EP1882089B1 - Verfahren zur herstellung einer abgasführenden vorrichtung - Google Patents

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EP1882089B1
EP1882089B1 EP06701384A EP06701384A EP1882089B1 EP 1882089 B1 EP1882089 B1 EP 1882089B1 EP 06701384 A EP06701384 A EP 06701384A EP 06701384 A EP06701384 A EP 06701384A EP 1882089 B1 EP1882089 B1 EP 1882089B1
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marking lines
extend
insert piece
casing
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an exhaust gas-carrying device, comprising at least one insert and a cylindrical outer housing, comprising the steps of: inserting the insert into the outer housing and applying radial forces by means of pressing against the outer peripheral surface of the outer housing clamping jaws, the plastic housing deform inwards to clamp the insert in the outer housing.
  • the invention also relates to an exhaust gas-carrying device, with at least one insert and a plastically deformed cylindrical outer housing.
  • Such a method and such an exhaust gas-conducting device are known from the prior art (see, for example EP 0 982 480 A2 ), wherein it can be, for example, a catalyst, a diesel particulate filter or a silencer of a motor vehicle in the exhaust gas-carrying device.
  • FIG. 1 shows a tool that is commonly used to clamp an insert, which is formed in the case of a motor vehicle catalytic converter 10, for example, by a ceramic substrate 12 and an insulating mat 14 in an outer housing 16.
  • the tool has a plurality of clamping jaws 18, which are arranged around the substrate 12, the insulating mat 14 and the outer housing 16. Subsequently, the clamping jaws 18 are pressed radially inwards, toward the outer housing 16, whereby radial forces act on the outer peripheral surface of the outer housing 16. As a result, the outer housing 16 is plastically deformed inwardly and thus clamped the substrate 12 with the insulating mat 14 in the outer housing 16.
  • the jaws 18 have in a fully merged state in the form of a hollow cylinder whose inner diameter corresponds to the desired outer diameter of the finished catalyst 10 just.
  • a disadvantage of the described method for producing an exhaust gas-carrying device is that 18 mark lines in the outer housing 16 arise by the merging of the jaws, which are adjacent to the contact surfaces of the inner longitudinal edges 20 of the jaws 18 with the outer housing 16 and by the partial impressions of the outer housing 16 arise.
  • These inner longitudinal edges 20 extend in the jaws 18 according to the prior art straight and parallel to the longitudinal axis L of the outer housing 16, as particularly well in FIG. 2 can be seen, showing the unwound inner surface of the tool according to the prior art.
  • outer housing 16 When forming, it may come to sinking, also called denting, a portion of the outer housing 16. This danger exists in particular in outer casings which have no circular but, for example, an elliptical or an approximately triangular cross-section.
  • the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned, by means of which an exhaust gas-conducting device can be produced, whose outer housing has a higher stability during the forming.
  • the jaws are formed and have such edges that marking lines are formed in the outer housing, which do not extend over the portion of the outer housing in which the insert is arranged, not axially parallel to the outer housing.
  • the inventive method results in an exhaust gas-conducting device of the type mentioned, in which the outer housing has marking lines that do not extend over the portion of the outer housing in which the insert is arranged, not axially parallel to the outer housing.
  • the resulting marking lines thus have one or more sections which are not parallel to the axis of the outer housing, which is also meant that they comprise several axially parallel sections, but which offset from one another.
  • the marking lines are not both continuous as well as continuously paraxial, whereby the susceptibility of the outer housing against sagging or denting is significantly reduced.
  • the inventive method is also characterized by its simple and cost-effective usability, since ideally only the jaws 18 must be replaced in the method according to the prior art, the other production facilities can be maintained.
  • the marking lines have at least one section extending obliquely to the longitudinal axis of the outer housing, whereby the outer housing is more stable during forming.
  • the marking lines preferably have at least one axially parallel section and at least one section extending transversely to the longitudinal axis of the outer housing and are thereby caused by clamping jaws which can be manufactured comparatively easily.
  • a plurality of axially successively arranged groups of marking lines extending over partial lengths are formed in the outer housing, wherein the marking lines of successive groups are arranged offset from one another in the circumferential direction.
  • This is z. B. achieved by the use of jaws having a plurality of axially successively arranged sections, each having axially parallel to the outer housing extending longitudinal edges, wherein each two successive sections are arranged offset from one another.
