DE112015002241T5

DE112015002241T5 - Abgasbehandlungsvorrichtung mit integralem Halter

Info

Publication number: DE112015002241T5
Application number: DE112015002241.4T
Authority: DE
Inventors: Megan Wikaryasz; Douglas Otrompke; Pavel Robles
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2017-02-23
Also published as: CN106460622A; WO2015175204A1; CN106460622B

Abstract

Eine Abgasbehandlungsvorrichtung enthält ein Einlassrohr, das ein mit einem Hohlraum in einem Gehäuse in Verbindung stehendes Ende aufweist. Eine Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgasen ist in dem Gehäuse positioniert. Ein Befestigungsglied aus Metall enthält eine Befestigungsvorrichtung. Eine Halteplatte steht mit dem Befestigungsglied aus Metall in Eingriff und ist an dem Gehäuse fixiert, um das Befestigungsglied zwischen dem Gehäuse und der Halteplatte festzuhalten.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Abgasbehandlungsvorrichtung zum Reduzieren von unerwünschten Emissionen aus einem Verbrennungsmotor und insbesondere ein robustes, integriertes Befestigungssystem zum Stützen der Abgasbehandlungsvorrichtung an einem Fahrzeug.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt gibt die vorliegende Offenbarung betreffende Hintergrundinformationen, die nicht zwingend den Stand der Technik darstellen.
Es können Abgasbehandlungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Katalysatoren, Dieseloxidationskatalysatoren, Dieselpartikelfilter und dergleichen, in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, um aus Verbrennungsmotoren ausgestoßene Abgase zu behandeln. Viele der Abgasbehandlungsvorrichtungen enthalten relativ schwere Komponenten, wie zum Beispiel ein Keramiksubstrat oder ein Katalysatorbett, für die Behandlung der Abgase. Das System zur Kopplung der Abgasbehandlungsvorrichtung an das Fahrzeug muss verschiedensten äußeren Einflüssen standhalten, wie zum Beispiel, wenn zum Beispiel ein Fahrzeugrad in ein Schlagloch in der Straße hereinfährt und wieder daraus herausfährt.
Typische Abgasbehandlungsvorrichtungen sind mit mehreren geschweißten Halterungen oder Gurten an dem Fahrzeugunterboden oder -rahmen fixiert. Obgleich diese Anordnungen die Abgasbehandlungsvorrichtung in der Vergangenheit ausreichend gestützt haben können, sind die Kosten und Komplexität eines individuellen Schweißens von Stützhalterungen an die Abgasbehandlungsvorrichtung unerwünscht. In Abhängigkeit von der Anzahl von verwendeten Halterungen und ihrer Position können Spannungskonzentrationen eingeführt werden, die sich negativ auf die Nutzlebensdauer der Abgasbehandlungsvorrichtung auswirken können. Darüber hinaus kann die Verwendung von Klemmen zusätzliche Herausforderungen bei der Befestigung aufwerfen, um die ordnungsgemäße Ausrichtung der Abgasbehandlungsvorrichtung und der Klemme zum Einhalten eines Abstands zu anderen Fahrzeugkomponenten zu gewährleisten.
Eine bekannte Abgasbehandlungsvorrichtung enthält ein Einlassende, das als ein Gussteil gebildet wird, welches anschließend an ein Blechgehäuse gekoppelt wird. Das Gussteil enthält eine Befestigungsvorrichtung für die Abgasbehandlungsvorrichtung. Da die gesamte Einlassanordnung aus einer Gusskomponente gebildet ist, wird Wärme leider leicht von dem Innenraum der Abgasbehandlungsvorrichtung auf eine Außenfläche der gegossenen Einlassanordnung übertragen. Die meisten Endnutzer und Erstausrüster bevorzugen eine isolierte Anordnung, bei welcher die Außentemperatur der Behandlungsvorrichtung unterhalb einer vorbestimmten Maximaltemperatur bleibt. Ferner ist das Gussteil relativ groß, schwer und teuer. Dementsprechend könnte es vorteilhaft sein, eine verbesserte Abgasbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, die ein kostengünstiges integriertes Befestigungssystem mit ausreichender thermischer Abschirmung aufweist.
KURZFASSUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzfassung der Offenbarung dar und ist keine umfassende Offenbarung ihres gesamten Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
Eine Abgasbehandlungsvorrichtung enthält ein Einlassrohr, das ein mit einem Hohlraum in einem Gehäuse in Verbindung stehendes Ende aufweist. Eine Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgas ist in dem Gehäuse positioniert. Ein Befestigungsglied aus Metall enthält eine Befestigungsvorrichtung. Eine Halteplatte steht mit dem Befestigungsglied aus Metall in Eingriff und ist an dem Gehäuse fixiert, um das Befestigungsglied zwischen dem Gehäuse und der Halteplatte zu fixieren.
