KR100927871B1 - 배기 가스 처리 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 배기 가스 처리 장치, 구체적으로는 자동차의 배출물 제어 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 예컨대 기판(10)과 지지 매트(12)를 구비하는 인서트는, 외부 하우징(14) 내의 적소에 클램핑되기 전에, 그 특유의 탄성에 관하여 검지된다. 이러한 검지를 행하기 위해, 검지 스테이션에서는 압력이 인서트에 외부로부터 인가된다. 검지 툴에서 검지한 인가된 압력과 변위를 통해, 인서트가 외부 하우징(14) 내의 적소에 클램핑된 상태에 있어서 인서트의 변위를 결정한다. 그 후, 인서트를 외부 하우징(14)에 끼워 넣는데, 이 외부 하우징의 내부 치수는, 미리 검지해 놓은 희망 압력의 인가시 인서트의 희망 외부 치수에 대응한다.

Description

배기 가스 처리 장치의 제조 방법{METHOD OF FABRICATING AN EXHAUST GAS HANDLING DEVICE}

본 발명은 배기 가스 처리 장치, 구체적으로는 내부의 적소에 인서트가 클램핑되는 외부 하우징을 각각 구비하는 배출물 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 속하는 배기 가스 처리 장치는 예컨대 소음기이지만, 구체적으로는 촉매 및 디젤 미립자 필터 등과 같은 배출물 제어 장치이다.

반경 방향의 압력에 매우 민감한 인서트가 상기 인서트에 사용되어 있는데, 지금까지 이들 인서트는 주로 탄성 보정 요소(예컨대, 매트 형태)로 감긴 세라믹 기판을 포함한다. 이들 인서트는 가능하다면 반경 방향으로 적소에 클램핑되어 축선 방향 및 측방향 모두에 있어서 적소에 유지되므로, 클램핑 효과는 인서트가 가스 압력 및 차량 작동시의 진동으로 인하여 축선 방향으로 외부 하우징에 대한 제 위치에서 벗어나게 옮겨지지 않도록 충분히 클 필요가 있다. 한편, 반경 방향의 압력은 인서트가 파괴될 정도로, 구체적으로는 압력 부하에 민감한 촉매 혹은 디젤 미립자 필터로 이루어진 기판이 파괴될 정도로 높아서는 안 된다. 이 외에도, 차량의 작동시 희망 온도에 보다 신속하게 도달하도록 질량을 줄인 인서트를 공학적 으로 제작할 필요가 있다. 이러한 기판은, 예컨대 골판지 타입의 기본 구조에 촉매 물질이 피복된 형태로 구성된다.

지금까지는 박판 금속 재킷을 인서트 둘레에 감아 관으로 형성하고 이후에 교정 또는 쉘의 폐쇄를 행하거나 행하지 않음으로써, 즉 캐닝(canning)에 의해, 인서트를 외부 하우징 내의 적소에 삽입하고 클램핑하였다. 그러나, 인서트에 과도한 힘이 인가되면, 촉매로 이루어진 기판이 파괴될 수 있다.

배출물 제어 장치의 제조에 있어서 한 가지 주요 난점은, 기판과 외부 하우징 사이에 배치되는 탄성 보정 요소가 대개 영구적으로 편향된 압력 보정을 보장하는 지지 매트로서 마련된다는 것이다. 그러나, 이러한 지지 매트의 단점은, 지지 매트가 압축된 이후에 지지 매트가 소정의 교정(이완)을 받고 이러한 교정의 결과로서 기판에 전달되는 압력이 줄어든다는 것이다. 적소에 삽입하고 클램핑한 이후에 외부 하우징의 반발 혹은 복원의 결과로서, 기판에 초기에 인가되는 압력과 그에 따라 인가되는 클램핑력이 줄어든다. 이 외에도, 작동시 지지 매트를 적소에 유지하는 압력이 (예컨대 노화로 인해) 저하되며, 그 결과 이후에 기판이 외부 하우징 내의 적소에 신뢰 가능하게 클램핑되는 것을 보장하도록 초기 압력을 한층 더 증대시킬 필요가 있게 되고, 개개의 기판에 가하는 응력이 기판의 안정 한계에 이르게 된다.

