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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Reinigung der
Auspuffgase einer Brennkraftmaschine.
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Genauer
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung der Auspuffgase
einer Brennkraftmaschine, die eine äußere längsgerichtete Hülle aufweist,
die einen Zirkulationskanal für
die Auspuffgase bildet, und erste und zweite Reinigungsorgane, die hintereinander
in dem Kanal angeordnet sind.
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Eine
derartige Vorrichtung wird üblicherweise
verwendet für
die Reinigung bei Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen. In diesem Fall
sind üblicherweise
in einer selben Hülle
ein katalytisches Reinigungsorgan und ein Partikelfilter vorgesehen.
Das katalytische Reinigungsorgan ist vorgesehen für die Behandlung
verschmutzter Emissionen in der Gasphase, während der Partikelfilter vorgesehen
ist zum Zurückhalten
von Rußteilen,
die durch den Motor abgegeben werden, und eventuell zum Fixieren
von gasförmigen
Schmutzteilen.
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In
den Vorrichtungen für
Benzinmotoren sind mehrere katalytische Reinigungsorgane in ein
und derselben Hülle
untergebracht.
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In
bestimmten Fällen
kann eines der beiden Reinigungsorgane eine kleine Höhe in Bezug
auf seinen Durchmesser aufweisen. Ein solches Reinigungsorgan ist
schwierig im Inneren der Hülle
zu positionieren. Insbesondere ist es schwierig zu gewährleisten,
dass die stromaufwärts
und stromabwärts orientierten
Seiten des Reinigungsorgans eine senkrechte Orientierung zur Längsachse
der Hülle
aufweisen.
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In
diesem Zusammenhang liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Reinigungsvorrichtung für
Auspuffgase vorzuschlagen, bei der die Positionierung eines Reinigungsorgans
geringer Stärke vereinfacht
wird.
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Zu
diesem Zweck beruht die Erfindung auf einer Reinigungsvorrichtung
für Auspuffgase,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Halterungsmuffe für das erste
Reinigungsorgan vorgesehen ist, die sich zwischen dem ersten Reinigungsorgan
und der äußeren Hülle befindet
und sich in Längsrichtung
wenigstens über
den größeren Teil
der Länge
des ersten Reinigungsorgans erstreckt, welche Halterungsmuffe geführt wird
in der äußeren Hülle und
zwischen dem ersten und zweiten Reinigungsorgan eine längsgerichtete
Anschlagfläche
bildet, gegen die das erste Reinigungsorgan anliegt.
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Die
Vorrichtung kann auch eine oder mehrere unten angegebene Merkmale
aufweisen, die getrennt, oder soweit möglich, in einer Kombination
verwendet werden können.
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Die äußere Hülle kann
eine zylindrische Wand umfassen, in der sich die ersten und zweiten Reinigungsorgane
befinden. Ein auseinanderlaufender Abschnitt ist starr an der zylindrischen
Wand befestigt.
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Die
Muffe weist zwei längsgerichtete
Anschlagflächen
auf beiden Seiten des ersten Reinigungsorgans auf, wobei das erste
Reinigungsorgan gegen die beiden Anschlagflächen anliegt;
- – der
auseinanderlaufende Abschnitt bildet einen Umfangsvorsprung gegenüber dem
zweiten Reinigungsorgan in Bezug auf das erste Reinigungsorgan,
wobei das erste Reinigungsorgan in Längsrichtung gegen die umlaufenden
Schultern und gegen die Anschlagfläche anliegt;
- – die
zylindrische Wand und der auseinanderlaufende Abschnitt der äußeren Hülle umfassen
freie Ränder
zueinander, die miteinander verschweißt sind und mit der Muffe verschweißt sind;
- – der
auseinanderlaufende Abschnitt bildet ein weibliches Ende, in das
ein männliches
Ende des abzweigenden Abschnitts eingreift, wobei ein umlaufender
Rand der Muffe zwischen den männlichen
und weiblichen Enden liegt und mit dem männlichen und weiblichen Enden
verschweißt ist;
- – die
Muffe ist ein gerolltes, offenes Blech;
- – die
Muffe ist ein gerolltes Blech mit zwei parallelen starren Rändern, die
miteinander befestigt sind; das erste Reinigungsorgan weist eine Längserstreckung
auf, die geringer als die Hälfte der
größten Abmessung
in Querrichtung ist.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der folgenden
Beschreibung ergeben, die als Beispiel und ohne Beschränkung zu
verstehen ist und auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt, in denen
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1 ein
halber Längsschnitt
einer Reinigungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 ein
Längsschnitt
eines Teils einer Reinigungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt; und
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3 und 4 ähnliche
Darstellungen wie 2 sind und zwei weitere Ausführungsformen
der Erfindung darstellen.
