WO2006074966A1

WO2006074966A1 - Verfahren zur herstellung einer abgasführenden vorrichtung

Info

Publication number: WO2006074966A1
Application number: PCT/EP2006/000371
Authority: WO
Inventors: Erich Forster; Peter Kroner; Stefan Schmidt
Original assignee: Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2006-07-20
Also published as: EP1882089B1; CN100529344C; DE502006000922D1; US20080196248A1; DE102005002165A1; CN101120159A; ES2306417T3; EP1882089A1; KR100847794B1; KR20070110031A

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

Verfahren zur Herstellung einer abgasführenden Vorrichtung

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 Außen- umfangsfläche 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 Außenumfangsfiäche 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 Zusarnmenführen 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 ab gasführende 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 Teüstücke versetzt zueinander angeordnet sind. Derart ausgebildete Klemmbacken zeichnen sich durch ihre besonders einfache und daher kostengünstige Herstellbarkeit aus. - A -

Vorzugs weise 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 Ausfuhrungsformen 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 erfmdungsgemäßen 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 abgasfuhrende 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 anfallig 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 erfmdungs gemäßen 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 fuhrt, 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-förmig verlaufende und mäanderförrnig 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

Patentansprüche

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 Außenumfangsfiäche 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 Ansprach 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.