Eine Abgasbehandlungsvorrichtung enthält ein zwischen einem inneren Mantel und einem äußeren Mantel positioniertes Isoliermaterial. Ein Einlassrohr weist ein Ende auf, das mit einem von dem inneren Mantel definierten Hohlraum in Verbindung steht. Ein Substrat zur Behandlung von Motorabgasen ist innerhalb des inneren Mantels positioniert. Ein Befestigungsring aus Metall ist zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel positioniert und enthält eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme eines Befestigungselements.
Eine Abgasbehandlungsvorrichtung enthält einen inneren Mantel, einen äußeren Mantel und ein dazwischen positioniertes Isoliermaterial. Ein Einlassrohr weist ein Ende auf, das mit einem von dem inneren Mantel definierten Hohlraum in Verbindung steht. Ein Substrat zur Behandlung von Motorabgas ist innerhalb des inneren Mantels positioniert. Ein Befestigungsglied aus Metall enthält eine Befestigungsvorrichtung. Eine Abdeckplatte nimmt das Befestigungsglied in Eingriff und ist an dem äußeren Mantel fixiert, um das Befestigungsglied zwischen dem äußeren Mantel und der Abdeckplatte festzuhalten.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervorgehen. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Kurzfassung dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Abgasbehandlungsvorrichtung mit einem integralen Halter;
2 ist eine Querschnittsansicht durch die in 1 gezeigte Abgasbehandlungsvorrichtung;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines gegossenen Befestigungsrings;
4 ist eine Querschnittsansicht durch den in 3 gezeigten Befestigungsring;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Abgasbehandlungsvorrichtung;
6 ist eine Querschnittsansicht durch die in 5 gezeigt Abgasbehandlungsvorrichtung;
7 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Abgasbehandlungsvorrichtung;
8 ist eine Teilendansicht einer anderen alternativen Abgasbehandlungsvorrichtung;
9 ist ein fragmentarischer Querschnitt einer anderen Abgasbehandlungsvorrichtung;
10 ist ein fragmentarischer Querschnitt einer anderen Abgasbehandlungsvorrichtung;
11 ist ein fragmentarischer Querschnitt einer anderen Abgasbehandlungsvorrichtung; und
12 ist ein fragmentarischer Querschnitt der in 11 gezeigten Abgasbehandlungsvorrichtung.
In sämtlichen der mehreren Ansichten der Zeichnungen zeigen einander entsprechende Bezugszahlen einander entsprechende Teile.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es werden nunmehr Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Die 1–4 zeigen eine beispielhafte Abgasbehandlungsvorrichtung, die durch die Bezugszahl 10 gekennzeichnet ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 enthält ein erstes Substrat 12, das stromaufwärts eines zweiten Substrats 14 innerhalb eines Gehäuses 15 positioniert ist. Das erste Substrat 12 kann ein Dieseloxidationskatalysator oder eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion sein, während das zweite Substrat 14 ein Dieselpartikelfilter oder ein Schlupfkatalysator sein kann. Andere Abgasbehandlungselemente können anstelle des ersten Substrats 12 und des zweiten Substrats 14 verwendet werden. Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung eine Abgasbehandlungsvorrichtung, die ein oder mehrere Substrate innerhalb des Gehäuses 15 enthält. Die beiden in den Figuren dargestellten Substratanordnungen dienen lediglich der Veranschaulichung.
Das Gehäuse 15 enthält einen inneren Mantel 16 und einen äußeren Mantel 17, der den inneren Mantel 16 umgibt. Der innere Mantel 16 enthält mehrere Stanzteile aus Metall, die aneinander gekoppelt sind. Zum Beispiel enthält der innere Mantel 16 ein Innenrohr 18, das das erste Substrat 12 und das zweite Substrat 14 aufnimmt. Die Substrate 12, 14 werden im Innenrohr 18 unter Verwendung eines Stopf- oder Leimprozesses zum Komprimieren einer ersten Matte 28 zwischen dem ersten Substrat 12 und dem Innenrohr 18 sowie Komprimieren einer zweiten Matte 30 zwischen dem zweiten Substrat 14 und dem Innenrohr 18 festgehalten. Der äußere Mantel 17 enthält weiterhin mehrere miteinander verbundene Stanzteile, wie zum Beispiel ein Außenrohr 34, das das Innenrohr 18 umgrenzt. Ein Isoliermaterial 36 umgibt das Innenrohr 18 und ist zwischen dem Außenrohr 34 und dem Innenrohr 18 positioniert.