  • Such trained jaws are characterized by their particularly simple and therefore cost-effective manufacturability.
  • each jaw parallel to each other, wherein advantageously all jaws have the same geometries and dimensions.
  • FIG. 3 shows a sectional view through an exhaust gas-carrying device in the form of a catalyst 10, which was prepared by the method according to the invention.
  • the outer housing 16 of the catalyst 10 has, as known from the prior art, a plurality of marking lines 22, which arise from the fact that the outer housing 16 is deformed only in the region of the jaws 18 inwardly and not between the opposite longitudinal edges 20 of adjacent jaws 18th
  • the outwardly projecting marking lines 22 do not run continuously parallel to the axis Outer housing 16, whereby the outer housing 16 is less prone to sagging or denting during forming.
  • FIG. 4 A possible tool for clamping the ceramic substrate 12 and the insulating mat 14 in the outer housing 16 is in FIG. 4 shown.
  • the tool is a hollow cylinder consisting of a plurality of jaws 18, compared to the prior art (see FIG. 2 ) run in the jaws 18 according to the invention, the longitudinal edges 20 is not continuous axially parallel to the outer housing 16.
  • the jaws 18 according to the in FIG. 4 The illustrated embodiment of the invention comprise an upper portion 18a, a middle portion 18b, and a lower portion 18c, with the middle portion 18b of each jaw being offset leftward by about half a jaw width from the upper portion 18a and the lower portion 18c.
  • each clamping jaw 18 extends parallel to one another over the entire length of the clamping jaw 18, and all the clamping jaws 18 have the same geometry and the same dimensions, ie they engage seamlessly in the merged state.
  • FIG. 4 illustrated jaws 18 in the manufacture of an exhaust gas-conducting device formed in the outer housing 16 a plurality of mutually parallel bead-like marking lines 22a, which extend crenellated along the longitudinal axis L of the outer housing 16 and substantially the in FIG. 5a have shown shape.
  • each individual jaw 18 consists of three separate sections 18a, 18b and 18c, which are arranged offset in the circumferential direction of the outer housing 16 to one another.
  • a plurality of axially successively arranged groups of extending over part lengths marking lines, wherein the marking lines successive groups are arranged offset in the circumferential direction to each other FIG. 5b ).
  • the jaws 18 may also have any other configuration that leads to the formation of non-continuous axially parallel to the outer housing 16 extending marking lines 22, some of which are further examples in the FIGS. 5c to 5h are shown. Again, the shape of the respective longitudinal edges 20 of the jaws 18 corresponds to the shape of the resulting marking lines.
  • marking lines 22c are conceivable which have a plurality of axially parallel and a plurality of obliquely extending to the longitudinal axis L of the outer housing sections. It is also possible to form the clamping jaws 18 such that continuously extending obliquely to the longitudinal axis L of the outer housing marking lines. These may be diagonal marking lines 22d or tapered marking lines 22e.
  • the Figures 5f to 5h also show arcuate, approximately S-hibrmig running and meandering marking lines 22f to 22h.
  • All shown possible marking lines 22a to 22h have in common that they do not run continuously axially parallel to the outer casing of the exhaust gas-conducting device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abgasfuhrenden Vorrichtung, mit wenigstens einem Einleger und einem zylindrischen Außengehäuse, das die folgenden Schritte aufweist: Einbringen des Einlegers in das Außengehäuse und Aufbringen von radialen Kräften mittels gegen die Außenumfangsfläche des Außengehäuses drückenden Klemmbacken (18), die das Außengehäuse plastisch nach innen verformen, um den Einleger im Außengehäuse zu klemmen. Dabei sind die Klemmbacken (18) so ausgebildet und haben solche Ränder (20), daß Markierungslinien im Außengehäuse entstehen, die über denjenigen Abschnitt des Außengehäuses, in dem der Einleger angeordnet ist, nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse verlaufen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung, mit wenigstens einem Einleger und einem zylindrischen Außengehäuse, das die folgenden Schritte aufweist: Einbringen des Einlegers in das Außengehäuse und Aufbringen von radialen Kräften mittels gegen die Außenumfangsfläche des Außengehäuses drückenden Klemmbacken, die das Außengehäuse plastisch nach innen verformen, um den Einleger im Außengehäuse zu klemmen. Die Erfindung betrifft außerdem eine abgasführende Vorrichtung, mit wenigstens einem Einleger und einem plastisch verformten zylindrischen Außengehäuse.