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Die
Reinigungsvorrichtung 10, die in 1 dargestellt
ist, umfaßt
einen Auspufftopf 12, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet
ist und an einem Ende einen Einlaß 14 und am anderen
Enden einen Auslaß 16 aufweist.
Ein katalytisches Reinigungsorgan 18 und ein Partikelfilter 20,
die durch einen freien Durchgangsraum 22 getrennt sind,
sind nacheinander vom Einlaß zum
Auslaß des
Auspufftopfs 12 angeordnet.
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Der
Auspufftopf 12 umfaßt
eine äußere Hülle 23,
in deren Längsrichtung
ein Strömungskanal
verläuft,
in der das katalytische Reinigungsorgan 18 und der Partikelfilter 20 angeordnet
sind.
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Das
katalytische Reinigungsorgan 18 umfaßt beispielsweise eine gasdurchlässige Struktur 19,
die mit katalytischen Metallen überzogen
ist, welche die Oxidation des Verbrennungsgases und/oder die Reduktion
der Stickoxide fördern.
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Der
Partikelfilter 20 umfaßt
ein Filtermaterial, das aus einer monolitischen Struktur 21 aus
Keramik oder Siliziumcarbid gebildet wird, mit einer ausreichenden
Durchlässigkeit
für den
Durchlaß der
Auspuffgase. Der Durchmesser der Poren ist jedoch, wie an sich bekannt
ist, ausreichend klein, um Partikel zurückhalten zu können, insbesondere
Rußpartikel, auf
der Oberfläche
des Filters. Der Partikelfilter kann ferner aus einer Keramikmasse
geformt sein, aus Cordierit oder Siliziumcarbid. Er kann gleichermaßen aus
einer Filterkartusche oder einem Filter aus Metallteilen bestehen.
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Der
hier verwendete Partikelfilter umfaßt beispielsweise eine Anordnung
paralleler Kanäle,
die sich einteilen lassen in eine erste Gruppe von Einlagkanälen und
eine zweite Gruppe von Auslagkanälen. Die
Einlaßkanäle und die
Auslaßkanäle sind
versetzt zueinander angeordnet.
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Die
Einlaßkanäle münden in
den stromaufwärts
gelegenen Abschnitt des Partikelfilters und verschließen sich
auf Höhe
des stromabwärts
gelegenen Abschnitts des Partikelfilters.
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Hingegen
sind die Auslaßkanäle in dem stromaufwärts gelegenen
Abschnitt des Partikelfilters verschlossen und münden in den stromabwärts gelegenen
Abschnitt.
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In
ihrem umlaufenden Teil wird die äußere Hülle 23 durch
eine zylindrische Wand 24 mit im wesentlichen gleichförmigem Querschnitt
gebildet.
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Die äußere Hülle 23 umfaßt ferner
einen auseinanderlaufenden Abschnitt 26, der eine Einlaßleitung 28 mit
der zylindrischen Wand 24 verbindet. Die Leitung 28 begrenzt
den Einlaß 14.
Ferner wird die zylindrische Wand 24 an ihrem hinteren
Ende durch einen zusammenlaufenden Abschnitt 30 verlängert, der
an eine Auslaßleitung 32 stößt, die
den Auslaß 16 begrenzt.
Während
des Betriebs strömt
das Abgas in Längsrichtung
zunächst
durch das katalytische Reinigungsorgan 18 und anschließend durch
den Partikelfilter 20.
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Im
folgenden beziehen sich die Begriffe "stromaufwärts" und "stromabwärts" auf die normale Strömungsrichtung der Abgase.
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Die
Reinigungsvorrichtung 10 umfaßt eine zylindrische Muffe 38,
in deren Innerem das katalytische Reinigungsorgan 18 vollständig untergebracht ist.
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Die
Muffe 38 umfaßt
eine Längszwinge 39 und
einen eingezogenen Kragen 40, der am stromaufwärts gelegenen
Längsende
der Zwinge 39 ausgebildet ist. Der Kragen 40 bildet
eine Längsanschlagsfläche, gegen
welche das katalytische Reinigungsorgan 18 anschlägt.
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Das
katalytische Reinigungsorgan 18 umfaßt außer der gasdurchlässigen Struktur 19 einen
Keil 50, der zwischen dem Umfang der stromaufwärts gelegenen
Seite der Struktur 19 und dem Kragen 40 einliegt.
Dieser Keil verlängert
sich entlang der Seitenwand der Struktur 19.
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Der
Keil 50 wird durch eine ringförmige Verbindung gebildet,
die im allgemeinen im Schnitt die Form des Buchstaben L hat, von
welchem ein Schenkel sich auf dem Kragen 40 abstützt und
der andere Schenkel sich auf der Längszwinge 39 der Muffe 38 abstützt.
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Ein
Keil 52, der mit dem Keil 50 identisch ist, greift
am Umfang der stromabwärts
gelegenen Seite der Struktur 19 an und erstreckt sich ebenfalls
teilweise entlang der Seitenfläche
der Struktur. Der Schenkel des Keils bedeckt an seinem Umfang die
stromabwärts
gelegene Oberfläche
zur Bildung eines Sitzes, gegen welchen der auseinanderlaufende
Abschnitt 36 anschlägt.
Der Schenkel verdeckt die Seitenfläche der Struktur 19,
die sich auf der Zwinge 39 abstützt.
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Der
auseinanderlaufende Abschnitt 26 weist einen Umfangsrand 54 zur
Befestigung auf der zylindrischen Wand 24 in Form einer
U-förmigen
Spitzkehre auf. Dieser Rand 54 weist einen mittleren Teil 56 mit
im wesentlichen senkrechter Ausrichtung zur Längsrichtung auf, der einen
Umfangsvorsprung bildet, gegen welchen das katalytische Reinigungsorgan 18 anliegt.
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Der
Schenkel des Keils 52 verdeckt den Umfang der stromabwärts gelegenen
Fläche
der Struktur 19 und liegt gegen den Vorsprung 56 an.
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Der
Rand 54 umfaßt
ferner einen freien zylindrischen Keil 58 mit Ausrichtung
in Längsrichtung, der
den Vorsprung 56 entgegen dem katalytischen Reinigungsorgan 18 verlängert. Der
zylindrische Teil 58 bildet ein männliches Ende, das in ein weibliches Ende
eingreift, das durch den stromabwärts gelegenen Umfangsrand 60 der
zylindrischen Wand 24 gebildet wird.
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Die
Muffe 38 liegt an ihrem stromabwärts gelegenen Ende 61 in
Eingriff zwischen dem zylindrischen Teil 58 und dem Umfangsrand 60.
Eine umlaufende Schweißnaht 62 verbindet
die Muffe 38, den Rand 60 und den zylindrischen
Teil 58.
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Die
zwei Keile 50, 52 begrenzen ein axiales Spiel
zwischen dem Vorsprung 56 und der stromabwärts gelegenen
Seite des Substrats 19, das in der Größenordnung von 5,5 mm liegt,
während
das festgelegte radiale Spiel zwischen den Seitenflächen bezüglich des
Substrats 19 und der Muffe 38 in der Größenordnung
von 3,5 mm liegt.
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Die
zwei Keile sind aus einem Metallgeflecht vom Typ ACS LSP 5600 gebildet,
das von der Gesellschaft ACS geliefert wird. Lediglich der stromabwärts gelegene
Teil 52 wird aus einem thermisch ausdehnbarem Material
von der Art von Vermiculit gebildet, das eine Dichtigkeit gegenüber Abgasen
gewährleistet.
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Das
Substrat 21 des Partikelfilters stützt sich an seiner stromabwärts gelegenen
Seite auf den Kragen 40 unter Zwischenlage eines Keils 64 ab,
der durch eine ringförmige
Verbindung mit L-förmigem Querschnitt
gebildet wird, von welcher ein Schenkel zwischen dem Kragen 40 und
dem Umfang der stromabwärts
gelegenen Seite des Substrats 21 einliegt und der andere
Schenkel sich zwischen der Seitenwand des Substrats und der zylindrischen
Wand 24 erstreckt.
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Das
erweiterte Ende des zusammenlaufenden Abschnitts 30 ist
in das Innere des stromaufwärts gelegenen
Endes der Wand 24 eingefügt. Hierzu weist es einen allgemein
zylindrischen äußeren Rand 72 auf,
der dazu vorgesehen ist, sich gegen die innere Oberfläche der
Wand 24 abzustützen.
Der zusammenlaufende Abschnitt 30 liegt gegen das Substrat 21 des
Partikelfilters unter Zwischenlage eines Keils 74 an, der
durch eine Verbindung gebildet wird, die identisch ist mit dem Keil 64.
Eine umlaufende Schweißnaht 75 verbindet
den Rand 72 mit der Wand 24.
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Die
Keile 64 und 74 begrenzen ein axiales Spiel in
der Größenordnung
von 5 mm und ein radiales Spiel in der Größenordnung von 3,5 mm.
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Die
Keile sind beispielsweise vom Typ LSP-5600.45 der Gesellschaft ACS.
Sie unterscheiden sich von den Keilen 50 und 52 in
dem Ausmaß, in
welchem sie dichter sind, um die Belastungen des Partikelfilters 20 besser
absorbieren zu können.
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Ferner
ist das Substrat 21 in seinem umlaufenden Teil durch eine
Halterungslage 76 umgeben, die zwischen dem Substrat und
der inneren Oberfläche
des Abschnitts 40 einliegt. Diese Lage wird beispielsweise
aus ISOMAT AV 3280 g/m2 der Gesellschaft
UNIFRAX gebildet.
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Das
katalytische Reinigungsorgan weist eine kleinere Länge in Längsrichtung
auf als seine Abmessungen in Querrichtung. Demnach ist die Länge des
Substrats 19 kleiner als das 0,5-fache seiner größten Abmessung
in einer Querrichtung. Vorzugsweise beträgt die Länge in Längsrichtung des Substrats 19 zwischen
dem 0,2- und 0,4-fachen seiner größten Abmessung in einer Querrichtung
und beträgt
beispielsweise das 0,3-fache dieser größten Abmessung. Das Substrat 19 weist
typischerweise eine zylindrische Form auf, derart, dass seine größte Ausdehnung
in einer Querrichtung seinem Durchmesser entspricht.
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Gemäß einer
Abwandlung kann das katalytische Reinigungsorgan 18 eine
Halterungslage in Umfangsrichtung um das Substrat 19 umfassen,
die zwischen den Keilen 50 und 52 liegt.
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Die
Muffe 38 ist typischerweise ein gerolltes Blech. Dieses
Blech ist an einem seiner Längsenden oder
an seinen zwei Längsenden
derart tailliert, dass der oder die eingezogenen Kragen gebildet
werden.
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Die
Muffe 38 kann offen bleiben, in welchem Fall die zwei parallelen
Längsränder des
gerollten Blechs nicht miteinander befestigt werden und frei bleiben.
Die Muffe kann auch geschlossen sein, in welchem Fall die zwei parallelen
Längsränder des gerollten
Blechs miteinander starr befestigt sind. Die zwei Ränder können miteinander
durch Schweißpunkte
befestigt sein, oder formschlüssig
zusammenwirken, beispielsweise durch einen Schwalbenschwanz oder
eine Nut-Zapfen-Verbindung. Die zwei Längsränder können getrennt sein oder sich überlappen,
teilweise oder vollständig.
In letzterem Fall umfaßt
einer der Längsränder eine
Umfangslasche, die den anderen Rand verdeckt.
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In
einer Ausführungsvariante
wird die Muffe 38 durch ein unterhöhltes Blech gebildet, mit einer Höhe kleiner
als 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,6 mm. Diese Höhe kann
beispielsweise 0,4 mm betragen.
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Zum
Zusammenbau wird das katalytische Reinigungsorgan 18 zunächst in
das Innere der Muffe 38 eingesetzt, wobei die Keile 50 und 52 zwischen dem
Substrat 19 und der Muffe 38 einliegen. Dieser Vorgang
kann beispielsweise beim Zulieferer des Substrats durchgeführt werden,
oder jedoch am Montageort des Auspufftopfs.
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Das
Substrat 21 des Partikelfilters wird anschließend mit
den zwei Keilen 64, 74 in die zylindrische Wand 24 eingesetzt.
Der zusammenlaufende Abschnitt 30 wird in die Wand 24 eingesetzt,
wodurch das stromaufwärts
gelegene Ende und die Schweißnaht 75 zur
Befestigung der Wand 24 mit dem zusammenlaufenden Ende 30 gebildet
wird. Die Anordnung, die durch die Muffe 38 und das katalytische Reinigungsorgan 18 gebildet
wird, wird dann in die zylindrische Wand 24 durch die stromabwärts gelegene
Seite eingesetzt. Diese Anordnung wird zusammengedrückt, wenn
sie in den Anschlag durch den Kragen 40 mit dem Keil 64 gerät. Da die
Muffe 38 eine zylindrische Form mit einem äußeren Durchmesser
entsprechend dem inneren Durchmesser des stromabwärts gelegenen
Teils der Wand 24 aufweist, wird sie während ihrer Platzierung in
der zylindrischen Wand 44 geführt. Hierdurch wird die Positionierung
der Muffe 38 und somit des Reinigungsorgans 18 sehr
genau. Insbesondere ist die Ausrichtung der stromabwärts und
stromaufwärts
gelegenen Seiten des Substrats 19 genau senkrecht zur Längsrichtung.
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Schließlich wird
der auseinanderlaufende Abschnitt 26 in dem stromabwärts gelegenen
Umfangsrand 60 der Wand 24 eingesetzt. Der Vorsprung 56 kommt
in Anschlag gegen das Reinigungsorgan 18. Das Organ 18 wird
hiermit gegen den Kragen 40 gedrückt, welcher seinerseits den
Partikelfilter 20 gegen den zusammenlaufenden Abschnitt
belastet. Somit wird der Partikelfilter 20 zwischen dem
Kragen 40 und dem Rand des zusammenlaufenden Abschnitts 30 gehalten.
Das Substrat 21 wird mit einer Druckkraft von 4.000 N gehalten,
die durch den zusammenlaufenden Abschnitt 30 und den auseinander laufenden
Abschnitt 26 ausgeübt
wird.
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Die
Kompression des katalytischen Reinigungsorgans 18 zwischen
dem Vorsprung 56 und dem Kragen 40 wird als Funktion
der Lasten gesteuert und eingestellt, die durch die ausgeübte Kraft
zum Einführen
des zusammenlaufenden Abschnitts 26 bestimmt wird. Diese
Kraft kann vorzugsweise zwischen 1.500 und 5.000 N liegen, und ist
beispielsweise in der Größenordnung
von 2.000 N.
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Im
folgenden werden verschiedene weitere Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben. Bauteile, die identisch mit denjenigen der ersten Ausführungsform
sind oder die gleiche Funktion haben, sind durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet. Eine zweite Ausführungsform
der Erfindung ist in 2 dargestellt. Im folgenden
werden lediglich die Unterschiede zur der ersten Ausführungsform
beschrieben.
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Wie
in 2 dargestellt ist, ist das Substrat 19 nicht
vollständig
im Inneren der Muffe 38 aufgenommen, die sich jedoch über den
größten Teil
der Länge
in Längsrichtung
des katalytischen Reinigungsorgans 18 erstreckt. Die stromaufwärts gelegene
Seite des Substrats 19 ist leicht außerhalb des Äußeren des
stromaufwärts
gelegenen Endes 61 der Muffe angeordnet.
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Außerdem läuft der
Umfangsrand 54 des zusammenlaufenden Abschnitts nicht mehr
zu einer U-förmigen
Spitzkehre aus. Der Rand 54 weist ferner einen mittleren
Teil 56 mit Querausrichtung auf, der einen Umfangsvorsprung
bildet, gegen welchen das katalytische Reinigungsorgan 18 anschlägt. Der
Teil 56 verlängert
sich in Längsrichtung
gegen die zylindrische Wand 24 durch einen freien zylindrischen
Teil 78 mit Längsausrichtung.
Der zylindrische Teil 78 bildet ein weibliches Ende, in
welches ein männliches Ende
eingesetzt ist, das durch den stromaufwärts gelegenen Umfangsrand 60 der
zylindrischen Wand 24 gebildet wird. Eine umlaufende Schweißnaht 80 verbindet
den Teil 78 mit dem Rand 60.
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In
der zweiten Ausführungsform
ist die Muffe 38 weder an die zylindrische Wand 24 noch
an den auseinander laufenden Abschnitt 26 angeschweißt.
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Ein
Vorsprung 82 wird gebildet durch die zylindrische Wand 24,
im wesentlichen rechts vom freien Übergangsraum 22. Der
Vorsprung 82 bildet im Inneren der Wand 24 eine
Umfangsfläche
zum Längsanschlag
für die
Muffe 38.
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Der
Zusammenbau des Auspufftopfs 12 erfolgt nach der nachfolgend
beschriebenen Prozedur.
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Wie
bereits beschrieben, wird das katalytische Reinigungsorgan 18 zunächst in
das Innere der Muffe 38 eingesetzt, und die Keile 50, 52 liegen
zwischen dem Substrat 19 und der Muffe 38 ein.
Dann wird diese Anordnung in die zylindrische Wand 24 durch
die stromaufwärts
gelegene Seite eingesetzt, bis die Muffe 38 in Anschlag
mit dem Vorsprung 82 der zylindrischen Wand 24 gerät. Hierdurch
wird die zylindrische Wand 24 durch den Umfangs-Befestigungsrand 54 des
auseinanderlaufenden Abschnitts aufgenommen. Die Kompression des
katalytischen Reinigungsorgans 18 zwischen einerseits dem
Vorsprung 56 und andererseits dem Kragen 40, der
in Anschlag mit dem Vorsprung 82 steht, wird gesteuert und
eingestellt durch die Belastungen. Die Schweißnaht 80 zur Verbindung
der zylindrischen Wand 24 mit dem auseinanderlaufenden
Abschnitt 26 wird anschließend hergestellt.
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Schließlich wird
der Partikelfilter in die zylindrische Wand 24 von der
abwärts
gelegenen Seite eingesetzt, und der zusammenlaufende Abschnitt 30 wird
in die Wand 24 vom stromabwärts gelegenen Ende her eingesetzt.
Die Kompression des Partikelfilters 20 wird durch die Kraft
zum Einsetzen des zusammenlaufenden Abschnitts 30 eingestellt.
Schließlich
bildet man die Schweißnaht 75 zur
Befestigung der Wand 24 mit dem zusammenlaufenden Abschnitt 30.
