional view through an exhaust-gas-carrying unit according to the invention, - -
2 a schematic representation of a first process step in the production of the exhaust-gas-carrying unit according to the invention, - -
3 a schematic representation of a second process step in the production of the exhaust-gas-carrying unit according to the invention, - -
4th a schematic representation of a third process step in the production of the exhaust-gas-carrying unit according to the invention, - -
5 a schematic representation of a fourth process step in the production of the exhaust-gas-carrying unit according to the invention, and - -
6th a block diagram of the method according to the invention.
In
Die abgasführende Einheit
Das Bauteil
Die Isoliermatte
Das Bauteil
Die beiden Gehäusehälften
Die Gehäusehälften
Die Randbereiche
In
So ist zu erkennen, dass das Bauteil
Die Größe der Gehäusehälften
Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform Aussparungen
Die Aussparungen
Das Bauteil
Die beiden Mattenhälften
Die Außenkonturen der Mattenhälften
Die erste Mattenhälfte
Für die Herstellung der abgasführenden Einheit
Wie zuvor bereits erläutert, handelt es sich bei dem Bauteil
Die Halterungen
Auf diese Weise wird die Position der ersten Gehäusehälfte
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der abgasführenden Einheit
Zunächst werden, wie in
Die beiden Gehäusehälften
Darauf folgend werden die beiden Mattenhälften
Unmittelbar vor dem Aufbringen der Isoliermatten
Der Zustand nach dem Platzieren der Mattenhälften
Wie zu erkennen ist, bedecken die Mattenhälften
Anschließend wird das Bauteil
Die erste Gehäusehälfte
Das Bauteil
Im Anschluss wird das Halbfabrikat
Zu diesem Zeitpunkt werden die erste Gehäusehälfte
Darauf folgend können die erste Gehäusehälfte
Dies kann beispielsweise zunächst über das Anbringen von Schweißpunkten
In diesem Fall müssen die Ausnehmungen
Nachdem die erste und zweite Gehäusehälfte
Schließlich werden die beiden Gehäusehälften
Alternativ oder zusätzlich kann auch neben den Schweißpunkten
Schließlich können die Halterungen
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---|---|---|---|
DE102019129382.0A DE102019129382A1 (en) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Process for producing an exhaust-gas unit and an exhaust-gas unit |
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DE102019129382.0A DE102019129382A1 (en) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Process for producing an exhaust-gas unit and an exhaust-gas unit |
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2019
- 2019-10-30 DE DE102019129382.0A patent/DE102019129382A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |