DE2628134C3

DE2628134C3 - Holding device for a heat insulator in an exhaust gas reactor of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE2628134C3
Application number: DE19762628134
Authority: DE
Inventors: Masami Toyota Konishi; Nobutaka Aichi Morikawa; Takashi Nagoya Noda
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-12-29
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1979-11-08
Also published as: JPS5534263Y2; DE2628134B2; JPS5292111U; DE2628134A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für einen Wärmeisolator in einem Abgasreaktor einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a holding device for a heat insulator in one Exhaust gas reactor of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Eine derartige aus der DE-OS 22 36 154 bekannt gewordene Haltevorrichtung besitzt ein einstückiges Durchführungselement, das über seine Axialschnittbreite etwa treppenförmig profiliert ist, so daß es mit zwei Seitenbereichen parallel zum Gehäuse und zum Mantel angeordnet ist und mit einem breiten Querbereich den Innenrand des Wärmeisolators überdeckt. Dieses Durchführungselement ist entweder mit dem Gehäuse oder mit dem Mantel verschweißt, was bedeutet, daß an einem der beiden axialen Endbereiche ein Spalt zwischen dem Durchführungselement und dem Gehäuse oder dem Mantel verbleibt.Such a holding device, which has become known from DE-OS 22 36 154, has a one-piece bushing element which is profiled in a step-like manner over its axial section width so that it is arranged with two side areas parallel to the housing and the jacket and with a wide transverse area the inner edge of the heat insulator covered. This bushing element is welded either to the housing or to the jacket, which means that a gap remains between the bushing element and the housing or the jacket at one of the two axial end regions.

Eine andere derartige aus der DE-OS 23 62 015 bekannte Haltevorrichtung besitzt ebenfalls ein einstükkiges Durchführungselement in der Querschnittsform etwa eines L, wobei der kleinere Schenkel parallel zum Abgasführungs-Stutzen und der längere Schenkel parallel zum Mantel verläuft. Auch dieses Durchführungselement kann am Gehäuse angeschweißt sein.Another such holding device known from DE-OS 23 62 015 also has a one-piece Feed-through element in the cross-sectional shape of approximately an L, with the smaller leg parallel to the Exhaust gas duct and the longer leg runs parallel to the jacket. Also this implementation element can be welded to the housing.

Bei beiden genannten bekannten Haltevorrichtungen ist es nachteilig, daß stets Spalte zwischen den den Wärmeisolator umgebenden Teilen bestehen, so daß, da sich die einzelnen Teile gegeneinander bewegen, die Gefahr besteht, daß der Wärmeisolator durch eindringende Abgase leicht zu S'.aub wird und daß auf demselben Wege sich vom Wärmeisolator lösende Staubteilchen in unkontrollierter Weise in den Abgasreaktor und die sonstige Abgasanlage des Motors befördert werden. Dies kann unter anderem dazu führen, daß die an sich gegeneinander bewegbarIn both of the known holding devices mentioned, it is disadvantageous that there is always a gap between the Heat insulator surrounding parts exist, so that, since the individual parts move against each other, the There is a risk of penetrating the heat insulator Exhaust gases easily become dust and that in the same way detach themselves from the heat insulator Dust particles in an uncontrolled manner in the exhaust gas reactor and the other exhaust system of the engine to get promoted. This can lead, among other things, to the fact that the per se can be moved relative to one another

i" gehaltenen Teile aufgrund solcher Staubteilchen festklemmen. Selbst wenn, wie oben ausgeführt, das Durchführungselement beispielsweise am Gehäuse angeschweißt wird, wird der betreffende Spalt nur reduziert, da ein vollkommenes Verschweißen einei "clamped parts due to such dust particles. Even if, as stated above, the lead-through element, for example, on the housing is welded, the gap in question is only reduced, since a perfect welding a

''· starre Zuordnung von Gehäuse und Mantel ergeben würde, was nicht zugelassen werden kann. Andererseits ergeben sich jedoch Nachteile hinsichtlich eines erhöhten Aufwandes und damit höherer Kosten bei der Montage der Haltevorrichtung, da das Schweißen Zeit'' · Result in a rigid assignment of housing and jacket what cannot be allowed. On the other hand, however, there are disadvantages with regard to one increased effort and thus higher costs in the assembly of the holding device, since the welding time

-^>(i und Geschicklichkeit erfordert.- ^{> (} i and skill required.

