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DE10300065A1 - Device used for purifying IC engine exhaust gases comprises tubular parts sealed using peripheral welding seam - Google Patents

Device used for purifying IC engine exhaust gases comprises tubular parts sealed using peripheral welding seam

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DE10300065A1
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DE
Germany
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housing
particle filter
catalyst body
catalyst
filter
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Markus Geminn
Joel Michelin
Andreas Steigert
Wolfgang Baudisch
Hans-Juergen Strasner
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Tenneco GmbH
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Heinrich Gillet GmbH
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Abstract

A device comprises tubular parts (10, 20) sealed using a peripheral welding seam (30). One end (24) of the tubular part (20) overlaps with the end (14) of the tubular part (10). Preferred Features: The length of the overlap corresponds to the width of four welding seams (31, 32, 33, 34). An air gap (35) is produced between the tubular parts. The tubular part (10) contains a catalyst body (12) and the tubular part (20) contains a diesel particle filter (22). A support (1) is inserted between the catalyst body and the particle filter.

Description

Die Erfindung betrifft aus wenigstens zwei bereichsweise rohrförmigen Teilen zusammengefügte und mittels umlaufender Schweißnaht verschlossene Vorrichtungen, insbesondere Gehäuse für Vorrichtungen zum Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to at least two tubular parts in some areas assembled and closed by means of a circumferential weld seam Devices, in particular housings for devices for cleaning the exhaust gases of internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Abgasanlagen von Verbrennungsmotoren bestehen aus mehreren Teilen, insbesondere aus Rohren und Gehäusen. Die Verbindung dieser Teile untereinander erfolgt durch Schweißen, Stecken, Klemmen oder durch Verschrauben von Flanschen. Geschweißte Verbindungen sind gasdicht, aber nicht lösbar. Exhaust systems of internal combustion engines consist of several parts, especially from pipes and housings. The connection of these parts with each other done by welding, plugging, clamping or screwing Flanges. Welded connections are gas-tight, but cannot be detached.

Flanschverbindungen dagegen sind jederzeit lösbar, haben jedoch den Nachteil, dass die Verbindung nicht ohne weiteres gasdicht ist und dass die Flansche und Schrauben das Gewicht und insbesondere den Platzbedarf erhöhen, wobei dieser Nachteil sich um so stärker bemerkbar macht, je größer die Durchmesser der zu verbindenden Teile sind. Flange connections, on the other hand, can be detached at any time, but have the disadvantage that that the connection is not easily gastight and that the flanges and Screws increase the weight and in particular the space requirement, this Disadvantage becomes more noticeable the larger the diameter of the connecting parts are.

Zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren werden Katalysatoren und Partikelfilter verwendet. Partikelfilter müssen von Zeit zu Zeit von Asche gereinigt werden. Dazu muss das Gehäuse des Partikelfilters geöffnet werden. To clean the exhaust gases from diesel engines, catalysts and Particulate filter used. Particulate filters need to be cleaned of ash from time to time become. To do this, the housing of the particle filter must be opened.

Derzeit sind Dieselfahrzeuge serienmäßig, die einen Partikelfilter und einen diesem unmittelbar vorgeschalteten Katalysator besitzen. Katalysator und Filter sind in je einem Teilgehäuse untergebracht. An den einander zugewandten Enden der Teilgehäuse sind massive Schmiedeflansche angeschweißt, die mit mehreren Schrauben lösbar verbunden sind. Diese Flansche sind so stabil, damit sie sich durch die während des Betriebs auftretende Erhitzung und Abkühlung nicht verformen, so dass die Verbindung dauerhaft gasdicht bleibt. Nachteilig ist jedoch das hohe Gewicht der Flansche. Auch stört der hohe Platzbedarf für die vielen Verbindungsschrauben, da das Platzangebot in den herkömmlichen Kraftfahrzeugen begrenzt ist. Diesel vehicles are currently standard, which have a particle filter and one have upstream catalyst. Catalyst and filter are in each housed a partial housing. At the facing ends of the Part housings are welded massive forged flanges, which with several Screws are detachably connected. These flanges are so stable that they are due to the heating and cooling that occurs during operation deform so that the connection remains permanently gas-tight. However, it is disadvantageous the high weight of the flanges. The high space requirement for the many is also a problem Connection screws because of the space available in conventional motor vehicles is limited.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die erheblich weniger Gewicht und erheblich weniger Platzbedarf hat, gasdicht ist und trotzdem geöffnet und wieder geschlossen werden kann. The present invention is therefore based on the object of a device Specify the type mentioned, which is significantly less weight and significant takes up less space, is gas-tight and still opens and closes again can be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. This object is achieved by a device with the features of Claim 1.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind die extrem einfache und betriebssichere Konstruktion, das geringe Gewicht, der geringe Platzbedarf und die daraus resultierende Kostenersparnis. The main advantages of the devices according to the invention are extreme simple and reliable construction, low weight, low weight Space requirements and the resulting cost savings.

