SE1151109A1 - Arrangemang för montering av en avgasrenande enhet i en avgaspassage - Google Patents

Description

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett arrangemang som möjliggör en relativt enkel och okomplicerad montering och demontering av en avgasrenande enhet i en avgaspassage.

Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del. Enligt föreliggande uppfinning är den avgasrenande enheten försedd med en ringformad fjädrande komponent som är anordnad runt den avgasrenande enhetens perifera yta.

Den ringformade fjädrande komponenten har ett första kontaktparti med den avgasrenande komponenten och ett andra kontaktpaiti med en invändig väggyta i avgaspassagen. Den ringformade fjädrande komponenten har egenskapen att den håller den avgasrenande enheten i ett centrerat läge inuti avgaspassagen med en fjädrande kraft under montering och demontering i avgaspassagen. I och med att den ringformade fjädrande komponenten håller den avgasrenande enheten i en centrerad position i avgaspassagen undviks att den avgasrenande enheten snedställs under monteringsarbetet. Med en sådan ringformade fjädrande komponent behöver heller inga vridrörelser utföras av den avgasrenande enheten under monteringsarbetet.

Monteringsarbetet innebär därmed väsentligen endast att skjuta in den avgasrenande enheten i avgaspassagen med en forskjutningsrörelse. Monteringsarbetet blir därmed tämligen okomplicerat. Den ringformade fjädrande komponenten säkerställer även att den avgasrenande enheten hålls i ett centrerat läge i avgaspassagen under drift.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det andra kontaktpartiet anordnat på ett axiellt avstånd från det första kontakt partiet. En sådan ríngformad fjädrande komponent kan ges en relativt enkel med funktionell form. Den ringformade fjädrande komponenten kan ha en utvändig yta som i riktning från det forsta kontaktpartiet till det andra kontaktpartiet är beläget på ett successivt ökande radiellt avstånd från den avgasrenande enheten. Därmed trycks den ringforrnade fiädrande komponenten samman på ett relativt enkelt sätt då den avgasrenande enheten förskjuts in i avgaspassagen eller då den dras ut ur avgaspassagen. Den ringformade fjädrande komponenten innefattar slitsformade urtagningar och mellanliggande benpartier som innefattar den första kontaktytan eller det andra kontaktpartiet. Med sådana benpartier erhåller det ringforrnade partiet goda fjädrande egenskaper i en radiell riktning. Den ringformade fjädrande komponenten är med fördel tillverkad av ett material med fjädrande egenskaper som är väsentligen likformiga inom hela det temperaturornråde som råder i avgaspassagen. Den ringformade fjädrande komponenten är med fördel tillverkad av ett stålrnaterial med ovan angivna egenskap.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en packning sorn är monterad runt den avgasrenande enheten så att den utgör en tätning mellan den avgasrenande enheten och en invändig väggyta hos avgaspassagen.

Den avgasrenande enheten är i detta fall således försedd med en packning som ska svara för tätníngen mellan den avgasrenande enheten och avgaspassagen väggyta. I och med att packningen ska täta mellan den avgasrenande enheten och avgaspassagen väggyta erfordras att den åtminstone till en viss del komprirneras under monteringsarbetet. Av den anledningen erfordras en relativt stor kraft för att skjuta in den avgasrenande enheten i avgaspassagen. Packningen är med fördel anordnad på ett lämpligt avstånd från den ringformade fjädrande komponenten. Med hjälp av den fjädrande ringformade komponenten undviks att den avgasrenande enheten snedställs under monteringsarbetet och därmed skador på packningen och risk för läckage under drift.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen har den avgasrenande enheten åtminstone ett grepporgan för ett verktyg som har till uppgift att skjuta in den avgasrenande enheten till en monteringsposition i avgaspassagen och/eller att dra ut den avgasrenande enheten från monteringspositionen i avgaspassagen. Det erfordras således en relativt stor kraft för att skjuta in och montera den avgasrenande enheten i avgaspassagen och för att dra ut och demontera den avgasrenande enheten från avgaspassagen. I detta fall kan ett lämpligt verktyg användas. Verktyget förbinds med fördel med samtliga grepporgan. Grepporganen kan vara anordnade vid en yttre ände hos den avgasrenande enheten så att de är lätt åtkomliga då. de ska forbindas med verktyget.

Enligt en annan utforingsform av uppfinningen innefattar den avgasrenande enheten åtminstone en infästningsanordning med vilken det är möjligt att lösgörbart fästa den avgasrenande enheteni en avsedd monteringsposition i avgaskanalen. En sådan infästningsanordning är med fördel anordnad att fixera en yttre ände av den avgasrenande enheteni förhållande till avgaspassagen då den avgasrenande enheten har förts in till en avsedd monteringsposition i avgaspassagen. Irrfästningsanordningen kan innefatta skruvorgan eller liknande med vilka det är möjligt att lösgörbart fixera den avgasrenande enheten i förhållande till avgaspassagen. Ett flertal sådana infästningsanordningar kan vara anordnade på lämpliga ställen runt den avgasrenande enheten for att säkerställa en säker infästning av i avgaspassagen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är den avgasrenande enheten en partikelfilterenhet. Partikelfilterenheter sätts med tiden igen och behöver bytas ut relativt frekvent. Den avgasrenande enheten kan vara monterbar i en avgaspassage i en ljuddämpare. En ljuddämpare i en avgasledning innehåller ett tomt utrymme som med fördel kan utnyttjas för att mottaga en eller flera avgasrenande enheter. Det är även möjligt att montera andra typer av avgasrenande enheter såsom exempelvis oxidationskatalysator och SCR-katalysator på samma sätt som partikelfilterenheten i avgaspassagen. En oxidationskatalysator och en SCR-katalysator kan monteras utan packning medan partikelfiltret erfordrar packning. Ljuddämparen kan innefatta en öppning till avgaspassagen med en lösgörbar monterbar lucka som för montering av den avgasrenande enheten i avgaspassagen. Luckan kan här monteras tillsammans med en packning så att den tillhandahåller en garanterat tät förslutning i ett monterat läge.

Luckan och packningen kan monteras på ett fastparti som sträcker sig runt öppningen med hjälp av en V-klamma eller dylikt. Därmed tillhandahålls en utvändig tätning som säkerställer att inga avgaser läcker ut via öppningen under drift.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom ett exempel, en foredragen utiöringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Figl visar ett arrangemang med ingående komponenter för montering av en partikelfilterenhet i en ljuddämpare, Fig. 2 visar en fastanordning för att fasta partikelfiltret i ljuddämparen och Fig. 3 en snittvy av partikelfilterenheten i ett monterat tillstånd inuti ljuddämparen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN F ÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en ljuddämpare 1 som är anpassad att anordnas i en avgasledning som leder ut avgaser från en forbränningsmotor i ett fordon. Ljuddämparen innefattar en inloppsöppning och en utloppsöppning för avgaserna. Inloppsöppningen och utloppsöppningen är dock anordnade på sidor hos ljuddämparen som inte kan ses i Fig. 1. Ljuddämparen 1 innefattar en invändig avgaspassage som sträcker sig mellan inloppsöppningen och utloppsöppningen. Ljuddämparen l innefattar en öppning la i en väggyta. Öppningen la leder till ett cylinderforrnat utrymme i ett rörformat element lb för att mottagning av en partikelfilterenhet 2. Det rörforrnade elementet lb bildar en del av avgaspassagen genom ljuddämparen 1. Partikelñlterenheten 2 består av ett rörfonnigt väggparti 3 som innesluter ett partikelfilter 4 som har till uppgift att filtrera bort sotpartiklar i avgaserna. Ljuddämparen 1 kan med fördel även innefatta en oxidationskatalysator och en, SCR-katalysator. En oxidationskatalysator oxiderar kvävernonoxid NO till kvävedioxid N02. Därmed kan andelen kvävedioxid i avgaserna öka så att en nedströms anordnad SCR-katalysator kan tillhandahålla en optimal förmåga att reducera kväveoxiderna NOX i avgaserna.

Partikelfilterenheten 2 är vid en första främre ände försedd med en ringfonnad packning 5 som sträcker sig runt det rörförmade väggpartiet 3 periferi. Packningen 5 kan vara av grañt. En stoppring 6 är anordnad i anslutning till packningen 5 för att hålla kvar packningen 5 i en avsedd position då partikelfiltret 2 förs in i ljuddämparen l. En fjädrande ringformad fjädrande komponent 7 är anordnad runt det rörformade väggpartiet 3 på ett axiellt avstånd från packningen 5. Den fjädrande ringformade fjädrande komponenten 7 är med fördel tillverkad av ett íjäderstål. Fjäderstål har förmågan att deformeras relativt mycket utan att kvarvarande formändring eller brott uppstår.

Partikelfilterenheten 2 är vid en andra bakre ände försedd med tre grepporgan 8 som är fasta på lämpliga avstånd från varandra runt det rörformade väggpartiets 3 periferi_ Grepporganen 8 är avsedda att greppas med ett verktyg då partikelfrlterenheten 2 ska monteras och demonteras i ljuddämparen 1. Var och en av grepporganen 8 utnyttjas här även för att fästa partikelfllterenheten 2 i ljuddämparen 1 med hjälp av tre infastningsanordningar 13. Infästningsanordníngarna 13 som är fastbara inuti ljuddämparen 1 i anslutning till öppningen la. För att försluta öppningen la används en lucka 9 som monteras tillsammans med en ringforrnad packning 10 som med fördel är av grafit. Luckan 9 och packningen 10 fästs med hjälp av en V-klamma 11 i öppningens la kanter. En skyddsanordning 12 fästs slutligen på ljuddärnparen 1 i en position utvändigt om luckan ll. '10 Fig. 2 visar en av infästningsanordningarna 13 mer i detalj. Infästningsanordningen 13 innefattar ett fast parti 13a som är fast förankrat, med hjälp av exempelvis svetsning, på lämpligt sätt i ljuddämparen 1. Det fasta partiet 13a innefattar en plattformig del som är försett med ett långsmalt hål. Infästningsanordningen 13 innefattar* ett rörligt parti 13b som består av en första plattformig del 13b; och en andra plattformig del 13b; som är förbundna med varandra vid en ändyta. Då infastningsanordningen 13 ska monteras skjuts det på det rörliga partiet 13b på från sidan på det fasta partiet 13a så att den första delen 13b; hamnar ovanför det fasta partiet 13a och den andra delen under den fasta partiet 13a. Den första delen 13a1 och den andra delen 13b; är utformade med var sitt genomgående hål för mottagning av ett skruvorgan l3c. Då det rörliga partiet 13b har skjutits på det fasta partiet 13a kan ett skruvorganet l3c kan föras ned genom hålet i den första delen 13111 av det rörliga partiet 13b, det långsträckta hålet i det fasta partiet 13a och hålet i den andra delen 13111 av det rörliga partiet 13b. Så länge som skruvorganet 13c inte dras åt är det rörliga partiet 13b förskjutbart anordnat i en längsgående riktning i förhållande till partikelfilterenheten 2 tack vare det fast partiets 13a långsmala hål. Den första delen l3b1 av det rörliga partiet 13b innefattar ett stopparti l3b3 som är anpassat att komma till i kontakt mot en ändyta hos partikelfilterenheten 2. Då partikelfrlterenheten 2 ska fästas i ljuddämparen i en monteringsposition förs det rörliga partiet 13b till en position i vilken stoppartiet l3b3 kommer i kontakt med partikelfrlterenheten 2. Skruvorganet 130 dras därefter åt så att partikelfrlterenheten 2 fixeras i en avsedd monteringspositiön i ljuddämparen 1. Det fasta partiet 13a av infästningsanordningen skapar ett utrymme lc mellan det rörformiga elementet lb och de kanter som definierar öppningen la. Detta utrymme le utgör en angränsande del av avgaspassagen till den del av avgaspassagen som definieras av det rörformiga elementet lb.

Fig. 3 visar en snittvy av partikelfilterenheten 2 i ett monterat tillstånd inuti ljuddämparen. Partikelñltret 4 som består av ett poröst material med fina långsträckta kanaler 4a som är försedda med stoppytor 4b på lämpliga ställen. Stoppytorna 411 tvingar avgaserna att ledas in i angränsande långsträckta kanaler i partikelfiltret.

Kanalernas 4a porösa väggar 4c tillåter passage av avgaser men inte av sotpartiklar.

Sotpartiklarna fastnar därvid inuti partikelfrltret 4. Sotpartiklarna är därefter anpassade att förbrännas i partikelfiltret 4. För att sotpartiklarna ska förbrännas erfordras emellertid att en hög temperatur upprätthålls i partikelfrltret 4. Under många driftstillfallen är detta inte möjligt. Med tiden sätts partikelfiltret 4 ofiånkomligt igen och behöver bytas ut.

Partikelfilterenheten 2 har här skjutits in till ett ändläge som definieras av en stoppyta 1111. Stoppringen 6 förhindrar att packningen 5 förskjuts från en avsedd fästposition på partikelfilterenheten 2. Den ringformade fjädrande komponenten 7 innefattar ett första kontaktparti 7a som är i kontakt med en perifer yta hos partikelfilterenheten 2, ett andra kontaktparti 7b som är i kontakt med en invändig väggyta hos det rörforrniga elementet 1b och ett tredje kontaktparti 7c som är i kontakt med en perifer yta hos partikelfilterenheten 2. Kontaktpartierna "la-c är anordnade på axiella avstånd från varandra. Det andra kontaktpartiet 7b är beläget på radiellt avstånd det rörformi ga elementet. Det forsta kontaktpartiet 'ia och det andra kontaktpartiet är anordnade vid motsatta kanter hos den ringformade fjädrande komponenten och det andra kontaktpartiet 7b är anordnad väsentligen mitt emellan nämnda kanter. Den ringformade fiädrande komponenten har en utvändig yta som i riktning från det forsta kontaktpartiet 7a till det andra kontaktpartiet 7b är beläget på ett successivt ökande avstånd från partikelfilterenheten 2. Den ringformade fjädrande komponenten 7 har en utvändig yta som i riktning från det andra kontaktpartiet 7b till det tredje kontaktpartiet 7c är beläget på ett successivt avtagande avstånd fiån partikelfilterenheten 2.

Den ringforrnade fjädrande komponenten 7 har således ett V-format tvärsnitt. Den ringformade fiädrande komponenten 7 innefattar vid de två kanterna slitsformade urtagningar 7 d och mellanliggande benpartier 7e som innefattar den första kontaktytan 7a och den tredje kontaktytan 7c. Den ringformade fjädrande komponenten 7 erhåller därmed goda fjädrande egenskaper i en radiell riktning inuti det rörformiga elementet lb.

Då en partikelfilterenhet 2 ska demonteras i ljuddämparen 1 skruvas inledningsvis skyddsplåten 12 loss från ljuddämparen 1 så att luckan 9 blir synlig. Därefter lossas V- klamman 11 så att luckan 9 och packningen 10 kan tas bort och frilägga öppningen la i ljuddämparen 1. Efter det lossas skruvorganen 13c och infästningsanordningarna 13 som håller fast partikelfilterenheten 2 inuti ljuddämparen 1. Det är nu möjligt att dra ut partikelfilterenheten 2 från ljuddämparen I. Förekomsten av den ringformade fjädrande komponenten 7 och packningen 5» som är anordnad mellan partikelfilterenheten 2 och det rörformiga elementet lb gör att det är svårt att dra ut partikelfilterenheten 2 från ljuddämparen 1 utan hjälpmedel. Ett lämpligt verktyg fäst därför i grepporganen 8 och förankras på en eller flera förbestämda fästpunkter på ljuddämparen 1. Verktyget aktiveras så att det drar ut partikelfilterenheten 2 från det rörformiga elementet lb i ljuddämparen 1. Partikelfilterenheten 2 kan därefter skickas iväg för att kasseras eller rengöras. Packningarna 5, 10 kasseras.

Då en helt ny eller renoverad partikelfilterenhet 2 ska monteras i Ijuddämparen 1 förses den med en ny packning 5 vid den främre änden. Därefter förs partikelfilterenheten 2 in i ljuddämparen 1, via öppningen la, så att den första änden av partikelfilterenheten 2 appliceras i en angränsande position till det rörformiga elementet lb. Verktyget appliceras på. grepporganen 8 och på en eller flera förbestämda fästpunkter på ljuddamparen l. Verktyget aktiveras därefter varvid det skjuter in partikelfilterenheten 2 i det rörformiga elementet lb. Den ringformade fjädrande komponenten 7 centrerar partikelfilterenheten 2 i det rörfonniga elementet lb under denna rörelse. Därmed riskerar partikelfilterenheten 2 och packningen 5 inte att snedställas i förhållande till det rörforrniga elementet lb. I och med det säkerställs att packningen 5 inte skadas.

Skjutningsrörelsen avslutas då partikelfilterenheten 2 når stoppytan lbl. Alternativt kan verktyget ha en slaglängd så att partikelfilterenheten 2 alltid hamnar i en önskad position när verktyget när en ändposition. lnfastningsanordningarna 13 appliceras därefter på ovan nämnt sätt så att partikelfi-lterenheten 2 fixeras i en längsgående riktning. Luckan 9 och en ny packning 10 fixeras i anslutning till en kantyta hos öppningen la med hjälp av V-klamman 11. Slutligen fästs skyddsplåten 12 med skruvar på ljuddämparen 1 så den täcker luckan och V-klamrnan 11.

Med hjälp av den ringformade fjädrande komponenten 7 elimineras väsentligen riskerna att packningen 5 skadas under monteringsarbetet. Därmed riskerar ingen del av avgaserna att ledas vid sidan av partikelfiltret 4 och inte filtreras. Risken' för att ett inre läckage uppstår är därmed väsentligen elimineräd. Med hjälp av packningen 10 och V-klamman 11 erhåller luckan en tät montering i anslutning till öppningen la.

Därmed riskerar inga avgaser att läcka ut via öppningen la. Risken att varma avgaser läcker ut från ljuddämparen är därmed mycket liten.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de beskrivna utföringsforrnerna utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. Arrangemang för att montera en avgasrenande enhet (2) i en avgaspassage, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en ringformad fjädrande komponent (7) som är monterad runt den avgasrenande enheten (2) på ett avstånd från packningen (5), varvid den ringformade fjädrande komponenten (7) har ett första kontaktparti (7a) som är anpassat att komma i kontakt med en väggyta (3) hos den avgasrenande enheten (2) och ett andra köntaktparti (7b) som är anpassat att komma i kontakt med en väggyta hos avgaspassagen då den avgasrenande enheten (7) är i ett monterat' tillstånd i avgaspassagen och att den ringformade fjädrande komponenten (7) har egenskapen att den håller den avgasrenande enheten (2) i ett centrerat läge i avgaspassagen med en fjäderkrafi.

2. Arrangemang enligt krav l, kännetecknat av att det andra kontaktpartiet (7b) är anordnat på ett axiellt avstånd från det första kontakt partiet (7a).

3. Arrangemang enligt krav 2, kännetecknat av att och att den ringformade fjädrande komponenten (7) har en utvändig yta som i riktning från det första kontaktpartiet (7a) till det andra köntaktpartiet (7e) är beläget på ett successivt ökande radiellt avstånd från den avgasrenande enheten (2).

4. Arrangemang enligt krav 3, kännetecknat av att den ringförmade fjädrande komponenten (7) innefattar slitsforrnade urtagningar (7d) och mellanliggande benpartier (7e) som innefattar den första kontaktytan (7a) eller den andra kontaktytan (To).

5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en packning (S) som är monterad runt den avgasrenande enheten så att den utgör en tätning mellan den avgasrenande enheten (2) och en invändig väggyta (lb) hos avgaspassagen

6. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den avgasrenande enheten (2) innefattar åtminstone ett greppörgan (8) för ett verktyg som har till uppgift att skjuta in den avgasrenande enheten (2) till en monteringspösition i avgaspassagen och/eller att dra ut den avgasrenande enheten (2) från monteringspositionen i avgaspassagen. 10 15 10

7. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en infástníngsanordning' (13) med vilken det är möjligt att lösgörbart fasta den avgasrenande enheten (2) i en avsedd monteringsposition i avgaspassagen.

8. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den avgasrenande enheten är en partikelfilterenhet (2).

9. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den avgasrenande enheten (2) är monterbar i en avgaspassage i en ljuddämpare (1).

10. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att ljuddärnparen (1) innefattar en öppning (la) med en löjsgörbart monterbar lucka (9) för montering av den avgasrenande enheten (2) i avgaspassagen.