본 발명의 목적은 압력에 매우 민감한 인서트의 경우에도 제조 불량을 최소화하면서 인서트가 외부 하우징 내의 적소에 신뢰 가능하게 클램핑되는 것을 보장하는 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 먼저 각 인서트의 둘레에서 압력을 가하여 각 인서트를 미리 정해놓은 만큼 안쪽으로 변형시키는 단계와, 그 후에 이러한 변형의 결과값으로부터 희망 압력을 달성하는데 필요한 각 인서트의 희망 변형을 결정하는 단계, 그리고 그 후에 외부 하우징에 인서트를 끼워 넣는 단계를 포함하고, 상기 외부 하우징의 내부 치수는 희망 변형의 결과로서 얻어지는 인서트의 외부 치수에 상응하는 것인 제조 방법에 의해 달성된다.

지금까지 알려진 방법에서는, 외부 하우징은 항상 일정하게 유지되는 소정의 힘에 의해 소정 변위만큼 소성 변형되며, 즉 설치된 인서트의 부하 용량과는 무관하게 소성 변형된다. 이제, 본 발명은 인서트의 압축, 구체적으로는 지지 매트의 압축을 먼저 결정한 후, 외부 하우징을 희망 압력을 달성하는데 필요한 클램핑력에 순응시키는 다른 기법을 취한다. 다시 말하면, 이제 각 인서트에 측방 안쪽을 향하는 힘과 그에 상응하는 압력이 가해진다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 이제 각 인서트는 그 둘레에서 안쪽으로 작용하는 소정의 압력을 받고, 적어도 소정의 압력에 도달하였을 때에는 인서트의 탄성 변형이 측정된다는 점에 의거하여 희망 변형을 결정하는 방법이 제공된다. 다시 말하면, 점점 증대되는 압력을 인가하고, 이때 인가되는 압력에서 인서트가 어느 정도까지 탄성 변형되는가를 함께 검지한다. 탄성 변형은 해당 인서트의 특유의 것이므로, 서로 다른 변형값의 그룹이 각 인서트마다 검지된다. 따라서, 희망 변형과 그에 따른 희망 압력은 2가지 서로 다른 방식으로 결정될 수 있는데, 이들 방식에서 필수 유지 압력에 따라 결정되는 소정 압력은, 인서트가 소성 변형되어 파괴되는 압력의 값보다 단지 어느 정도 낮은 압력이다.

희망 변형을 결정하기 위한 제1 변형례에서는, 인서트를 희망 압력으로 가압하여 소위 기판의 "요동", 즉 희망 변형과 그에 따른 희망 압력을 달성하기 위한 인서트의 외부 치수를 형성하는 것이 제공된다.

특정 인서트에 대한 희망 변형이 결정되면, 부착되는 외부 하우징의 대응 내부 치수가 불필요한 복잡한 요소 없이도 결정될 수 있다.

상기 방법의 마무리 단계에서는, 설정된 희망 변형에 관한 인서트의 외부 치수에 외부 하우징의 내부 치수가 대응하도록, 외부 하우징이 사전 제작된 조립체 상에 장착된다. 다시 말하면, 측정 장치를 통하여 압력을 인가하고, 외부 하우징의 이후의 압력을 시뮬레이트한 후에, 검지된 값에 따라 외부 하우징을 제조하거나, 선택하거나, 혹은 재단한다.

매우 바람직한 제2 변형례에 따르면, 가해지는 소정의 압력은 희망 압력보다 낮은 희망 변형의 결정 방법이 제공된다. 희망 압력을 달성하는데 필요한 희망 변형은 이후에 제어기에서 설정되는데, 제어기에서는 압력의 인가시에 검지되는 인서트의 변형을 희망 변형에 도달하기까지 외삽법으로 추정한다. 이러한 구성에서, 연속적으로 점증하는 압력을 이용하여 변형을 검지할 수 있고, 또는 별법으로서 소수의 이미 알고 있는 압력값에서 변형을 검지한 후에, 이 검지값으로부터 결과값을 외삽 추정하는 것도 물론 가능하다.

인가되는 압력이 바람직하게는 희망 압력에 훨씬 못 미치는 이 변형례는, 첫번째로 언급한 방법(인서트가 이미 희망 압력을 받음)에 비교해보면, 매번 압축되는 매트가 소정의 교정을 받도록, 다시 말하면 매트에 의해 가해지는 유지 압력도 또한 소성 변형의 결과로서 감소되도록 설정함으로써, 지지 매트를 여러 번 압축하는 것으로 인한 압력의 손실이 회피되거나 혹은 적어도 제한된다는 장점을 제공한다. 외부 하우징이 설치되기 이전에 전술한 바와 같이 지지 매트가 (필요에 따라서는 심지어 복수 회) 희망 압력을 받고 그에 따라 희망 변형이 결정된다면, 이러한 희망 변형에 딱 맞게 설계된 외부 하우징 내의 적소에 인서트를 신뢰 가능하게 이후에 클램핑하는 것은 통상 더 이상 보장되지 않는데, 이는 여러 번 압축하는 것에 의해 매트의 유지 압력이 줄어들기 때문이다. 발생할 수 있는 외부 하우징의 요동을 보정하기 위해 매트가 과잉 압축되는 경우에, 다시 말하면 희망 압력 이상으로 가압되는 경우에 유사한 압력 손실이 부수적으로 일어나는 반면에, 희망 압력에 훨씬 못 미치지만 충분한 정확도를 갖는 압력/변형 특징의 프로파일을 외삽 추정할 수 있게 하기에 충분한 압력이 인서트에 인가되는 경우에, 전술한 바와 같은 결과를 피할 수 있거나, 또는 적어도 크게 축소시킬 수 있다.

인서트에 소정의 압력을 인가하고 그 결과로서 발생하는 변형을 검지하는 것에 대한 별법으로서, 안쪽으로 작용하는 압력을 가하여 인서트에 소정의 변형을 일으키고, 소정의 변형을 달성하는데 필요한 압력이 인서트에서 측정된다는 점에 의거하여 희망 변형을 결정하는 것도 또한 가능하다. 이러한 소정의 변형은 특정의 양만큼의 변형일 수 있고(즉, 특정 한계 내에서 변화할 수 있는 임의의 인서트의 직경이 일정한 소정의 값만큼 감소됨), 또는 소정의 값, 즉 소정의 직경에 대한 변형일 수 있다. 이 경우에, 압력을 검지하는 것도 또한 필요한 힘을 - 예컨대 로드 셀을 통해 - 검지하는 것으로 이해되어야 함은 물론이고, 이후에 상기 검지한 압력으로부터 (로드 셀의 표면적을 고려하여) 압력의 직접적인 표시값을 확정할 수 있다.

본 발명의 매우 바람직한 실시예에서는, 가해지는 소정의 압력은 희망 압력보다 낮고, 희망 변형은 소정 압력의 인가시의 변형으로부터 외삽법으로 추정되는 방법이 제공된다. 이러한 구성에서, 소정 변형은 가능한 낮게 선택되는 것이, 즉 우선 첫째로는 민감한 인서트의 손상을 방지하는 것과, 다음으로는 압력 제어 방법과 관련하여 전술한 바와 같이 지지 매트를 여러 번 압축하는 것으로 인한 압력의 손실을 방지하거나 혹은 적어도 제한하는 것을 고려하여, 특정 인서트의 압력 변형 응답을 충분히 정확하게 외삽 추정할 수 있을 정도로만 낮게 선택되는 것이 유익하다. 얻어지는 변형을 결정하는 데에는 다양한 파라미터를 사용할 수 있는데, 그 중에서도 지지 매트의 압축을 고려할 수 있다. 예컨대 원형 단면을 갖는 인서트가 소정 직경으로 변형되는 경우, 이 직경은 기판의 직경과 압축되지 않은 매트의 두께에 2를 곱한 값을 더하고 소정 그룹의 모든 구성 요소에 대하여 유효한 상수를 빼는 것으로 연산될 수 있다.

이후에 외부 하우징 내의 적소에 인서트를 클램핑하는 것을 보다 최적화하기 위하여, 다른 외삽 파라미터, 구체적으로 예컨대 감는 타입의 하우징에 있어서는 폐쇄 이후에 있어서 외부 하우징의 반발 또는 (내부에 인서트가 삽입되는 사전 제작된 원통형 외부 하우징을 고려하는 경우에는) 하우징의 확장을 비롯한 파라미터를 고려할 수 있다. 또한, 보정 요소의 절연 효과도 또한 압축에 따라 변화하므로, 고려할 필요가 있다. 또한, (배출물 제어 장치의 작동시 피할 수 없는) 온도 변화시 하우징 형상의 변화를 고려하는 것이 더 유익하며, 예컨대 원형이 아닌 단면을 갖는 구체적으로는 직선형의 하우징은 "원형으로 구부러지는" 경향이 있다. 이러한 경향을 해당 인서트에 대한 외부 하우징의 치수 재단시에 고려하면, 예컨대 타원형 하우징의 치수를 약간 더 길게 하면, 보다 작은 반경을 갖는 영역에 압력이 집중되는 것을 피할 수 있다. 이러한 방식에서는, 기판이 응력을 덜 받게 되고, 그 결과 제조 불량이 줄어들며 내구성이 향상된다.

앞서 설명한 바와 같이, 인서트는 가스 투과성 기판과 이 기판의 둘레를 둘러싸는 탄성 보정 요소(바람직하게는 지지 매트)를 구비하는 사전 제작된 인서트인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 장치는, 한 가지 바람직한 실시예에 따르면 배기 가스 필터, 디젤 미립자 필터인데, 이들 모두에는 변화하기 쉬운 기판이 마련되어 있고 코어로서 인서트가 마련되어 있다.

인서트에 가해지는 압력은 대개 반경 방향 안쪽을 향하는데, 이는 앞서 언급한 바와 같이 외부 하우징의 형상에 물론 의존하며, 외부 하우징의 형상은 반드시 그 단면이 통상의 원통형 단면을 가져야 하는 것은 아니고 원형이 아닌 단면을 가질 수도 있다.

단 하나의 가압 턱을 작동시켜 인서트에 대해 소정 압력을 가하는 것이 기술적으로 가능하지만, 3개 이상의 가압 턱이 인서트에 대해 이동하도록 마련되는 것이 바람직하다.

변위 및/또는 인가 압력을 결정하기 위한 하나 이상의 검지 포인트가 마련되는데, 상기 변위는 해당 가압 턱이 인서트에 처음 접촉하는 때로부터 소정의 희망 압력을 인가할 때까지 움직이는 거리이다. 이러한 변위를 통해, 외부 하우징의 내부 치수를 결정한다. 별법으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 변위를 결정하여 인서트의 변형을 정할 수 있고, 이 변위에서는 대응 압력이 검지된다.

하우징은 특히 박판 금속 하우징으로서 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 지금까지 알려진 배기 가스 처리 장치를 제조하는 모든 방법에 적용될 수 있다.

제1 방법은 소위 감는 방법으로서, 이 방법에서는 박판 금속 부재를 인서트 둘레에 감은 후, 내부 치수가 일단 확보되면 박판 금속 부재의 가장자리에서 고정 및 폐쇄를 행한다.

제2 방법은 교정으로서, 이 방법에서는 사전 제작된 관을 그 둘레에서 외부로부터 가압하여 인서트에 맞닿게 함으로써 상기 관을 소성 변형시킨다.

제3 방법은 인서트에 맞닿게 가압되어 서로에 대해 고정되는 복수 개의 쉘로 이루어진 하우징을 포함한다.

제4 실시예는 소위 플러깅 방법을 제공하는데, 이 방법에서는 복수 개의 원통형 하우징이 내부 치수를 달리하여 사전 제작된다. 이 방법의 세 번째 단계에서는, 인서트를 하우징에 밀어 넣는 것과 관련된 치수가 하우징에 사용되기 이전에, 먼저 하우징의 내부 치수를 희망 압력에서 필요로 하는 값으로 설정한다. 별법으로서, 하우징은 압력과 변위의 검지 및 연산에 의해 설정된 최적의 직경을 갖게 재단되어 있는 방식으로 개별적으로 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에서는, 특히 희망 압력으로서 최대 7 바아, 바람직하게는 3.9 바아 미만의 압력을 취하도록 공학적으로 제작되는 인서트를 지향한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명과 참조로 인용되고 있는 첨부 도면으로부터 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 배출물 제어 장치 형태의 장치의 종단면도.

도 2는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 검지(檢知) 툴의 모식도.

도 3은 본 발명에 따른 방법의 특징을 보여주는 압력/변위 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 방법에 채용되는 교정 툴의 사시도로서, 부분적으로 단면을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따라 외부 하우징이 랩형으로 제조된 장치의 단부도.

도 6은 본 발명에 따라 외부 하우징이 쉘형으로 제조된 장치의 단부도.

도 7은 본 발명에 따른 방법에서 대안으로 사용되는 플러그의 개략도.