Eine Einlassanordnung 37 ist an dem Außenrohr 34 und dem Innenrohr 18 fixiert. Die Einlassanordnung 37 enthält eine Ringabdeckplatte 38 mit einem an einer ersten Endkappe 44 fixierten Flansch 40. Ein innerer Einlass 41 enthält eine Lippe 43, die am Innenrohr 18 fixiert ist. Der innere Einlass 41 bildet einen Teil des inneren Mantels 16, während die Endkappe 44 einen Teil des äußeren Mantels 17 bildet.
Ein Befestigungsring 54 ist zwischen der ersten Endkappe 44 und der Ringabdeckplatte 38 positioniert. Der Befestigungsring 54 kann aus einem duktilen Eisen mit einem hohen Silizium- und Molybdängehalt als eine einstückige monolithische Komponente gegossen sein. Dieses Material bietet hervorragende strukturelle physische Eigenschaften und kann der Hochtemperaturumgebung der Abgasbehandlungsvorrichtung standhalten. Der Befestigungsring kann als Alternative unter Verwendung von Prozessen, wie zum Beispiel Schmieden, Stanzen oder maschinelle Bearbeitung, hergestellt werden. Andere metallische Materialien als die aufgelisteten sind ebenfalls denkbar.
Der Befestigungsring 54 weist einen allgemein becherförmigen hohlen Querschnitt auf, der durch eine Innenwand 60 und eine Außenwand 62, die durch eine Endwand 64 miteinander verbunden sind, definiert wird. Mehrere massive Befestigungsvorsprünge 66 sind um den Umfang voneinander beabstandet. Jeder Vorsprung 66 enthält eine Gewindeöffnung 68 zur Aufnahme eines Befestigungselements (nicht gezeigt) zur Befestigung der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 an dem Fahrzeug. Um einen robusten strukturellen Halter für die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 zu definieren, ist eine Innenfläche 70 der ersten Endkappe 44 als eine komplementär zu einer Außenfläche 72 des Befestigungsrings 54 ausgebildete Tasche geformt. Mehrere Öffnungen 76 verlaufen in Ausrichtung auf die Gewindeöffnungen 68 durch die erste Endkappe 44. Es sollte auf der Hand liegen, dass der Befestigungsring 54 die becherförmigen Teile nicht aufweisen muss, sondern auch so ausgebildet sein kann, dass er einen einheitlicheren massiven Querschnitt aufweist.
Zum Zusammenbau der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 wird der Befestigungsring 54 in Eingriff mit der Innenfläche 70 gebracht. Die Ringabdeckplatte 38 wird so positioniert, dass sie den Befestigungsring 54 in Eingriff nimmt. Der Flansch 40 wird an die erste Endkappe 44 geschweißt, um den Befestigungsring 54 an einer gewünschten Stelle festzuhalten und eine strukturelle Verbindung zwischen dem Gussteil und den verbleibenden gestanzten Stahlkomponenten miteinander zu schaffen. Die erste Endkappe 44 wird ebenfalls an den Befestigungsring 54 geschweißt. Ein Isoliermaterial 77 wird zwischen der Ringabdeckplatte 38 und dem inneren Einlass 41 eingeschlossen. Bei einer alternativen Anordnung kann der Befestigungsring 54 an eine oder mehrere der Metallkomponenten, die er berührt, geschweißt werden.
Die Ringabdeckplatte 38 enthält mindestens einen Vorsprung 48, der einen ähnlichen Vorsprung oder mehrere Vorsprüngen 50, die an dem inneren Einlass 41 ausgebildet sind, in Eingriff nimmt. Die erste Endkappe 44 enthält ebenfalls einen Vorsprung oder einen Satz von Vorsprüngen 78, die in Eingriff mit dem Vorsprung oder den Vorsprüngen 48 der Ringabdeckplatte 38 angeordnet sind. Jeder Satz von Vorsprüngen ist mit den anderen verschweißt, um die erste Endkappe 44, die Ringabdeckplatte 38 und den inneren Einlass 41 aneinander zu befestigen. Jede Schweißnaht verbindet drei aneinander angrenzende Stahlblechbereiche. Die erste Endkappe 44 enthält einen Flansch 46, der nach Fertigstellung der Einlassanordnung 37 an dem äußeren Rohr 34 befestigt wird. Eine Wärmeabschirmung 80 kann wahlweise an einer Außenfläche der ersten Endkappe 44 befestigt werden, um die Vorsprünge 78 abzudecken, da diese Bereiche ohne Isolierung 77 sind.
Eine Einlassrohrleitungsanordnung 82 enthält eine Einlassrohrleitung 84, die an einer Abschirmung 86 fixiert ist. Ein Isoliermaterial 88 ist zwischen der Rohrleitung 84 und der Abschirmung 86 positioniert. Die Rohrleitung 84 weist ein erstes Ende 90 auf, das sich durch sowohl das äußere Rohr 34 als auch durch das innere Rohr 18 erstreckt und in Verbindung mit einem stromaufwärts des ersten Substrats 12 gebildeten Hohlraum 92 steht. Ein Einlass 94 ist an dem zweiten, gegenüberliegenden Ende der Einlassrohrleitungsanordnung 82 gebildet, um Abgas aus dem Verbrennungsmotor aufzunehmen.