  • Ein derartiges Verfahren und eine solche abgasführende Vorrichtung sind aus dem Stand der Technik bekannt (siehe z.B. EP 0 982 480 A2 ), wobei es sich bei der abgasführenden Vorrichtung beispielsweise um einen Katalysator, einen Dieselpartikelfilter oder einen Schalldämpfer eines Kraftfahrzeuges handeln kann.
  • Figur 1 zeigt ein Werkzeug, das üblicherweise verwendet wird, um einen Einleger, der im Falle eines Kfz-Katalysators 10 z.B. durch ein Keramiksubstrat 12 und eine Dämmatte 14 gebildet ist, in einem Außengehäuse 16 zu klemmen. Das Werkzeug weist mehrere Klemmbacken 18 auf, die um das Substrat 12, die Dämmatte 14 und das Außengehäuse 16 angeordnet werden. Anschließend werden die Klemmbacken 18 radial nach innen, zum Außengehäuse 16 hin, gedrückt, wodurch radiale Kräfte auf die Außenumfangsfläche des Außengehäuses 16 wirken. Dadurch wird das Außengehäuse 16 plastisch nach innen verformt und somit das Substrat 12 mit der Dämmatte 14 im Außengehäuse 16 geklemmt. Die Klemmbacken 18 weisen in einem vollständig zusammengeführten Zustand die Form eines Hohlzylinders auf, dessen Innendurchmesser gerade dem gewünschten Außendurchmesser des fertigen Katalysators 10 entspricht.
  • Ein Nachteil des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung besteht darin, daß durch das Zusammenführen der Klemmbacken 18 Markierungslinien im Außengehäuse 16 entstehen, die benachbart zu den Berührflächen der inneren Längsränder 20 der Klemmbacken 18 mit dem Außengehäuse 16 sind und durch das abschnittsweise Eindrücken des Außengehäuses 16 entstehen. Diese inneren Längsränder 20 verlaufen bei den Klemmbacken 18 gemäß dem Stand der Technik gerade und parallel zur Längsachse L des Außengehäuses 16, wie besonders gut in Figur 2 zu erkennen ist, die die abgewickelte innere Mantelfläche des Werkzeugs gemäß dem Stand der Technik zeigt.
  • Beim Umformen kann es zum Einsacken, auch Einbeulen genannt, eines Abschnitts des Außengehäuses 16 kommen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei Außengehäusen, die keinen kreisförmigen, sondern beispielsweise einen elliptischen oder einen annähernd dreieckigen Querschnitt aufweisen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels dem eine abgasführende Vorrichtung hergestellt werden kann, deren Außengehäuse eine höhere Stabilität bei der Umformung aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist dazu bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Klemmbacken so ausgebildet sind und solche Ränder haben, daß Markierungslinien im Außengehäuse entstehen, die über denjenigen Abschnitt des Außengehäuses, in dem der Einleger angeordnet ist, nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse verlaufen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht eine abgasführende Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der das Außengehäuse Markierungslinien aufweist, die über denjenigen Abschnitt des Außengehäuses, in dem der Einleger angeordnet ist, nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse verlaufen. Die entstehenden Markierungslinien weisen also einen oder mehrere Abschnitte auf, die nicht achsparallel zum Außengehäuse verlaufen, worunter auch gemeint ist, daß sie mehrere für sich genommen achsparallele Abschnitte umfassen, die jedoch versetzt zueinander angeordnet sind. In jedem Fall sind die Markierungslinien nicht sowohl durchgehend als auch durchgehend achsparallel, wodurch die Anfälligkeit des Außengehäuses gegen Einsacken oder Einbeulen deutlich verringert wird.
  • Durch die besondere Ausrichtung der Markierungslinien werden die beim Verformen des Gehäuses aufgebrachten Kräfte gleichmäßiger ins Außengehäuse eingeleitet und in diesem verteilt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich zudem durch seine einfache und kostengünstige Einsetzbarkeit aus, da idealerweise lediglich die Klemmbacken 18 bei dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik ersetzt werden müssen, wobei die übrigen Produktionsanlagen beibehalten werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Markierungslinien wenigstens einen schräg zur Längsachse des Außengehäuses verlaufenden Abschnitt auf, wodurch das Außengehäuse beim Umformen stabiler ist.