이제 도 1을 참조하면, 배출물 제어 장치의 형태의 자동차 배기 가스 처리 장치가 도시되어 있다. 이러한 배출물 제어 장치는 배기 가스 촉매 혹은 디젤 미립자 필터이거나, 또는 이들의 조합체이다.

배출물 제어 장치의 코어 아이템은 가늘고 긴 원통형 기판(10)으로서, 예컨 대 세라믹 기판, 감는 타입의 골판지, 또는 코팅을 갖거나 갖지 않는 그 밖의 촉매 기판 혹은 필터 재료로 이루어지는 것이다. 기판(10)은 통상의 원통형 단면 혹은 원형이 아닌 단면을 가질 수 있으며, 도면에 통상의 원통형 단면을 도시한 것은 단지 예시를 간략화하기 위한 것이다. 기판(10)과 외부 하우징(14) 사이에서 탄성 보정 요소의 역할을 하는 지지 매트(12)가 상기 기판을 둘러싸고 있다. 외부 하우징(14)은 구체적으로는 박판 금속으로 제조되어 매우 얇은 벽을 형성한다. 외부 하우징(14)의 상류와 하류에는 각각 유입 퍼넬(16)과 유출 퍼넬(18)이 각각 연결되어 있다.

기판(10)은 지지 매트(12)와 함께 사전 제작된 조립체를 형성하는데, 이하에서는 이를 인서트라고 한다.

작동시에, 배기 가스는 일단부에서 유입 퍼넬(16)을 통과하여 기판(10) 안으로 유동하고, 타단부에서 배출물 제어 장치의 유출 퍼넬(18)을 경유하여 유독 성분이 줄어든 상태로 기판(10)을 빠져나간다.

이제, 도 2 내지 도 4를 참조하여 배출물 제어 장치의 제조를 설명한다.

이제 도 2를 참조하면, 연속 제조에 있어서 캐닝(canning) 단계, 즉 인서트를 외부 하우징(14)에 끼워 넣는 단계 이전에 각 인서트의 탄성을 측정하는 측정 장치가 도시되어 있다. 이러한 측정을 위해, 인서트를 측정 장치에 삽입하고, 하나 이상의, 바람직하게는 원주 방향으로 3개가 배치된 가압 턱(20)으로 압력을 점점 증대시키면서 인서트를 반경 방향의 안쪽으로 가압한다. 가압 턱(20)에는 인가되는 힘(F)을 연속적으로 검지하는 로드 셀(22)이 연결되어 있다. 또한, 인서트의 둘레에서 안쪽으로 작용하는 압력은 힘(F)을 통해 결정될 수 있다.

인서트에 인가되는 힘(F)은 예정된 압력에 도달할 때까지 계속 증대된다. 또한, 가압 턱(20)이 작동하는 동안에, 변위를 압력과 함께 연속적으로 검지한다. 예컨대, 가압 턱(20)이 지지 매트(12)에 처음 접촉하는 때로부터 가압 턱(20)이 작동하여 예정된 압력에 도달할 때까지, 변위(X)를 검지한다. 이러한 구성에서, 상기 예정된 압력은, 인서트가 이후에 외부 하우징(14) 내부의 적소에 클램핑된 상태에서 요구되는 변형에 대응하는 희망 압력일 수 있다.

그러나, 앞서 이미 설명한 바와 같이, 희망 압력(p_s)보다 훨씬 낮은 압력에서 검지를 종결하고, 가압 턱(20)을 소정의 보다 낮은 예정 압력(p₀)까지 작동시켜, 검지된 파라미터로부터 희망 압력(p_S)의 달성에 대응하는 변위(X_A)(및 이를 통해 필요한 희망 변형)를 외삽법으로 추정하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 측정 장치는 관련 제어기(24)에 연결된다.