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Wie
zuvor beschrieben, wird die Muffe 38 während des Einsatzes in die
zylindrische Wand 24 aufgrund der Tatsache geführt, dass
der äußere Durchmesser
der Muffe 38 dem inneren Durchmesser des stromaufwärts gelegenen Teils
der zylindrischen Wand entspricht. Das katalytische Reinigungsorgan 18 wird
somit genau positioniert und ausgerichtet.
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Gemäß einer
Abwandlung umfaßt
der Partikelfilter nicht den Keil 64 und liegt nicht in
Anschlag mit dem Kragen 40. Dieser Keil ist nicht unverzichtbar,
da die Muffe 38 in Anschlag zu dem Vorsprung 82 liegt.
Eine dritte Ausführungsform
wird im folgenden in Bezug auf 3 beschrieben.
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Diese
dritte Ausführungsform
ist der zweiten Ausführungsform
sehr ähnlich,
mit Ausnahme der folgenden Punkte.
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Wie
in 3 dargestellt ist, liegt der stromaufwärts gelegene
Umfangsrand 60 der zylindrischen Wand 24 nicht
im Inneren des freien zylindrischen Teils 78 des auseinanderlaufenden
Abschnitts ein. Hingegen weisen der freie zylindrische Teil 78 und
der Rand 60 den gleichen Durchmesser auf und sind in geringem
Abstand zueinander angeordnet.
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Beide
sind auf einer Außenfläche der
Muffe 38 angeordnet. Eine einteilige Schweißnaht 84 verbindet
den Rand 60 mit dem freien zylindrischen Teil 78.
Die Schweißnaht 84 verbindet
gleichermaßen den
Rand 60 mit dem Teil 78 der Muffe 48.
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Der
Zusammenbau des Auspufftopfs erfolgt nach der gleichen Prozedur
wie bei der zweiten Ausführungsform.
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Eine
vierte Ausführungsform
wird im folgenden mit Bezug auf 4 beschrieben.
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Diese
vierte Ausführungsform
ist ähnlich
zur dritten, mit Ausnahme der folgenden Punkte.
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Wie
in 4 dargestellt ist, ist die Muffe 38 beiderseits
des katalytischen Reinigungsorgans 18 mit eingezogenem
Kragen 86, 88 versehen, welche Längs-Anschlagsflächen bilden,
gegen welche das katalytische Reinigungsorgan 18 anschlägt. Der Schenkel
der Verbindung 52, der den Umfang der stromaufwärts gelegenen
Seite des Substrats 19 verdeckt, liegt gegen den Kragen 88 an.
In gleicher Weise liegt der Schenkel der Verbindung 50,
die den Umfang der stromabwärts
gelegenen Seite des Substrats 19 verdeckt, gegen den Kragen 86 an.
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Der
Kragen 88 ist in Längsrichtung
mit Abstand zu dem Vorsprung 56 angeordnet, der auf dem auseinanderlaufenden
Abschnitt 26 gebildet ist. Ferner ist der Kragen 86 in
Längsrichtung
in Abstand zu dem Vorsprung 82 angeordnet, der auf der
zylindrischen Wand 24 gebildet ist.
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Wie
bei der dritten Ausführungsform
verbindet die Schweißnaht 84 den
zylindrischen Teil 78 des Rands 54 mit dem Umfangsrand 60 und
verbindet den Teil 78 und den Rand 60 mit der
Muffe 38.
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Der
Zusammenbau des Auspufftopfs erfolgt gemäß der folgenden Prozedur.
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Das
katalytische Reinigungsorgan 18 wird zunächst im
Inneren der Muffe 38 angeordnet. Die Keile 50, 52 werden
zwischen dem Substrat 19 und der Muffe 38 angeordnet.
Die Kompression des katalytischen Reinigungsorgans wird während der
Montage eingestellt, durch Einstellen der Anordnung zwischen den
Kragen 86, 88 durch ein geeignetes Mittel. Anschließend wird
der Partikelfilter 20 im Inneren der zylindrischen Wand 24 angeordnet,
und der zusammenlaufende Abschnitt 30 wird vom stromabwärts gelegenen
Ende in die Wand 24 eingeführt. Die Befestigungsnaht 75 der
Wand 24 mit dem Abschnitt 30 wird anschließend gebildet.