  • Die Markierungslinien haben vorzugsweise wenigstens einen achsparallelen Abschnitt und wenigstens einen quer zur Längsachse des Außengehäuses verlaufenden Abschnitt und werden dabei durch Klemmbacken verursacht, die sich vergleichsweise einfach fertigen lassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform entstehen in dem Außengehäuse mehrere axial hintereinander angeordnete Gruppen von sich über Teillängen erstreckenden Markierungslinien, wobei die Markierungslinien aufeinanderfolgender Gruppen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Dies wird z. B. durch die Verwendung von Klemmbacken erreicht, die mehrere axial hintereinander angeordnete Teilstücke mit jeweils achsparallel zum Außengehäuse verlaufenden Längsrändern aufweisen, wobei je zwei aufeinanderfolgende Teilstücke versetzt zueinander angeordnet sind. Derart ausgebildete Klemmbacken zeichnen sich durch ihre besonders einfache und daher kostengünstige Herstellbarkeit aus.
  • Vorzugsweise verlaufen die entgegengesetzten Längsränder jeder Klemmbacke parallel zueinander, wobei vorteilhaft alle Klemmbacken gleiche Geometrien und Abmaße besitzen. Dadurch erhält man einen Satz von Klemmbacken, die untereinander beliebig austauschbar sind, wodurch sich beispielsweise Ersatzteile problemlos auf Vorrat halten lassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnung. In dieser zeigen:
    • Figur 1 eine Perspektivansicht eines Werkzeugs zur Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, teilweise im Schnitt;
    • Figur 2 eine Draufsicht auf die abgewickelte innere Mantelfläche des Werkzeugs gemäß dem Stand der Technik nach Figur 1;
    • Figur 3 eine Schnittansicht durch eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte abgasführende Vorrichtung;
    • Figur 4 eine Draufsicht auf die abgewickelte innere Mantelfläche eines Werkzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die auch der Draufsicht eines abgewickelten Außengehäuses entspricht; und
    • die Figuren 5a bis 5h schematische Ansichten verschiedener Ausführungsformen von Markierungslinien, die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Außengehäuse der abgasführenden Vorrichtung entstehen.
  • Figur 3 zeigt eine Schnittansicht durch eine abgasführende Vorrichtung in Form eines Katalysators 10, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Auch das Außengehäuse 16 des Katalysators 10 weist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, mehrere Markierungslinien 22 auf, die dadurch entstehen, daß das Außengehäuse 16 nur im Bereich der Klemmbacken 18 nach innen umgeformt wird und nicht zwischen den gegenüberliegenden Längsrändern 20 benachbarter Klemmbacken 18. Die nach außen vorstehenden Markierungslinien 22 verlaufen jedoch nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse 16, wodurch das Außengehäuse 16 beim Umformen weniger anfällig für das Einsacken oder Einbeulen ist.
  • Ein mögliches Werkzeug zur Klemmung des Keramiksubstrats 12 und der Dämmatte 14 im Außengehäuse 16 ist in Figur 4 dargestellt. Wiederum handelt es sich bei dem Werkzeug um einen aus mehreren Klemmbacken 18 bestehenden Hohlzylinder, im Vergleich zum Stand der Technik (siehe Figur 2) verlaufen jedoch bei den erfindungsgemäßen Klemmbacken 18 die Längsränder 20 nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse 16. Die Klemmbacken 18 gemäß der in der Figur 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung weisen einen oberen Abschnitt 18a, einen mittleren Abschnitt 18b sowie einen unteren Abschnitt 18c auf, wobei der mittlere Abschnitt 18b jeder Klemmbacke gegenüber dem oberen Abschnitt 18a und dem unteren Abschnitt 18c um ca. eine halbe Klemmbackenbreite nach links versetzt ist.
  • Die entgegengesetzten Längsränder 20 jeder Klemmbacke 18 verlaufen über die gesamte Länge der Klemmbacke 18 parallel zueinander, und alle Klemmbacken 18 besitzen die gleiche Geometrie und die gleichen Abmaße, greifen also im zusammengeführten Zustand nahtlos ineinander ein.
  • Durch Einsatz der in Figur 4 dargestellten Klemmbacken 18 bei der Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung entstehen in deren Außengehäuse 16 mehrere, parallel zueinander angeordnete wulstartige Markierungslinien 22a, die zinnenförmig längs der Längsachse L des Außengehäuses 16 verlaufen und im wesentlichen die in Figur 5a dargestellte Form aufweisen.