Eine Stromverteilungsplatte 96 ist an dem inneren Einlass 41 an einer Stelle stromabwärts des ersten Endes 90 des Rohrs 84 fixiert. Die Stromverteilungsplatte 96 enthält mehrere voneinander beabstandete Öffnungen 98 mit unterschiedlicher Größe, um einen im Wesentlichen gleichförmigen Abgasstrom durch das erste Substrat 12 herbeizuführen.
Eine Auslassanordnung 100 kann unter Verwendung einiger der gleichen oder zumindest sehr ähnlichen Komponenten, wie sie zur Fertigung der Einlassanordnung 37 verwendet werden, hergestellt sein. Beispielsweise enthält die Auslassanordnung 100 eine zweite Endkappe 44a, eine Ringabdeckplatte 38a, ein Isoliermaterial 77a, einen inneren Auslass 41a, eine Rohrleitung 84a, eine Abschirmung 86a, eine Isolierung 88a und einen Auslass 94a. Weitere Merkmale der Auslassanordnung 100 sind im Wesentlichen ähnlich wie die Merkmale der Komponenten, welche die Einlassanordnung 37 bilden. Als solche, werden diese Elemente mit einem kleinen "a"-Suffix identifiziert.
Die Verbindung der Komponenten miteinander zur Bildung der Auslassanordnung 100 ist im Wesentlichen die gleiche wie bei der Einlassanordnung 37 mit der Ausnahme, dass der Befestigungsring 54 in der in den Figuren gezeigten Auslassanordnung 100 nicht vorhanden ist. Es ist jedoch festzuhalten, dass, sollte Montageflexibilität erforderlich sein, die Auslassanordnung 100 einen Befestigungsring enthalten kann, der im Wesentlichen ähnlich dem Befestigungsring 54 ist. Bei einer noch weiteren Anordnung kann die Einlassanordnung 37 ohne Befestigungsring 54 hergestellt sein, und die Auslassanordnung 100 kann einen Befestigungsring enthalten, der zwischen der zweiten Endkappe 44a und der Ringabdeckplatte 38a angeordnet ist.
5 zeigt eine alternative Abgasbehandlungsvorrichtung, die durch die Bezugszahl 110 gekennzeichnet ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 110 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 mit der Ausnahme, dass die Auslassanordnung 100 durch eine Auslassanordnung 114 ersetzt worden ist. Die Auslassanordnung 114 enthält einen an dem Innenrohr 18 fixierten Innenkegel 116 und einen an dem Außenrohr 34 fixierten Außenkegel 118. Ein Isoliermaterial 120 ist zwischen dem Innenkegel 116 und dem Außenkegel 118 positioniert. Ein Rohr 124 erstreckt sich durch Öffnungen, die sowohl in dem Außenkegel 118 als auch in dem Innenkegel 116 ausgebildet sind, um ein erstes Ende 126 des Rohrs 124 in Verbindung mit einem Hohlraum 128 zu bringen. Das Rohr 124 enthält einen Auslass 130, um behandeltem Abgas zu ermöglichen, die Abgasbehandlungsvorrichtung 110 zu verlassen.
Die Abgasbehandlungsvorrichtung 110 stellt eine alternative Leitungsrohranordnung bezüglich der Vorrichtung 10 bereit. Die Rohrleitung 84 schneidet eine auf eine Abgasstromrichtung durch die Substrate 12, 14 ausgerichtete Achse. Das Rohr 124 stellt einen Auslass bereit, der koaxial auf diese Stromachse ausgerichtet ist. Dies steht im Gegensatz zu der durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 definierte Leitungsrohranordnung, bei welcher sich sowohl der Einlass 94 als auch der Auslass 94a in einem rechten Winkel zu einer Abgasstromrichtung durch die Substrate 12, 14 erstrecken. Ein Fachmann wird erkennen, dass auch andere geometrische Anordnungen des Einlasses, des Auslasses und des Abgasstromwegs als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenlegung liegend in Betracht gezogen werden.