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Die
Anordnung, die durch die Muffe 38 und das katalytische
Reinigungsorgan 18 gebildet wird, wird anschließend in
die zylindrische Wand 24 durch die stromaufwärts gelegene
Seite eingeführt.
Die Kompression des Partikelfilters 20 wird durch die Kraft
zum Einsetzen desselben bestimmt. Die Anordnung aus Muffe 38/Organ 18 wird
durch Schweißpunkte
gegen den Umfangsrand 60 der zylindrischen Wand 24 und
die Muffe 38 an ihrem Platz gehalten. Dann wird der auseinanderlaufende
Abschnitt 26 um die Muffe 38 gesetzt, und die
durchgehende Schweißnaht 84 wird
zur Befestigung der Wand 24, des auseinanderlaufenden Abschnitts 26 und
der Muffe 38 miteinander hergestellt.
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Demnach
wird in der dritten Ausführungsform
das Substrat 19 des katalytischen Reinigungsorgans durch
die Kragen 86, 88 der Muffe 38 komprimiert.
In den drei ersten Ausführungsformen
wird das Substrat 19 durch den Kragen 40 der Muffe
komprimiert, die hierzu mit dem Vorsprung 56 zusammenwirkt.
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Die
Erfindung wurde für
den Fall beschrieben, in welchem das katalytische Reinigungsorgan 18 eine
kleine Länge
bezüglich
seiner Abmessungen in Querrichtung aufweist. Es ist gleichermaßen möglich, dass
nicht das katalytische Reinigungsorgan 18 die kleine Länge aufweist,
sondern vielmehr der Partikelfilter 20. In diesem Fall
ist der Partikelfilter 20 im Inneren der Muffe 38 untergebracht.
Ferner ist es ebenfalls möglich,
dass sowohl das katalytische Reinigungsorgan 18 als auch
der Partikelfilter 20 beide eine kleine Länge in Längsrichtung
bezüglich
ihrer Abmessungen in Querrichtung aufweisen. In diesem Fall sind
die zwei Reinigungsorgane jeweils im Inneren einer Muffe 38 angeordnet,
die in der zylindrischen Wand 24 untergebracht ist.
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Es
ist anzumerken, dass die Verwendung einer inneren Muffe die Positionierung
und Ausrichtung des katalytischen Reinigungsorgans 18 erleichtert, ohne
dass dies von Nachteil bezüglich
der Menge des verbrauchten Materials ist.
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Wenn
das Organ 18 in Längsrichtung
kurz ist, ist die Muffe 38 ebenfalls in Längsrichtung
kurz. Sie ist damit preisgünstig
bezüglich
des Materialverbrauchs.
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Ferner
ermöglicht
eine einzige Schweißnaht die
Befestigung der Muffe 38 an der Wand 24 und mit dem
auseinanderlaufenden Abschnitt 26, und die Befestigung
der Wand 24 mit dem Abschnitt 26. Dies trägt gleichermaßen zur
Kostenreduktion der Reinigungsvorrichtung bei.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Auspuffgase
einer Brennkraftmaschine, mit einer äußeren Hülle in Längsrichtung, die einen Zirkulationskanal
für die
Auspuffgase bildet, und ersten und zweiten Reinigungsorganen, die
hintereinander im Kanal angeordnet sind. Die Vorrichtung umfaßt eine
Halterungsmuffe, die das erste Reinigungsorgan (18) an
seinem Platz hält
und zwischen dem ersten Reinigungsorgan und der äußeren Hülle einliegt und sich in Längsrichtung
zumindest über den
größten Teil
der Länge
des ersten Reinigungsorgans (18) erstreckt. Die Halterungsmuffe
(38) ist in der äußeren Hülle (23)
geführt
und bildet zwischen den ersten und zweiten Reinigungsorganen (18, 20) eine
Längs-Anschlagsfläche (40),
gegen welche das erste Reinigungsorgan (18) anliegt.