ES2327356T3 - Carcasa para un componente de una instalacion de gas de escape, asi como procedimiento para la fabricacion de una carcasa de este tipo. - Google Patents
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Abstract
Carcasa (10) para un componente (16) de una instalación de gas de escape, especialmente de un dispositivo purificador de gas de escape, con una envoltura (12) que presenta una sección contraída (20) de sujeción para el componente (16), así como una sección (24) de transición que se conecta en dirección axial a la sección (20) de sujeción y una sección (26) de unión que se conecta en dirección axial a la sección (24) de transición y que tiene un diámetro mayor que la sección (20) de sujeción, caracterizada porque la sección (26) de unión tiene la forma de una sección cónica y en el extremo exterior presenta un diámetro mayor que el diámetro inicial de la envoltura (12) antes de la contracción.
Description
Carcasa para un componente de una instalación de
gas de escape, así como procedimiento para la fabricación de una
carcasa de este tipo.
La invención se refiere a una carcasa para un
componente de una instalación de gas de escape, especialmente de un
dispositivo purificador de gas de escape. La invención se refiere
también a un procedimiento para la fabricación de una carcasa para
un componente de una instalación de gas de escape.
En el caso del componente se puede tratar
especialmente de un filtro de partículas diésel o de un catalizador.
Estos se colocan junto con una estera de soporte en el interior de
la carcasa. Recientemente se ha comenzado a usar con frecuencia un
procedimiento de fabricación denominado en general
"calibración". En el caso de este procedimiento, la carcasa se
dispone con una envoltura cerrada en dirección circunferencial, el
componente con la estera de soporte se introduce después en la
envoltura y la envoltura se comprime a continuación en dirección
radial hasta que el componente con la estera de soporte queda sujeto
con la presión deseada en el interior de la carcasa. Este
procedimiento se conoce también como "contracción". En los
procedimientos modernos de contracción, la envoltura se contrae de
manera individual en cada caso, o sea, teniendo en cuenta las
dimensiones individuales del componente y de la estera de soporte.
Esto provoca que el diámetro de la carcasa contraída varíe dentro de
determinados límites.
Para poder conectar la carcasa con el
componente, colocado aquí, a una instalación de gas de escape se
coloca normalmente un cono de entrada y un cono de salida en contra
y a favor de la corriente de la carcasa. Como estos se disponen
siempre con el mismo diámetro se ha previsto en procedimientos
modernos de contracción la calibración de los extremos axiales de
la carcasa del componente después de la contracción con el fin de
que la carcasa tenga siempre el mismo diámetro al menos en sus
extremos axiales, independientemente de la contracción individual.
Este procedimiento resulta en general muy costoso.
Del documento
US-A-5118476 se conoce un componente
según el preámbulo de la reivindicación 1, en el que los extremos
axiales de la envoltura, usados para la unión con un cono de entrada
o salida, se deforman mediante un molde movido axialmente contra la
envoltura antes de contraerse la envoltura.
Del documento EP1548243A1 se conoce un
procedimiento de contracción, en el que la envoltura se contrae
mientras que sus extremos axiales se apoyan.
La invención tiene el objetivo de crear una
carcasa para un componente de una instalación de gas de escape que
posibilita con un gasto menor la conexión de un cono de entrada o de
un cono de salida. La invención tiene también el objetivo de crear
un procedimiento para la fabricación simplificada de una carcasa de
este tipo.
A tal efecto, está prevista según la invención
una carcasa para un componente de una instalación de gas de escape,
especialmente para un dispositivo purificador de gas de escape, con
las características de la reivindicación 1. En el caso del
procedimiento según la invención están previstos los pasos según la
reivindicación 6. La invención se basa en el conocimiento
sorprendente de que cuando la envoltura se contrae sólo en una zona
central y una sección corta de los extremos axiales de la envoltura
permanece sin mecanizar, el diámetro e incluso el ángulo de estas
secciones no mecanizadas dependen sólo en una medida muy pequeña del
diámetro de la zona central contraída. Dicho de otro modo:
independientemente del diámetro, al que se contrae la zona central,
se obtiene siempre una sección de unión casi en forma de cono
truncado en los extremos axiales de la envoltura, cuyo diámetro y
alineación angular varían sólo en una medida tan pequeña que ésta
resulta adecuada para la conexión del cono de entrada o del cono de
salida, sin necesidad de más pasos de mecanizado.