Eine andere Hallevorrichtung, die mit der der eingangs genannten Art vergleichbar ist, ist aus der DE-OS 22 38 255 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Haltevorrichtung ist kein den WärmeisolatorAnother hall device, which is comparable to that of the type mentioned, is from the DE-OS 22 38 255 became known. In this known holding device there is no heat insulator

-'■ abdeckendes Durchführungselement vorgesehen, sondern das Durchführungselement liegt innen randseitig unmittelbar dem Abgasführungs-Stutzen gegenüber. Dieser Stutzen, der mit seinem einen Ende gleitend innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, besitzt andere-- '■ covering implementation element provided, but the lead-through element lies directly opposite the exhaust gas duct on the inside edge. This nozzle, which is slidably arranged with its one end within the housing, has other-

''' ncnds einen Flansch und einen Falz, zwischen denen unter Zwischenfügen zweier Ringscheiben der Mantel eingesetzt und gehalten ist. Somit ergeben sich die oben im Zusammenhang mit vorhandenen Spalten beschriebenen Nachteile, denn bei dieser bekannten tlaltevor-'' 'ncnds a flange and a fold between them with the interposition of two ring disks, the jacket is inserted and held. Thus the above result disadvantages described in connection with existing columns, because with this known tlaltevor-

'"' richtung ist nicht nur am Ort der Gleitführung des Stutzens innerhalb des Gehäuses ein Spalt vorhanden, sondern auch an der labyrinihartigen Verbindung zwischen Stutzen und Mantel, die, um möglichst kleine Spalte zu erhalten, nicht durch Pressen, sondern lediglich durch Zwischenfügen von Ringscheiben hergestellt ist.'"' direction is not only at the location of the sliding guide of the There is a gap within the housing, but also at the labyrini-hard connection between the nozzle and the jacket, in order to keep the gaps as small as possible, not by pressing, but rather is made only by the interposition of ring disks.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Wärmeisolator im Bereich desThe object of the present invention is therefore to provide a holding device of the type mentioned at the beginning create that the heat insulator in the area of the

■'"' Abgasführungs-Stutzens allseitig schützt und die in einfacher und billiger Weise herstellbar und monlierbar ist.■ '"' Flue gas duct protection on all sides and the in is easier and cheaper to manufacture and assemble.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen MerkmaleThis object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1

■'"' gelöst.■ '"' solved.

Bei der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird also der Wärmeisolator nach Art einer Sandwich-Bauweise zwischen den beiden pressgeformten Durchführungselementteilen eingebettet. Durch das VerstemmenIn the case of the holding device according to the invention, the heat insulator is thus in the manner of a sandwich construction embedded between the two compression molded leadthrough element parts. By caulking

"'"' der Innenumfangsbereiche der beiden Teile miteinander erreicht man einerseits eine absolute Versiegelung des mit dem Wärmeisolator ausgefüllten Raumes gegenüber dem Stutzen und andererseits, daß dieser dichte Abschluß in einfacher und kostengünstiger Weise"'"' of the inner peripheral areas of the two parts with each other one achieves on the one hand an absolute sealing of the space filled with the heat insulator opposite the nozzle and on the other hand that this tight seal in a simple and inexpensive manner

'° hergestellt werden kann. Der dichte Abschluß des Wärmeisolators gegenüber dem zum Stutzen führenden Bereich wird außerdem noch dadurch erreicht, daß der radiale Außenbereich zumindest einer der beiden Teile beim Zusammenbau verformt wird, was bedeutet, daß das Durchführungselement zwischen das Gehäuse und den Mantel gepreßt wird und sich so unter Vorspannung an diese beiden Wanteile anlegt. Damit kann in den den Wärmeisolator aufnehmenden Raum weder l.eckgas'° can be produced. The tight seal of the heat insulator against the leading to the socket Area is also achieved in that the radial outer area of at least one of the two parts is deformed during assembly, which means that the bushing element between the housing and the jacket is pressed and so rests under tension on these two Wanteile. This can be used in the Heat insulator receiving space neither l.eckgas

eindringen noch können evtl. Staubteilchen vom Wärmeisolator in den Abgasreaktor oder weiter gelangen.Dust particles from the heat insulator can still penetrate into the exhaust gas reactor or further reach.

