SE1051281A1 - Insats, hållare och efterbehandlingsenhet för avgaser - Google Patents

Abstract

SAM MAN D RAG Insats (50) för en hàllare (22) i en efterbehandlingsenhet (10) för avgaser hos en för-bränningsmotor, innefattande ett hölje (52) för en behandlingskomponent (70) av-sedd att genomströmmas av avgaserna som ska behandlas, förbindningsorgan (54)för fasthàllning av insatsen (50) i hàllaren (22) och tàtningsorgan (82) för gastät för-slutning av höljet (52) relativt hàllaren (22). Enligt uppfinningen uppvisar nämnda tät-ningsorgan en tätningsring (82) pà höljet (52) för samverkan med självcentrerande sätesingrepp med en motsatt tätningsring (84) i hàllaren (22). (FIG. 2)

Description

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en insats av inledningsvis angivet slag som har en effektiv tätning och kan lätt avlägsnas och sättas tillbaka utan behov att ersätta tätningen.

Detta uppnås genom de särdrag som anges i efterföljande patentkrav.

Enligt en betraktelse av uppfinningen innefattar nämnda tätningsorgan en tätnings- ring på höljet för samverkan med självcentrerande sätesingrepp med en motsatt tät- ningsring i hållaren. Ett sådant tätningsarrangemang som i princip kan anses fungera som en ventilsåtestätning, har stor tätningsförmåga och är mångfaldigt återinsättbart.

Det ringformiga utförandet gör även tätningen böjelastisk i omkretsriktningen, så att den t.ex. koniska självcentreringen tvingar ringarna till tät linjeanliggning mot var- andra när insatsen förbinds med hållaren.

Tätningsringarna är av hårt material, såsom metall och särskilt stål. Även keramiska material kan dock vara tänkbara. Tätningsringarna kan vidare vara bearbetade, så- som svarvade eller slipade, till hög ytfinhet för bästa tätningsförmåga. Ytfinheten kan vara sådan, att förslutningen blir tillräckligt tät för att uppfylla gällande emissionskrav, såsom nuvarande Euro 6.

Tätningsringarna kan vidare vara lokaliserade i respektive hörnurtag hos höljet och hållaren.

Förbindningen för fasthållning av insatsen i hållaren kan innefatta en gängförbind- ning. Med en sådan förbindning kan, eventuellt genom kontroll av åtdragningsmo- ment, på enkelt sätt uppnås en god och korrekt anliggningskraft mellan tätningsring- ama.

Gängförbindningen kan innefatta en yttergänga på höljet för ingrepp en innergänga på hållaren. Därigenom kan insatsen monteras i hållaren i endast ett arbetsmoment.

En yttre ände av höljet kan vidare ha vid en omkrets anordnade urtag för ett verktyg för fastgöring och Iösgöring av förbindningen.

Andra särdrag och fördelar med uppfinningen kan framgå av patentkraven och föl- jande beskrivning av utföringsexempel.

KORTFATTAD RITNINGSBESKRIVNING FIG. 1 är en perspektivvy av en avgasefterbehandlingsenhet som kan vara försedd med en insats enligt uppfinningen; FIG. 2 är en sidovy, delvis i snitt, av en insats enligt uppfinningen, tätande förbunden med en hållare för en avgasefterbehandlingsenhet; FIG. 3 är en sidovy av en insats enligt uppfinningen, delvis införd i en hållare hos en schematiskt framställd avgasefterbehandlingsenhet; FIG. 4 är en tvärsnittsvy i större skala med bortbrutna delar av en tätning enligt upp- finningen, mellan en insats och en hållare hos en avgasefterbehandlingsenhet; FIG. 5 är en perspektivvy i tvärsnitt med bortbrutna delar av ett Iockarrangemang för en avgasefterbehandlingsenhet; FIG. 6 är en tvärsnittsvy i större skala med bortbrutna delar av ett förslutningsomràde mellan ett Iockarrangemang och en avgasefterbehandlingsenhet; FIG. 7 är en perspektivvy med bortbrutna delar av en lockspännare för ett Iockarran- gemang; och FIG. 8 visar schematiskt ett exempel på en lockspännare med ett excentriskt spänn- organ. 4 På ritningen används genomgående lika hänvisningstal för delar med lika eller lik- nande funktion.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEIVIPEL På FIG. 1 visas en avgasefterbehandlingsenhet 10 för en ej visad förbränningsmotor, såsom en dieselmotor hos exempelvis ett lastfordon. Efterbehandlingsenheten 10 innefattar på känt sätt ett hus 12 med ej närmare visade inlopps- och utloppsöpp- ningar för avgaserna från motorn. Enheten 10 kan ha en eller flera utbytbara insat- ser, såsom den streckat utritade insatsen 50 i FIG. 1, vilka vardera innehåller en be- handlingskomponent innefattande ett substrat anordnat att genomströmmas av av- gaserna, såsom en oxidationskatalysator, en SCR-katalysator eller ett väggflödesfil- ter.

Som framgår av FIG. 2, har insatsen 50 en i båda ändar öppen tunnväggig hylsa 52 eller ett s.k. ”sleevingrör”, I vilket substratet 70 är inskjutet och axiellt fixerat genom ett par motsatta låsringar 72 som I sin tur är fixerade genom ringformiga ansatser 74 formade vid hylsans 52 motsatta ändar. Substratet 70 kan även ha ett radiellt stöd I form av en innerhylsa 76 av ett lämpligt, t.ex. stöt- eller vibrationsdämpande material.

Som delvis schematiskt vidare framgår av FIG. 3, kan insatsen 50 insättas I och uttas från efterbehandlingsenheten 10 genom en öppning 16 med ett lock 30 I huset 12.

Närmare bestämt kan insatsen 50 inskjutas I och utdras från en hållare 22 integrerad I en avgaskanal 20 som på ej visat sätt är fastsvetsad I huset 12. Vid den yttre änden av hylsan 52 är vidare formad en yttergänga 54 för ingrepp med en Innergänga 24 hos hållaren 22, så att insatsen 50 kan fast förbindas i kanalen 20. En axiell ytterfläns 56 vid hylsans 52 ytterkant kan vidare ha ett antal runt omkretsen likformigt fördelade urtag 58 för ingrepp med ett ej visat verktyg för åtdragning och lösgöring av insatsen 50 I kanalens 20 hållare 22.

Som tydligast framgår av FIG. 2, finns en ringformig tätning 80 mellan den Inre änden av hylsan 52 och hållaren 22. Den ringformiga tätningen 80 innefattar ett par med väsentligen linjekontakt samverkande tätningsorgan I form av tätningsringar 82, 84 av lämplig stålkvalitet. Som tydligast framgår av FIG. 4, kan tätningsringarna 82, 84 vara lokaliserade t.ex. i lämpligt formade hörnurtag hos hylsan 52 resp. hållaren 22 och vara förbundna i urtagen genom lämpliga förband 86, såsom svets- eller lödförband eller eventuella andra täta förband, såsom bindemedel som kan motstå de höga temperaturerna från de förbiströmmande avgaserna. Tätningen 80 är självcentreran- de genom att en, 84', av ringarnas 82, 84 tätningsytor 82', 84' är konisk, så att tät- ningen 80 i princip fungerar som en sätesventil när insatsens 50 hylsa 52 fastskruvas i kanalens 20 hållare 22. Ftingarna 82, 84 kan då naturligtvis även ha en omvänd konfiguration, så att den koniska ytan finns på hylsans 52 tätningsring 82 (ej visat).

De samverkande tätningsytorna 82, 84” är lämpligen även maskinbearbetade, såsom svarvade och eventuellt slipade, till hög ytfinhet för att ytterligare förbättra tätnings- förmågan. Återgående till FIG. 1, visas där även ett öppningsbart lockarrangemang 30 för en cirkulär tillträdesöppning 16 i en plåtvägg 14 hos ljuddämparen/efterbehandlingsen- heten 10. Som närmare framgår av FIG. 5, innefattar arrangemanget 30 ett lock 32 med en lockspännare 40. Locket 32 är, liksom ett lock för burkar med målarfärg, for- mat i ett stycke plåt, såsom stålplåt, med en täckande lockskiva 34 uppvisande en välvning v, och en lämpligen svagt konisk, elastisk tätningsfläns 38 avsedd att tätan- de ingripa med en rand hos öppningen 16 när locket 30 pressas in i öppningen 30. I exemplet visat i FIG. 5 är öppningens 16 rand avgränsad av en innerfläns 18, som likaså kan, men inte nödvändigtvis behöver vara svagt konisk. Öppningens 16 rand behöver inte nödvändigtvis bestå av en fläns 18, utan kan eventuellt även vara en cirkulär innerkant med eventuellt rundat tvärsnitt (ej visat).