Según la forma preferida de realización de la
invención, la envoltura finaliza en dirección axial casi a ras con
el componente si el componente está alojado en el interior de la
carcasa. Esto representa una ventaja especial del procedimiento
según la invención y de la carcasa según la invención, ya que la
envoltura tiene una realización más corta que en el estado de la
técnica. En el estado de la técnica, la envoltura se ha de extender
en dirección axial más allá del componente, ya que en caso contrario
no se pueden calibrar los extremos axiales de la envoltura. Sin
embargo, la invención tiene en cuenta el conocimiento de que el
diámetro de la envoltura en los extremos axiales aumenta cuando se
contrae la sección de sujeción, de modo que se dispone de espacio
suficiente para alojar el cono de entrada o el cono de salida. Esto
resulta sorprendente, porque el diámetro en el extremo axial de la
envoltura varía exactamente en dirección contraria al diámetro de la
sección de sujeción.
La invención se describe a continuación por
medio de un ejemplo de realización representado en los dibujos
adjuntos. Muestran:
Fig. 1 un corte esquemático a través de una
carcasa según la invención,
Fig. 2 la sección II de la figura 1 a escala
ampliada y
Fig. 3 la configuración esquemática de la
envoltura antes y después de la contracción.
\newpage
En la figura 1 se puede observar una carcasa 10
compuesta de una envoltura 12 y dos elementos 14 de conexión, de
los que sólo se muestra aquí uno. En el caso de los elementos de
conexión se trata de un cono de entrada o un cono de salida,
mediante el que se puede conectar la carcasa a una instalación de
gas de escape de un motor de combustión interna. En el interior de
la envoltura 12 está dispuesto un componente 16 de la instalación
de gas de escape, especialmente un filtro de partículas diésel o un
catalizador. El componente 16 está rodeado por una estera 18 de
soporte.
En el estado inicial, o sea, antes de colocarse
el componente 16, la envoltura 12 tiene un diámetro DA (véase
figura 3). La envoltura no ha de tener necesariamente una sección
transversal circular, sino que puede tener también una sección
transversal ovalada, triovalada u otra sección transversal. Según se
puede observar asimismo en la figura 3, la envoltura 12 se extiende
en el estado inicial con una longitud L más allá de una sección 20
de sujeción, en la que actúa una herramienta 22 de contracción en la
envoltura y la comprime en dirección radial. Mediante la compresión
de la envoltura en la zona de la sección de sujeción, el diámetro se
reduce aquí al diámetro final DE (véase de nuevo la figura 3), de
modo que el componente 16 junto con la estera 18 de soporte queda
sujeto fijamente en el interior de la envoltura. Durante la
compresión o la contracción, la zona de la envoltura, que se
extiende en dirección axial más allá de la herramienta 22 de
contracción, se deforma según la figura 3. A la sección 20 de
sujeción comprimida radialmente hacia dentro se conecta una zona 24
de transición curvada en la sección transversal, en la que el
diámetro de la envoltura se amplía hacia el exterior, y a la
sección 24 de transición se conecta una sección 26 de unión que
tiene casi una forma de cono truncado y cuyo diámetro máximo se
encuentra en el extremo axial de la envoltura 12. La sección 26 de
unión presenta un ángulo \alpha de inclinación y el diámetro de la
envoltura en el extremo exterior de la sección 26 de unión es mayor
que el diámetro inicial DA. Se ha de señalar además que la longitud
total de la envoltura aumenta al contraerse, ya que casi una mitad
de la reducción del diámetro de la envoltura se traduce en un
espesor mayor de pared y la otra mitad, en una longitud mayor.
En procedimientos modernos de contracción, el
diámetro final DE se ajusta al diámetro respectivo del componente
16. Sin embargo, se ha de señalar que las variaciones del diámetro
final DE provocan sólo variaciones insignificantes del diámetro de
la sección 26 de unión y del ángulo \alpha. Los ensayos han dado
como resultado que durante la contracción, por ejemplo, de un
diámetro inicial de 158,4 mm a un diámetro nominal de 152,8 mm y un
ajuste individual del diámetro final DE en \pm 1 mm del diámetro
nominal se pudo observar una variación insignificante del diámetro
de la sección de unión en el intervalo de \pm 0,1 mm. La longitud
L, con la que la envoltura se extiende más allá de la herramienta
22 de contracción en el estado inicial, se vario aquí entre 15 y 24
mm.