이제 도 3을 참조하면, 인서트에 가해지는 압력(p)의 곡선이 앞서 설명한 바와 같은 (실제의 혹은 외삽법으로 추정한) 변위(X)의 함수로서 모식적으로 도시되어 있는데, 가압 턱(20)이 인서트에 가하는 압력은 단지 가압 턱(20)의 변위(X₀)에 대응하는 압력(p₀)이고, 이 압력(p₀)의 값은 인서트용으로 사용된 재료의 함수로서 이전에 정해진 값이며, 소정 그룹의 모든 구성 요소에 있어서 변하지 않는 값이다. 가압 턱(20)의 작동시에, 변위(X)의 함수로서 얻어진 압력(p)에 대한 복수 개의 값 은 제어기(24)에 전해지고, 이렇게 얻어진 각 인서트 특유의 압력 값뿐만 아니라 외부 하우징(14)의 이후의 반발 및 임의의 추가적인 파라미터도 고려하여, 각 인서트의 특징을 보여주는 압력 변위에 관한 다른 프로파일이 외삽법으로 추정되는데, 이러한 이유로 (연산되는) 희망 압력(p_s)은 소정의 양(Δ_p)만큼 증대된다. 이러한 방식에서, 외부 하우징(14)에 인가되는 압력(p_A)은 변위(X_A)에 대응하는 것으로 얻어진다. 이 변위(X_A)에 의해 외부 하우징(14)의 희망 변형이 정해진다.

압력/변위 특징을 외삽법으로 추정하기 위해, 압력(p₀) 대신에 가압 턱(20)의 변위(X₀)도 또한 관련 소정 그룹에 대하여 일정한 값으로 정해질 수 있다. 이러한 구성에서, 가압 턱(20)의 작동시에 압력(p)은 변위(X)의 함수로서 검지되어 제어기에 전해진다.

가압 턱(20)의 해제시에 인서트를 측정 장치로부터 제거하여 다른 장치에 삽입하는데, 이 다른 장치의 안에서 인서트는 이후에 외부 하우징(14)에 삽입된다.

이제 도 4를 참조하면, 이러한 장치의 한 가지 예가 교정기로 도시되어 있다. 이 교정기는 반경 방향으로 집결되면 링을 형성할 수 있는 복수 개의 원호형 턱(26)을 포함한다. 인서트가 축선 방향으로 삽입되어 있는 통상의 원통형 외부 하우징은 이후에 턱(26)으로 둘러싸인 작업 공간에 삽입된다. 이후에, 턱(26)은 제어기(24)에 저장되어 있는 변위(X_A)에 관한 값을 고려하여 반경 방향 안쪽으로 작동되는데, 이는 이전에 제어기(24)가 설정해 놓은 인서트의 희망 외부 치수가, 턱(26)의 변위와 함께 외부 하우징(14)의 소성 변형을 제어하는 것에 의해 달성된다는 것을 의미한다. 물론, 이를 위한 전제 조건은, 인서트가 외부 하우징(14)에 실질상 간극이 없는 상태로 배치되는 것이나, 혹은 간극이 변형에 고려되는 것이다. 따라서, 소성 변형되는 외부 하우징(14)에 의해 인서트에 인가되는 압력은 (복원 이후의) 희망 압력(p_s)에 상응한다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같은 턱(26) 대신에, 외부 하우징에 맞닿아 회전하여 인서트를 예정된 측방 변위(X_A)를 갖게 배치시키도록 강제되는 롤러가 교정을 행할 수 있다. 또한, 이러한 맥락에서, 롤러가 둘레 방향으로 외부 하우징을 향해 강제되어 외부 하우징을 변위(X_A)만큼 소성 변형시키도록, 인서트가 단일 롤러에 대하여 예정된 변위(X_A)를 갖는 관계로 외부 하우징 내에 배치되어 있는 상태에서 외부 하우징(14)을 작동시킨 후, 인서트를 포함하는 외부 하우징에 대해 롤러를 회전시키는 것도 가능하다.

이제 도 5를 참조하면, 교정 이외에, 외부 하우징(14)을 감는 것이 어떻게 실시될 수 있는 가가 도시되어 있으며, 완성품을 간략히 보여주고 있다. 이러한 구성에서, 박판 금속의 스트립을 인서트 둘레에 감으면, 이 박판 금속의 스트립이 외부 하우징(14)을 형성한다. 즉, 형성된 외부 하우징(14)의 내부 치수가 측정 장치로 이전에 검지한 인서트의 외부 치수에 상응하게 될 정도로 가장자리가 포개어진 이후에, 겹쳐진 에지(30, 32)를 함께 용접한다. 본 발명의 경우에, 지지 매트(12)의 외부에 희망 압력이 인가된 상태에서 압축되는 인서트의 외경(D)이 상기 외부 치수와 내부 치수이고, 이 외부 치수와 내부 치수는 필요에 따라 용접된 외부 하우징(14)의 반발을 보정하기 위한 값(Δ_p)에 상응하는 양만큼 줄어든다.