Lockspännaren 40 kan fastklämma locket 32 i ett monterat läge, såsom det som vi- sas i FIG. 6. I detta exempel har lockspännaren 40 en stödram innefattande ett par varandra korsande stödbalkar eller stödarmar 42 med diametralt motsatta vinklade ändar 44, vilka är fast förbundna, såsom svetsade eller lödda, med insidan av tät- ningsflänsen 38. Ett spännorgan i form av en spännskruv 46 med en låsmutter 48 är gängat förbundet med stödarmarna 42 i deras korsande område. Skruvens 46 fria ände ingriper med den välvda lockskivan 34, så att när skruven 46 dras åt, trycker dess fria ände mot lockskivans 34 mittområde och minskar välvningen. När arrange- manget 30 är insatt i efterbehandlingsenhetens 10 öppning 16, ungefär på det sätt 6 som visas i FIG. 6, kommer då tätningsflänsen 38 att förflyttas i pilens riktning från läget med streckprickade linjer till läget med heldragna linjer, så att tätningsflänsen 38 ytterligare fastspänns tätande mot öppningens 16 rand/ fläns 18. Som vidare an- tyds i FIG. 6, kan varje stödarm 42, om så är nödvändigt, ha t.ex. ett krökt tvärsnitt för att hindra utböjning av stödarmen 42 vid åtdragning av spännskruven 46.

Många variationer av lock och lockspännare är möjliga. Som visas i FIG. 7, kan lock- spännaren 40 t.ex. vara framställd som en stödskiva formad av ett stycke metallplåt med urtag som avgränsar ett lämpligt antal radiella stödarmar eller ekrar 42. I FIG. 8 visas schematiskt en lockspännare 40 med ett spännorgan 90 innefattande en ex- centerkropp 92 som är svängbart lagrad i en öppning hos stödramen 42 och som kan manövreras med ett handtag 94 för att ändra lockskivans 34 välvning mellan de med streckprickade resp. heldragna linjer utritade lägena.

Det är även tänkbart att låta lockskivan vara välvd i motsatt riktning (dvs. inåt i öpp- ningen) till den som visas på ritningen och då låta spännanordningen utöva dragkraft i stället för tryck på lockskivan (ej visat).

Ovan detaljerade beskrivning är i första hand avsedd att underlätta förståelsen och några onödiga begränsningar av uppfinningen ska inte uttolkas därifrån. De modifika- tioner som blir uppenbara för en fackman vid genomgång av beskrivningen kan genomföras utan avvikelse från uppfinningstanken eller omfånget av efterföljande patentkrav.

Claims (13)

PATENTKRAV

1. Insats (50) för en hållare (22) i en efterbehandlingsenhet (10) för avgaser hos en förbränningsmotor, innefattande: ett hölje (52) för en behandlingskomponent (70) avsedd att genomströmmas av avgaserna som ska behandlas; förbindningsorgan (54) för fasthàllning av insatsen (50) i hàllaren (22); och tätningsorgan (82) för gastät förslutning av höljet (52) relativt hållaren (22): kännetecknad avatt nämnda tätningsorgan (80) innefattar en tätningsring (82) på höljet (52) för samverkan med självcentrerande sätesingrepp med en motsatt tätningsring (84) i hållaren (22).

2. Insats enligt krav 1, varvid tätningsringen (82) är anordnad för koniskt sätes- ingrepp med den motsatta tätningsringen (84).

3. Insats enligt krav 1 eller 2, varvid tätningsringen (82) är av metall, särskilt stål.

4. Insats enligt något av föregående krav, varvid tätningsringen (82) är bearbetad till sådan hög ytfinhet, att nämnda förslutning blir tillräckligt tät för att uppfylla gällan- de emissionskrav.

5. Insats enligt något av föregående krav, varvid tätningsringen (82) är lokalise- rad i ett hörnurtag hos höljet (52).

6. Insats enligt något av föregående krav, varvid nämnda förbindningsorgan in- nefattar en gängförbindning (24, 54).

7. Insats enligt krav 6, varvid nämnda förbindningsorgan innefattar en yttergänga (54) på höljet (52) för ingrepp en innergänga (24) på hàllaren (22).

8. Insats enligt något av föregående krav, van/id en yttre ände av höljet (52) har vid en omkrets anordnade urtag (58) för ett verktyg för fastgöring och lösgöring av förbindningen (54, 24).

9. Hållare (22) för en insats (50) enligt något av föregående krav för en efterbe- handlingsenhet (10) för avgaser och försedd nämnda motsatta tätningsring (84).

10. Hållare enligt krav 9, varvid den motsatta tåtningsringen (84) är av metall, sär- skilt stål.

11. Hållare enligt krav 9 eller 10, varvid den motsatta tåtningsringen (84) är bear- betad till sådan hög ytfinhet, att nämnda förslutning blir tillräckligt tät för att uppfylla gällande emissionskrav.

12. Hållare enligt något av krav 9-11, varvid den motsatta tåtningsringen (84) är lokaliserad i ett hörnurtag hos hållaren (22).

13. Efterbehandlingsenhet (10) för avgaser försedd med en insats (50) och/eller hållare (22) enligt något av föregående krav.