Como el diámetro y el ángulo de la sección 26 de
unión permanecen siempre casi constante a pesar de las variaciones
en el diámetro final DE, se puede acoplar un elemento 14 de conexión
estándar a cualquier envoltura 12 contraída individualmente. Según
se puede observar en las figuras 1 y 2, éste puede presentar, por
ejemplo, una sección 15 de conexión que discurre de forma cónica y
que está insertada en la sección 26 de unión. La envoltura 12 y el
elemento 14 de conexión se pueden unir entre sí a continuación, por
ejemplo, mediante soldadura directa o soldadura indirecta.
Otra ventaja que se obtiene cuando se contrae
una parte de la longitud de la envoltura 12, radica en que la
sección 26 de unión se amplía respecto al diámetro inicial, por lo
que el elemento 14 de conexión se puede introducir en el espacio
intermedio situado entre el componente 16 y la envoltura 12. Según
se puede observar claramente en las figuras 1 y 2, el elemento 14
de conexión se solapa con el componente 16, obteniéndose así una
carcasa especialmente compacta en dirección axial. La sujeción entre
la envoltura 12 y el componente 16 no se ve afectada por el hecho
de que el componente 16 no se sujeta a todo lo largo, sino que queda
alojado libremente con sus extremos axiales en el interior de la
carcasa.
- 10
- Carcasa
- 12
- Envoltura
- 14
- Elemento de conexión
- 15
- Sección de conexión
- 16
- Componente
- 18
- Estera de soporte
- 20
- Sección de sujeción
- 22
- Herramienta de contracción
- 24
- Sección de transición
- 26
- Sección de unión
- DA
- Diámetro inicial
- DE
- Diámetro final
- \alpha
- Ángulo de inclinación
- L
- Saliente
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos citados por el
solicitante se incluyó exclusivamente para informar al lector y no
es parte integrante de la patente europea. Ésta se confeccionó con
el máximo cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume,
sin embargo, ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet US 5118476 A [0004]
- \bullet EP 1548243 A1 [0005]
Claims (7)
1. Carcasa (10) para un componente (16) de una
instalación de gas de escape, especialmente de un dispositivo
purificador de gas de escape, con una envoltura (12) que presenta
una sección contraída (20) de sujeción para el componente (16), así
como una sección (24) de transición que se conecta en dirección
axial a la sección (20) de sujeción y una sección (26) de unión que
se conecta en dirección axial a la sección (24) de transición y que
tiene un diámetro mayor que la sección (20) de sujeción,
caracterizada porque la sección (26) de unión tiene la forma
de una sección cónica y en el extremo exterior presenta un diámetro
mayor que el diámetro inicial de la envoltura (12) antes de la
contracción.
2. Carcasa según la reivindicación 1,
caracterizada porque el componente (16) está alojado en el
interior de la carcasa (10) y porque la envoltura (12) finaliza en
dirección axial casi a ras con el componente (16).
3. Carcasa según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque presenta un elemento (14)
de conexión que está unido con la envoltura (12) y que presenta una
sección (15) de unión que discurre de forma oblicua, que está
introducida en la sección (26) de unión o montada sobre ésta y unida
fijamente con la envoltura (12).
4. Carcasa según la reivindicación 3,
caracterizada porque el elemento (14) de conexión está
soldado de manera directa, soldado de manera indirecta o pegado con
la carcasa (10).
5. Carcasa según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el componente (16) es un
substrato cerámico rodeado por una estera (18) de soporte.
6. Procedimiento para la fabricación de una
carcasa (10) para un componente (16) de una instalación de gas de
escape mediante los siguientes pasos:
- -
- se dispone una envoltura tubular (12),
- -
- se inserta el componente (16) en la envoltura (12) y
- -
- la envoltura (12) se contrae a partir de un diámetro inicial (DA) en una sección (20) de sujeción que finaliza a distancia de los extremos axiales de la envoltura (12), visto en dirección axial, mientras que no se actúa sobre los extremos axiales de la envoltura (12), de modo que estos se amplían en forma de sección cónica a un diámetro en el extremo exterior de la sección (26) de unión que es mayor que el diámetro inicial (DA).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque sobre el extremo axial de la envoltura
(12) está montado un elemento (14) de conexión o introducido en
éste, sin necesidad de otros pasos de mecanizado para influir en el
diámetro de los extremos axiales.
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