7 zeigt eine alternative Abgasbehandlungsvorrichtung, die durch die Bezugszahl 200 gekennzeichnet ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 200 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Abgasbehandlungsvorrichtung 110, mit der Ausnahme, dass die Einlassanordnung 37 durch eine Einlassanordnung 202 ersetzt ist. Die Einlassanordnung 202 enthält einen inneren Einlass 204, der am Innenrohr 18 fixiert ist, um einen Teil des inneren Mantels 16 zu bilden. Eine Endkappe 206 ist ein becherförmiges Stanzteil, das den inneren Einlass 204 umgibt, und enthält ein Ende 207, das am Außenrohr 34 fixiert ist, um einen Teil des äußeren Mantels 17 zu bilden. Eine Isolierung 208 ist zwischen dem inneren Einlass 204 und der Endkappe 206 positioniert. Ein Befestigungsglied 210 ist zwischen einer Innenfläche 212 der Endkappe 206 und einer Halteplatte 214 angeordnet. Die Halteplatte 214 ist an der Endkappe 206 fixiert. Eine Einlassrohrleitungsanordnung 220 enthält eine Rohrleitung 222, die an einer Abschirmung 224 fixiert ist. Ein Isoliermaterial 226 ist zwischen der Rohrleitung 222 und der Abschirmung 224 positioniert. Die Rohrleitung 222 enthält ein sich durch die Endkappe 206 erstreckendes erstes Ende 228, die Halteplatte 214 und einen inneren Einlass 204, zur Verbindung mit dem Hohlraum 94 stromaufwärts des ersten Substrats 12. Die Abschirmung 224, die Halteplatte 214 und der innere Einlass 204 sind an der Rohrleitung 222 fixiert. Die Rohrleitung 222 erstreckt sich durch das Befestigungsglied 210.
Eine andere alternative Abgasbehandlungsvorrichtung wird durch die Bezugszahl 250 gekennzeichnet und in 8 gezeigt. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 250 ähnelt im Wesentlichen jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen mit mindestens einer Ausnahme, dass die Querschnittsform der Vorrichtung nicht zwangsweise ein Kreis oder irgendein anderes regelmäßiges Polygon ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 250 enthält auch ein erstes Befestigungsglied 252, das von einem zweiten Befestigungsglied 254 beabstandet ist, statt des zuvor beschriebenen einstückigen Befestigungsglieds. Es sollte auf der Hand liegen, dass eine beliebige Anzahl von beabstandeten Befestigungsgliedern enthalten sein kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die einzelnen Befestigungsglieder werden als an die Abgasbehandlungsvorrichtung gekoppelt erachtet, wie zuvor beschrieben. Zum Beispiel können das erste Befestigungsglied 252 und das zweite Befestigungsglied 254 in einer in 8 nicht gezeigten Endkappe positioniert werden. Die Befestigungsglieder 252, 254 können anschließend zwischen einer Halteplatte und der Endkappe eingeschlossen werden. Weiterhin liegt innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung die Verwendung mehrerer beabstandeter Befestigungsglieder in den Abgasbehandlungsvorrichtungen, die anschließend in dieser Schrift vorgestellt werden.
9 zeigt einen Teil einer anderen alternativen Abgasbehandlungsvorrichtung, die durch die Bezugszahl 300 gekennzeichnet ist. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 300 ähnelt im Wesentlichen den zuvor beschriebenen Abgasbehandlungsvorrichtungen mit mindestens einer Ausnahme, dass eine Halteplatte 302 und ein Befestigungsglied 316 an einer zuvor zusammengebauten Abgasbehandlungsvorrichtung fixiert sein können. Die Halteplatte 302 kann direkt an einem Flansch 304 einer äußeren Endplatte 306 fixiert sein, statt direkt an das Außenrohr 34 gekoppelt zu sein. Eine innere Endplatte 308 kann am Innenrohr 18 fixiert sein. Die innere Endplatte 308 kann wie in 9 gezeigt geformt sein oder kann langgestreckt und konisch geformt sein, wie zuvor beschrieben wurde, und als ein innerer Einlass oder ein innerer Auslass identifiziert werden. Ein Isoliermaterial 310 ist zwischen der inneren Endplatte 308 und der äußeren Endplatte 306 positioniert. Bei der in 9 gezeigten Anordnung ist ein Flansch 304 der äußeren Endplatte 306 an einer Außenfläche 312 des Außenrohrs 34 fixiert. Ein Teil der Halteplatte 302 überlappt den Flansch 304 und ist daran fixiert.
Das Befestigungsglied 316 ist zwischen der Halteplatte 302 und der äußeren Endplatte 306 eingeschlossen. Es sollte auf der Hand liegen, dass bei einer in 9 nicht gezeigten anderen Konfiguration der Flansch 304 eine Innenfläche 318 des Außenrohrs 34 in Eingriff nehmen kann, während die Halteplatte 302 die Außenfläche 312 des Außenrohrs 34 direkt in Eingriff nimmt.