외부 하우징을 감아 형성하여도, 외부 하우징(14)용 박판 금속은 변위가 제어된 채로 변형된다.

이제 도 6을 참조하면, 2 이상의 포개어진 쉘(34, 36)을 갖게 실시되는 실시예가 도시되어 있다. 여기서도, 쉘(34, 36)은 내부 치수가 인서트의 외부 치수(이 경우에 외경 D)에 상응하게 될 때까지, 변위가 제어된 채로 포개어진다. 그 후, 쉘(34, 36)은 함께 용접되거나, 봉합되거나, 혹은 납땜되는데, 여기서도 반발 혹은 확장의 보상을 고려한다.

이제 도 7을 참조하면, 소위 플러그가 모식적으로 도시되어 있다. 측정 장치에서는 인서트의 희망 외경이 정해진다. 그 후, 희망 직경을 갖는 원통형 외부 하우징(14)을 제조한다. 이러한 교정 절차는 하나 이상의 작업 단계 혹은 연속 공정(예컨대, 롤링)으로 실시될 수 있으며, 이후에 인서트는 선택된 외부 하우징(14)에 축선 방향으로 밀어 넣어지고, 반경 방향으로 미리 압축을 행하기에 적합한 퍼넬 형상의 대응 테이퍼부를 이용할 수 있음은 물론이다. 밀어 넣는 동안에 외부 하우징(14)이 확장되는 것(벌어지는 것)은, 희망 변형의 결정에 있어서의 반발을 설명하고 있는 전술한 절차와 동일하게 보상된다.

전술한 방법에 의해, 매우 취약한 기판(10)은, 희망 압력이 최대 7 바아인 경우에, 혹은 희망 압력이 바람직하게는 3.9 바아 미만인 경우에도, 안전하게 설치 될 수 있다.

단일 촉매 혹은 디젤 미립자 필터를 제조하는 전술한 방법은 단지 테스트를 목적으로 한 것은 아니고, 오히려 구체적으로는 대량 생산을 목적으로 한 것으로, 대량 생산에서는 지지 매트 혹은 대응 인서트를 구비하는 모든 기판이 사전에 가압되고 검지된다.

Claims (22)

1. 배기 가스 처리 장치의 제조 방법으로서,

   a) 각 인서트의 둘레에서 압력을 가하여 각 인서트를 미리 정해놓은 만큼 안쪽으로 변형시키는 단계;

   b) 이러한 변형의 결과값으로부터, 희망 압력을 달성하는데 필요한 각 인서트의 희망 변형을 결정하는 단계; 및

   c) 외부 하우징(14)에 인서트를 끼워 넣는 단계를 포함하고, 외부 하우징의 내부 치수는 희망 변형의 결과로서 얻어지는 인서트의 외부 치수(D)에 상응하며,

   d) 각 인서트는 그 둘레에서 안쪽으로 작용하는 소정의 압력을 받고, 적어도 소정의 압력에 도달하였을 때에 인서트의 탄성 변형이 측정된다는 점에 의거하여 희망 변형을 결정하며, 가해지는 소정의 압력은 희망 압력보다 낮고, 희망 변형은 소정 압력의 인가시의 변형으로부터 외삽법으로 추정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치의 제조 방법.
2. 배기 가스 처리 장치의 제조 방법으로서,

   a) 각 인서트의 둘레에서 압력을 가하여 각 인서트를 미리 정해놓은 만큼 안쪽으로 변형시키는 단계;

   b) 이러한 변형의 결과값으로부터, 희망 압력을 달성하는데 필요한 각 인서트의 희망 변형을 결정하는 단계; 및

   c) 외부 하우징(14)에 인서트를 끼워 넣는 단계를 포함하고, 외부 하우징의 내부 치수는 희망 변형의 결과로서 얻어지는 인서트의 외부 치수(D)에 상응하며,

   d) 안쪽으로 작용하는 압력을 가하여 인서트에 소정의 변형을 일으키고, 소정의 변형을 달성하는데 필요한 압력이 인서트에서 측정된다는 점에 의거하여 희망 변형을 결정하며, 가해지는 소정의 압력은 희망 압력보다 낮고, 소정의 변형시에 가해지는 압력으로부터 희망 변형을 외삽법으로 추정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치의 제조 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제

Images