In den Unleransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Form der Teile des Durchführungselementes beschrieben.The unclaimed claims contain advantageous developments the shape of the parts of the bushing element described.

Weitere Einzelheiten sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher besch: ieben und erläutert wird. Es zeigtFurther details can be found in the following description in which the invention is based on the in Exemplary embodiments shown in the drawing are described in more detail: ieben and explained. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Abgasreaktor,F i g. 1 shows a section through an exhaust gas reactor,

Fig.2 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt aus Fig. 1 des Bereiches, in welchem ein einen Abgasführungs-Stutzen umgebendes Durchführungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung angeordnet ist,2 shows a partial section in an enlarged illustration from Fig. 1 of the area in which a lead-through element surrounding an exhaust gas duct according to an exemplary embodiment is present Invention is arranged,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einzelteile eines Durchführungselementes gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,3 shows a section through the individual parts of a lead-through element according to another exemplary embodiment the present invention,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Einzelteile eines Durchführungselementes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,F i g. 4 shows a section through the individual parts of a lead-through element according to a third exemplary embodiment the present invention,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines Einzelteiles eines Durchfülirungselementes gemäß einem vierten Ausführunjsbeispiel vorliegender Erfindung, undF i g. 5 is a perspective view of an individual part of a feed-through element according to a fourth Embodiment of the present invention, and

F i g. 6 einen Teilschnitt, ähnlich F i g. 2, jedoch mit Durchführungselement nach F i g. 5 in Einbaulage.F i g. 6 shows a partial section, similar to FIG. 2, but with Implementation element according to FIG. 5 in the installation position.

In Fig. I ist eine Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Abgasführungs-.Stutzen 2 dargestellt, von denen jeder sich in einer der Abgasöffnungen 3 befisKJet. Ein Gehäuse 4 eines Abgassamniclleitung-Reaktois, auch Manifold-Rcaktor genannt, für den Motor ist aus zwei miteinander verbundenen Blöcken 5 und 6 zusammengesetzt, wobei in einem von ihnen, nämlich im Block 5, eine Vielzahl von Bohrungen 5.7 zum Einführen bzw. zur Aufnahme der Stutzen 2 vorgesehen ist.In Fig. I, an internal combustion engine with a plurality of exhaust gas ducting .Stutzen 2 is shown, from each of which is located in one of the exhaust openings 3. A housing 4 of an exhaust gas collection line reactor, also called manifold actuator, for the motor is off two interconnected blocks 5 and 6 composed, in one of them, namely in the Block 5, a plurality of bores 5.7 for inserting or receiving the nozzle 2 is provided.

Innerhalb des Abgasreaktorsgehäuses 4 ist ein äußerer Mantel 7 angeordnet, und der Raum zwischen diesem Mantel 7 und dem Gehäuse 4 ist mit einem Wärmeisolator 8 ausgefüllt. Der Teil des Mantels 7, in den die Stutzen 2 eingeführt werden, ist mit Führungs-Bundringen 9 versehen. In einem hinreichenden Abstand innerhalb des äußeren Mantels 7 ist ein innerer Mantel 10 angeordnet, dessen eine Seite zur Mündung der Stutzen 2 hin offen ist, von denen einige Ränder 2a besitzen, die vorstehen und sich in den inneren Mantel 10 öffnen.Inside the exhaust gas reactor housing 4, an outer jacket 7 is arranged, and the space between this jacket 7 and the housing 4 is filled with a heat insulator 8. The part of the sheath 7, in which the nozzle 2 are introduced is provided with guide collar rings 9. In a sufficient Spaced within the outer shell 7, an inner shell 10 is arranged, one side of which faces the mouth the connection piece 2 is open, some of which have edges 2a which protrude and extend into the inner jacket 10 open.

An einem mittigen Bereich einer Seite des Reaktorgehäuses 4 ist eine Reaktor-Abgasöffnung ti vorgesehen, die mit einem nicht dargestellten Auspuffrohr verbunden ist. Bei dieser Anordnung gelangen also die aus einem nicht dargestellten Zylinder des Motors 1 kommenden Abgase in den inneren Mantel 10 und strömen durch die öffnung an beiden Enden und durch einen Kanal 12, der zwischen dem inneren Mantel 10 und dem äußeren Mantel 7 gebildet ist, zur Abgasöffnung 11, wie dies durch die Pfeile in F i g. 1 dargestellt ist.A reactor exhaust gas opening ti is provided in a central region of one side of the reactor housing 4, which is connected to an exhaust pipe, not shown. With this arrangement, the get off an unillustrated cylinder of the engine 1 coming exhaust gases into the inner shell 10 and flow through the opening at both ends and through a channel 12 which runs between the inner jacket 10 and the outer jacket 7 is formed, to the exhaust port 11, as indicated by the arrows in F i g. 1 shown is.