Durch Anordnen der Komponenten wie in 9 gezeigt, kann sich ein vereinfachtes Herstellungsverfahren ergeben. Insbesondere kann die Isolierung 310 durch Ineingriffbringen der äußeren Endplatte 306 mit der inneren Endplatte 308 vor Fixieren des Flansches 304 an dem Außenrohr 34 in einem gewünschten Ausmaß genau komprimiert werden. Der Zusammenbau der Abgasbehandlungsvorrichtung 300 kann vor Handhabung und Kopplung des Befestigungsglieds 316 an die Vorrichtung 300 im Wesentlichen fertiggestellt sein. Die Vorrichtung 300 kann ökonomischer hergestellt werden, da jedes der Stanzteile im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Tiefziehversionen relativ flach ist.
Nach dem Fixieren der inneren Endplatte 308 und der äußeren Endplatte 306 an dem Innenrohr 18 und dem Außenrohr 34 wird das Befestigungsglied 316 in einer in der Halteplatte 302 ausgebildeten Tasche positioniert. Die Halteplatte 302 wird so positioniert, dass sie den Flansch 304 überlappt und die äußere Endplatte 306 an oder nahe ihrer Mitte in Eingriff nimmt. An dieser Stelle kann jede der drei gestanzten Metallkomponenten, die Halteplatte 302, die äußere Endplatte 306 und die innere Endplatte 308, gleichzeitig miteinander verschweißt werden. Das Befestigungsglied 316 kann eine Außenfläche 322 der äußeren Endplatte 306 in Eingriff nehmen. Des Weiteren kann ein Außenumfang der Halteplatte 302 mit dem Flansch 304 verschweißt werden.
10 zeigt eine andere alternative Abgasbehandlungsvorrichtung, die durch die Bezugszahl 350 gekennzeichnet ist. Nur ein Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung wird in 10 gezeigt, um die Unterschiede gegenüber den zuvor beschriebenen Vorrichtungen zu veranschaulichen. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 350 enthält einen inneren Mantel 352, der ein Innenrohr 354 und eine innere Endplatte 356 enthält. Ein äußerer Mantel 360 enthält ein Außenrohr 362, das das Innenrohr 354 umgibt, und eine äußere Endplatte 364. Eine Isolierung 366 ist zwischen dem Innenrohr 354 und dem Außenrohr 362 sowie zwischen der inneren Endplatte 356 und der äußeren Endplatte 364 positioniert.
Ein Befestigungsglied 368 ist zwischen der inneren Endplatte 356 und der äußeren Endplatte 364 positioniert. Bei einer Anordnung ist eine Tasche 370 in der äußeren Endplatte 364 zur Aufnahme des Befestigungsglieds 368 ausgebildet. Wie zuvor beschrieben, kann das Befestigungsglied 368 als ein einstückiges monolithisches Glied hergestellt werden oder kann als Alternative dazu mehr als ein beabstandetes Befestigungsglied enthalten. Bei der in 10 gezeigten Konfiguration ist eine Innenfläche 374 des Befestigungsglieds 368 in Eingriff mit einer Außenfläche 380 der Isolierung 366 positioniert. Es sollte auf der Hand liegen, dass die Isolierung 366 komprimierbar ist und eine Vorspannlast basierend auf der Position der äußeren Endplatte 364 und des Befestigungsglieds 368 vor Fixieren der äußeren Endplatte 364 an dem Außenrohr 362 an das Befestigungsglied 368 angelegt werden kann. Ein Zapfen 384 ist an dem Befestigungsglied 368 fixiert und erstreckt sich durch eine Öffnung 386 der äußeren Endplatte 364. Der Zapfen 384 enthält ein Außengewinde, das zum Befestigen der Abgasbehandlungsvorrichtung 350 an einer Stützstruktur nützlich ist. Der ein Außengewinde aufweisende Zapfen 384 ist lediglich ein Beispiel für eine Befestigungsvorrichtung, die durch das Befestigungsglied 368 bereitgestellt werden kann. Es kommt auch in Betracht, dass das Befestigungsglied 368 eine innen verlaufende Sacklochgewindebohrung enthalten kann. Andere Befestigungsvorrichtungen, einschließlich unterschiedlich geformter Befestigungselemente, werden als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegend erachtet. Diese Befestigungselemente können sich nach außen über eine Außenfläche der äußeren Endplatte 364 hinaus erstrecken oder können innerhalb des Befestigungsglieds 368 positioniert sein und über die Öffnung 386 zugänglich sein. Die alternativen Befestigungsvorrichtungen können Teil irgendwelcher der in dieser Schrift zuvor beschriebenen Befestigungsglieder oder Befestigungsringe sein.