  • Neben der in der Figur 4 dargestellten einstückigen Form der einzelnen Klemmbacken 18 ist es natürlich ebenso denkbar, daß jede einzelne Klemmbacke 18 aus drei getrennten Abschnitten 18a, 18b und 18c besteht, die in Umfangsrichtung des Außengehäuses 16 versetzt zueinander angeordnet sind. Bei Verwendung derartig ausgebildeter Klemmbacken entstehen in dem Außengehäuse 16 mehrere axial hintereinander angeordnete Gruppen von sich über Teillängen erstreckenden Markierungslinien, wobei die Markierungslinien aufeinanderfolgender Gruppen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind (Figur 5b).
  • Selbstverständlich können die Klemmbacken 18 auch jede andere Ausgestaltung aufweisen, die zur Ausbildung von nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse 16 verlaufenden Markierungslinien 22 führt, von denen einige weitere Beispiele in den Figuren 5c bis 5h gezeigt sind. Dabei entspricht wiederum die Form der jeweiligen Längsränder 20 der Klemmbacken 18 der Form der entstehenden Markierungslinien.
  • So sind Markierungslinien 22c denkbar, die mehrere achsparallele und mehrere schräg zur Längsachse L des Außengehäuses verlaufende Abschnitte aufweisen. Ebenso möglich ist es, die Klemmbacken 18 derart auszubilden, daß durchgehend schräg zur Längsachse L des Außengehäuses verlaufende Markierungslinien entstehen. Dabei kann es sich um diagonale Markierungslinien 22d oder spitz zulaufende Markierungslinien 22e handeln.
  • Die Figuren 5f bis 5h zeigen außerdem bogenförmig verlaufende, annähernd S-ibrmig verlaufende und mäanderförmig verlaufende Markierungslinien 22f bis 22h.
  • Allen gezeigten möglichen Markierungslinien 22a bis 22h ist gemeinsam, daß sie nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse der abgasführenden Vorrichtung verlaufen.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung, mit wenigstens einem Einleger und einem zylindrischen Außengehäuse (16), das die folgenden Schritte aufweist:
    - Einbringen des Einlegers in das Außengehäuse (16) und
    - Aufbringen von radialen Kräften mittels gegen die Außenumfangsfläche des Außengehäuses (16) drückenden Klemmbacken (18), die das Außengehäuse (16) plastisch nach innen verformen, um den Einleger im Außengehäuse (16) zu klemmen,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (18) so ausgebildet sind und solche Ränder (20) haben, daß Markierungslinien (22) im Außengehäuse (16) entstehen, die über denjenigen Abschnitt des Außengehäuses (16), in dem der Einleger angeordnet ist, nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse (16) verlaufen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22c; 22d; 22e) wenigstens einen schräg zur Längsachse (L) des Außengehäuses (16) verlaufenden Abschnitt aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22a; 22c) wenigstens einen achsparallelen Abschnitt und wenigstens einen quer zur Längsachse (L) des Außengehäuses (16) verlaufenden Abschnitt aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22a) zinnenförmig längs der Längsachse (L) verlaufen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22f) gegenüber der Längsachse (L) bogenförmig verlaufen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22g) annähernd S-förmig verlaufen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinien (22h) mäanderförmig verlaufen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außengehäuse (16) mehrere axial hintereinander angeordnete Gruppen von sich über Teillängen erstreckenden Markierungslinien (22b) entstehen, wobei die Markierungslinien aufeinanderfolgender Gruppen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Längsränder (20) jeder Klemmbacke (18) parallel zueinander verlaufen.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Klemmbacken (18) gleiche Geometrien und Abmaße besitzen.
  11. Abgasführende Vorrichtung, mit wenigstens einem Einleger und einem plastisch verformten zylindrischen Außengehäuse (16), dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (16) Markierungslinien (22) aufweist, die über denjenigen Abschnitt des Außengehäuses (16), in dem der Einleger angeordnet ist, nicht durchgehend achsparallel zum Außengehäuse (16) verlaufen.
EP06701384A 2005-01-17 2006-01-17 Verfahren zur herstellung einer abgasführenden vorrichtung Expired - Fee Related EP1882089B1 (de)

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