Bei einem Abgassammelleitung-Reaktor dieser Art, bei dem eine gewisse Beweglichkeit zwischen den Stutzen 2, auf die die Motorvibration unmittelbar übertragen wird, und dem äußeren Mantel 7, der über den Wärmeisolator 8 am Gehäuse 4 befestigt ist, vorhanden sein muß, bestehen /wischen dem Stutzen 2 und den Bundringen 9 und /wischen dem äußeren Mantel 7 und den Bundringen 9 Spalte, so daß die Bundringe 9 sowohl in Längs- als auch in diametraler Richtung der Stutzen 2 verschoben werden können.In an exhaust manifold reactor of this type, in which a certain mobility between the Nozzle 2, to which the engine vibration is transmitted directly, and the outer jacket 7, which over the heat insulator 8 is attached to the housing 4, must be present, exist / wipe the nozzle 2 and the collar rings 9 and / between the outer jacket 7 and the collar rings 9 column, so that the Collars 9 can be moved both in the longitudinal as well as in the diametrical direction of the nozzle 2.

Bei einem solchen Abgasreaktor wird der aus einer faserigen Substanz, beispielsweise einem Keramikfaserstoff, bestehende Wärmeisolator 8, der den Raum zwischen dem Reaktorgehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 ausfüllt, an seiner Kante zu Staub, weil er der Motorvibration und Leckgasen ausgesetzt ist. DadurchIn such a waste gas reactor is made of a fibrous substance, for example a ceramic fiber material, existing heat insulator 8, the space between the reactor housing 4 and the outer Cover 7 fills, at its edge to dust because it is exposed to the engine vibration and leakage gases. Through this

ίο dringt der Staub in die Spalte zwischen den Stutzen 2 und den Bundringen 9 und zwischen dem äußeren Mantel 7 und den Bundringen 9 ein und behindert damit die Gleitbewegung der Bundringe 9; oder der Staub dringt tie.'er durch den Spalt zwischen dem innerenίο the dust penetrates into the gap between the nozzles 2 and the collars 9 and between the outer jacket 7 and the collars 9 and interferes with it the sliding movement of the collars 9; or the dust penetrates deeper through the gap between the interior

ι i Mantel 10 und den Stutzen 2 ein und erreicht schließlich den inneren Mantel 10, der die Verbrennungskammer bzw. den Verbrennungsraum bildet, so daß er durch den Kanal 12 und aus der Abgasöffnung 11 in die freie Atmosphäre ausgeblasen wird.ι i coat 10 and the nozzle 2 and finally reached the inner shell 10, which forms the combustion chamber or the combustion space, so that it through the Channel 12 and is blown out of the exhaust port 11 into the open atmosphere.

2(i Um dies zu verhindern, ist bei einem ersten, in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 ein Durchführungselement 13 in Form einer Hülse bzw. eines Ringes vorgesehen. Der außen um den Durchführungsring 132 (i To prevent this, a first, in Fig. 2 illustrated embodiment between the housing 4 and the outer shell 7, a bushing element 13 in the form of a sleeve or a ring intended. The outside around the grommet 13

2Ί gebildete Raum ist mit dem Wärmeisolator 14 ausgefüllt2Ί formed space is with the heat insulator 14 filled out

Fig. 3 zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes Π, der eine preßgeformte Scheibe 15 besitzt, deren eines EndeFig. 3 shows another embodiment according to the invention a grommet Π having a compression molded disc 15, one end of which

κι trichterförmig ist, beispielsweise das linke Ende nach Fig. 3, und deren anderes Ende, also hier das rechte Ende, als Rohr 15.1 ausgebildet ist, das in einen gebohrten Teil 16;? einer ähnlich geformten, also preßgeformten, Platte bzw. Blech 16 eingesetzt undκι is funnel-shaped, for example the left end after Fig. 3, and the other end, so here the right end, is designed as a tube 15.1, which is in a drilled part 16 ;? a similarly shaped, ie compression-molded, plate or sheet 16 is used and