Die 11 und 12 zeigen eine Abgasbehandlungsvorrichtung 400, die mit einem alternativen oder zusätzlichen Halter 402 ausgestattet sind. Der Halter 402 enthält ein Befestigungsglied 404, das in Kontakt mit einer Außenfläche 406 des Außenrohrs 34 positioniert ist. Eine Halteplatte 410 enthält eine Innenfläche 412, die als eine komplementär zu einem Außenprofil des Befestigungsglieds 404 ausgebildete Tasche geformt ist. Die Halteplatte 410 ist an den Flanschen 416, 418 am Außenrohr 34 fixiert. Das Befestigungsglied 404 oder die Halteplatte 410 brauchen sich nur entlang einem Teil des Umfangs des Außenrohrs 34 zu erstrecken, wie in 12 gezeigt wird. Um Kosten und Gewicht einzusparen, erstrecken sich das Befestigungsglied 404 und die Halteplatte 410 weniger als 180 Grad um den Umfang. Eine Öffnung 422 erstreckt sich durch die Halteplatte 410, um Zugang zu einer Sacklochgewindebohrung 424 zu gewähren. Als Alternative dazu kann ein Zapfen oder ein anderes Befestigungselement an dem Befestigungsglied 404 fixiert sein und sich durch die Öffnung 422 erstrecken.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zwecks Veranschaulichung und Beschreibung gegeben. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können bei einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn dies nicht speziell gezeigt oder beschrieben wird. Zum Beispiel könnten das zuvor beschriebene Zusammenwirken zwischen Befestigungsglied und Halteplatte auf eine Abgasbehandlungsvorrichtung mit einer einzigen Wand anstelle der zuvor beschriebenen Ausführung mit innerem und äußerem Mantel angewandt werden. Ein anderer Satz von Abgasbehandlungsvorrichtungen wird als alle der zuvor erwähnten Merkmale außer dem Befestigungsring aufweisend erachtet. Diese Vorrichtungen können unter Verwendung herkömmlicherer Mittel, wie zum Beispiel Bänder oder Gurte, befestigt werden. Ein ökonomischer Vorteil wird durch Verwendung gängiger Komponenten geboten. Andere Merkmale können auch auf verschiedene Weise variiert werden. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung enthalten sein.

Claims

Abgasbehandlungsvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse; ein Einlassrohr, das ein mit einem Hohlraum in dem Gehäuse in Verbindung stehendes Ende aufweist; eine Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgas, wobei die Abgasbehandlungskomponente in dem Gehäuse positioniert ist; ein Befestigungsglied aus Metall, das eine Befestigungsvorrichtung enthält; und eine Halteplatte, die mit dem Befestigungsglied in Eingriff steht und an dem Gehäuse fixiert ist, um das Befestigungsglied zwischen dem Gehäuse und der Halteplatte zu fixieren.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Halteplatte und das Befestigungsglied in dem Gehäuse positioniert sind, wobei das Gehäuse eine auf die Befestigungsvorrichtung ausgerichtete Öffnung enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Zapfen enthält, der an dem Befestigungsglied fixiert ist und sich durch die Öffnung in dem Gehäuse erstreckt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsvorrichtung eine Aufnahme in dem Befestigungsglied enthält, wobei die Öffnung auf die Aufnahme ausgerichtet ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Halteplatte und das Befestigungsglied außerhalb des Gehäuses positioniert sind, wobei die Halteplatte eine auf die Befestigungsvorrichtung ausgerichtete Öffnung enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Zapfen enthält, der an dem Befestigungsglied fixiert ist und sich durch die Öffnung in der Halteplatte erstreckt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Befestigungsvorrichtung eine Aufnahme im Befestigungsglied enthält, wobei die Öffnung auf die Aufnahme ausgerichtet ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse ein Rohr und eine ein Ende des Rohrs schließende Endplatte enthält, wobei das Befestigungsglied die Endplatte und die Halteplatte berührt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine gekrümmte Außenfläche enthält, wobei das Befestigungsglied eine Passfläche enthält, die so geformt ist, dass sie komplementär zu der gekrümmten Außenfläche ist, wobei die Passfläche die gekrümmte Außenfläche in Eingriff nimmt, wobei die Halteplatte an dem Gehäuse fixiert ist und das Befestigungsglied an das Gehäuse koppelt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Halteplatte das Befestigungsglied berührt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die gekrümmte Außenfläche zusammen mit der Halteplatte das Befestigungsglied einkapseln.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei sich die Halteplatte und das Befestigungsglied um weniger als 180 Grad um den Umfang des Gehäuses erstrecken.