!■'> dicht verstemml wird. Gleichzeitig mit dem Dichtstemmen wird der Wärmeisolator 14 /wischen die beiden Platten 15 und 16 gesetzt, wodurch der Durchführungsring 13 und der Wärmeisolator 14 zu einem integralen Bestandteil werden. Das auf diese Weise gewonnene! ■ '> is tightly caulked. Simultaneously with the caulking the heat insulator 14 / wiping the two plates 15 and 16 is set, whereby the grommet 13 and the heat insulator 14 become an integral Become part of it. That won in this way

■tu Durchführungselement 13 wird zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 befestigt und dadurch sicher zwischen diesen beiden gehalten. Der Durchführungsring 13 ist etwas weiter als der Spalt zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7, so daß er beim■ tu bushing element 13 is between the housing 4 and the outer jacket 7 and thereby held securely between these two. The lead-through ring 13 is slightly wider than the gap between the housing 4 and the outer shell 7, so that when

■· > Zusammenbau zusammengedrückt wird.■ ·> assembly is compressed.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes 13, bei welchem das eine Teil 17 nahezu dieselbe Form aufweist wie das Teil 15 des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbcispieles, währendFIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a feed-through ring 13, in which one part 17 has almost the same shape as the part 15 of the embodiment shown in Fig. 3, while

"'" das andere Teil 18 als flacher, ebener Ring ausgebildet ist. Das rohrförmige Teil 17;j des Teils 17 gelangt in die zentrische öffnung 18.1 des Teils 18 und wird dann nicht verstemmt. Bei diesem Durchführungsring ist der Querschnitt unsymmetrisch."'" the other part 18 is designed as a flat, planar ring is. The tubular part 17; j of the part 17 reaches the central opening 18.1 of the part 18 and is then not caulked. The cross-section of this bushing ring is asymmetrical.

V) Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes, das in den F i g. 5 und b dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Zähnen 19a am Umfang des einen Seitenteils 19 vorgesehen, das andererseits im wesentlichen dasselbe Durchführungsteil, wie das in Fig. 3V) In a further embodiment of a bushing ring, that in the F i g. 5 and b, there is a plurality of teeth 19a on the periphery of one Side part 19 is provided which, on the other hand, has essentially the same lead-through part as that in FIG. 3

w) dargestellte Teil bildet. Die Zähne können, wie deutlich ersichtlich, am Wärmeisolator 14 eine sichere Klemmung erreichen, wenn dieser, wie in Fig. 6 dargestellt, zwischen dem Teil 19 und einem weiteren Seitenteil angeordnet ist.w) forms the part shown. The teeth can be seen as clearly can be seen, achieve a secure clamping on the heat insulator 14 when this, as shown in Fig. 6, is arranged between the part 19 and a further side part.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Holding device for a heat insulator in an exhaust gas reactor of an internal combustion engine, with a profiled, ring-shaped bushing element which is arranged between the exhaust gas reactor housing and a jacket provided within this and which ropes the heat insulator arranged in the space between the housing and the jacket and opposite one in a Housing opening arranged inner exhaust gas duct covers, characterized in that the lead-through element (13) consists of two compression-molded parts (15, 16; 17, 18; 19) which on their inner circumferential area (15a; Ma) by deforming at least one of the two Parts are caulked together tightly, and that the two parts (15, 16; 17, 18; 19) at their radial outer areas, of which at least one when assembling the reactor parts by pressing the housing (4) on the one hand and the jacket (7) on the other hand is deformable, enclose the heat insulator (meanwhile.

2. Holding device according to claim 1, characterized in that at least one of the two compression-molded parts (15, 16; 17, 18) has an approximately funnel-shaped outer region, and that for the tight caulking of both parts on one part (15; 17) into one central bore (16a; \% a) of the other part (16; 18) insertable cylindrical extension (15a; 17a ^ is formed.

3. Holding device according to claim 1 or 2, characterized in that the other part is a flat plate (18).

4. Holding device according to one of claims I to 3, characterized in that the radial Outer area of one of the two parts (19) bent towards the heat insulator and with a Variety of teeth (19a ^ is provided.