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse einen inneren Blechmantel, einen äußeren Blechmantel und eine Isolierung dazwischen enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung, umfassend: einen inneren Mantel; einen äußeren Mantel; ein zwischen dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel positioniertes Isoliermaterial; ein Einlassrohr, das ein Ende aufweist, das mit einem durch den inneren Mantel definierten Hohlraum in Verbindung steht; eine innerhalb des inneren Mantels positionierte Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgasen; ein Befestigungsglied aus Metall, das eine Aufnahme oder einen Zapfen enthält; und eine Halteplatte, die das Befestigungsglied in Eingriff nimmt und an dem äußeren Mantel fixiert ist, um das Befestigungsglied zwischen dem äußeren Mantel und der Halteplatte einzuschließen, wobei die Halteplatte eine auf die Aufnahme oder den Zapfen ausgerichtete Öffnung enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der innere Mantel ein Innenrohr aus Metall und eine ein Ende des Innenrohrs schließende innere Endplatte enthält, wobei der äußere Mantel ein Außenrohr aus Metall, das das Innenrohr umgibt, und eine ein Ende des Außenrohrs schließende äußere Endplatte enthält, wobei das Befestigungsglied die äußere Endplatte berührt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Isoliermaterial zwischen der inneren Endplatte und der äußeren Endplatte positioniert ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Halteplatte an der äußeren Endplatte fixiert ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Halteplatte an dem Außenrohr fixiert ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Halteplatte eine im Wesentlichen planare Fläche und einen sich um den Umfang erstreckenden Flansch aufweist, wobei die planare Fläche und der Flansch das Befestigungsglied berühren.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Halteplatte und der äußere Mantel das Befestigungsglied umfassen.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend ein anderes Befestigungsglied aus Metall, das von dem Befestigungsglied beabstandet ist und zwischen dem äußeren Mantel und der Halteplatte eingeschlossen ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Befestigungsglied einen ununterbrochenen Ring enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Befestigungsglied eine "U"-Form aufweist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der innere Mantel, der äußere Mantel und die Halteplatte an einer gemeinsamen Stelle aneinander fixiert sind.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Befestigungsglied aus Metall eine Außenfläche des äußeren Mantels in Eingriff nimmt.
Abgasbehandlungsvorrichtung, umfassend: einen inneren Mantel; einen äußeren Mantel; ein zwischen dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel positioniertes Isoliermaterial; ein Rohr, das ein Ende aufweist, das mit einem durch den inneren Mantel definierten Hohlraum in Verbindung steht; eine innerhalb des inneren Mantels positionierte Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgasen; ein Befestigungsglied aus Metall, das eine Befestigungsvorrichtung enthält; und eine Halteplatte, die mit dem Befestigungsglied in Eingriff steht und an dem äußeren Mantel fixiert ist, um das Befestigungsglied zwischen dem äußeren Mantel und der Halteplatte festzuhalten, wobei das Befestigungsglied aus Metall das Rohr zumindest teilweise umgibt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Zapfen enthält, der am Befestigungsglied fixiert ist und sich durch die Halteplatte erstreckt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Befestigungsvorrichtung eine Gewindebohrung enthält und die Halteplatte eine auf die Gewindebohrung ausgerichtete Öffnung enthält.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei das Befestigungsglied als ein ununterbrochener Ring geformt ist und sich das Rohr durch den Ring erstreckt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei das Isoliermaterial zwischen dem inneren Mantel und der Halteplatte angeordnet ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, ferner umfassend ein anderes Befestigungsglied aus Metall, das von dem Befestigungsglied beabstandet ist und zwischen dem äußeren Mantel und der Halteplatte eingeschlossen ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei der innere Mantel, der äußere Mantel und die Halteplatte an einer gemeinsamen Stelle aneinander fixiert sind.
Abgasbehandlungsvorrichtung, umfassend: einen inneren Mantel, der ein Innenrohr aus Metall und eine ein Ende des Innenrohrs schließende Endplatte enthält; einen äußeren Mantel, der ein das Innenrohr umgebendes Außenrohr aus Metall und eine ein Ende des Außenrohrs schließende äußere Endplatte enthält; ein zwischen dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel positioniertes Isoliermaterial; ein Strömungsrohr, das ein mit einem durch den inneren Mantel definierten Hohlraum in Verbindung stehendes Ende aufweist; eine innerhalb des inneren Mantels positionierte Abgasbehandlungskomponente zur Behandlung von Motorabgasen; und ein Befestigungsglied aus Metall, das eine Befestigungsvorrichtung enthält, wobei das Befestigungsglied zwischen dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel positioniert ist und den äußeren Mantel und die Isolierung in Eingriff nimmt.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 33, wobei das Isoliermaterial zum Vorspannen des Befestigungsglieds in Eingriff mit dem äußeren Mantel komprimiert wird.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 34, wobei ein Teil der Isolierung zwischen dem Befestigungsglied und der inneren Endplatte komprimiert wird.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 33, wobei die Isolierung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr positioniert ist.
Abgasbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 33, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Zapfen enthält, der an dem Befestigungsglied fixiert ist und sich durch eine Öffnung im äußeren Mantel erstreckt.