Muss die Vorrichtung getrennt werden, so wird zum Öffnen lediglich ein Rohrtrenngerät benötigt, wie es in jeder Kraftfahrzeugwerkstatt oder Service- Station vorhanden ist. Auch andere Trennvorrichtungen wie Sägen, Trennschleifer oder Laser sind geeignet. Zum Wiederverbinden nach durchgeführter Reinigung wird lediglich ein Schweißgerät benötigt, wie es ebenfalls in jeder Kraftfahrzeugwerkstatt vorhanden ist. If the device has to be disconnected, only one is required to open it Pipe cutting device required, as is the case in any motor vehicle workshop or service Station is present. Other cutting devices such as saws, cut-off machines or lasers are suitable. For reconnecting after cleaning all you need is a welding machine, as is the case in everyone Motor vehicle workshop is available.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Länge der Überlappung der Breite von wenigstens zwei Schweißnähten zwischen Überstand und Katalysatorgehäuse. Dadurch kann das Gehäuse der zu erwartenden Lebensdauer einerseits und der zu erwartenden Reinigungszyklen andererseits entsprechend oft geöffnet und wieder zugeschweißt werden. According to a preferred embodiment of the invention, the length corresponds to the Overlap the width of at least two welds between the overhang and catalytic converter housing. This allows the housing to be expected Lifetime on the one hand and the expected cleaning cycles on the other to be opened and re-welded accordingly often.

Vorzugsweise sind die Vorrichtungsteile so dimensioniert, dass im Bereich der Überlappung ein Luftspalt bestehen bleibt. The device parts are preferably dimensioned such that in the region of the Overlap an air gap remains.

Ein günstiger Kompromiss für die Breite der Überlappung ist die Breite von drei Schweißnähten. A good compromise for the width of the overlap is the width of three Welds.

Eine bevorzugte Anwendung kann die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung in Gehäusen finden, die einen Diesel-Partikelfilter mit vorgeschaltetem Katalysator beinhalten. Hierzu enthält das eine Vorrichtungsteil einen Katalysatorkörper, das andere Vorrichtungsteil einen Diesel-Partikelfilter. Das dem Partikelfilter zugewandte Ende des Katalysatorgehäuses endet dann in etwa bündig mit der Stirnfläche des Katalysatorkörpers, während das dem Katalysatorkörper zugewandte Ende des Filtergehäuses über die Stirnfläche des Partikelfilters hinaus verlängert und derart dimensioniert ist, dass es mit der gewünschten Überlappung auf das Katalysatorgehäuse aufgesteckt und mit diesem verschweißt werden kann. A preferred application can be the connecting device according to the invention in Find housings that have a diesel particulate filter with an upstream catalyst include. For this purpose, one part of the device contains a catalyst body which other part of the device a diesel particulate filter. The particle filter facing end of the catalyst housing then ends approximately flush with the End face of the catalyst body, while that of the catalyst body facing end of the filter housing beyond the end face of the particle filter lengthened and dimensioned so that it has the desired overlap can be attached to the catalyst housing and welded to it.

Grundsätzlich lässt sich die Steck- und Schweißverbindung auch so vornehmen, dass das dem Katalysatorkörper zugewandte Ende des Filtergehäuses in etwa bündig mit der Stirnfläche des Partikelfilters endet, während das dem Partikelfilter zugewandte Ende des Katalysatorgehäuses über die Stirnfläche des Katalysatorkörpers hinaus verlängert und derart dimensioniert ist, dass es mit entsprechender Überlappung auf das Filtergehäuse aufgesteckt und mit diesem verschweißt werden kann. Basically, the plug and weld connection can also be made that the end of the filter housing facing the catalyst body approximately ends flush with the face of the particulate filter, while that of the particulate filter facing end of the catalyst housing over the end face of the Extended catalyst body and is dimensioned such that it with appropriate overlap plugged onto the filter housing and with it can be welded.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zwischen Katalysatorkörper und Partikelfilter ein Stutzen eingesetzt sein, beispielsweise für einen Drucksensor, einen Temperatursensor oder dergleichen. According to an advantageous development of the invention, between Catalyst body and particle filter a nozzle can be used, for example a pressure sensor, a temperature sensor or the like.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Based on the drawing, the invention in the form of an embodiment are explained.

Die Zeichnung zeigt als Längsschnitt einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren. Diese Vorrichtung besitzt einen katalytisch beschichteten Trägerkörper 12, der wie an sich bekannt mit Hilfe einer Lagermatte 11 in einem Katalysatorgehäuse 10 gelagert ist. Das Ende 14 des Katalysatorgehäuses 10 ist in etwa bündig mit der Stirnfläche 13 des Katalysatorkörpers 12. The drawing shows a longitudinal section of a section of a device for cleaning the exhaust gases from diesel engines. This device has a catalytically coated support body 12 which , as is known per se, is mounted in a catalyst housing 10 with the aid of a bearing mat 11 . The end 14 of the catalyst housing 10 is approximately flush with the end face 13 of the catalyst body 12 .

Stromabwärts des Katalysatorkörpers 12 und damit in der Zeichnung rechts von diesem erkennt man einen Diesel-Partikelfilter 22, der wie an sich bekannt mit Hilfe einer Lagermatte 21 in einem Filtergehäuse 20 gelagert ist. Das dem Katalysatorgehäuse 10 zugewandte Ende 24 des Filtergehäuses 20 ist über die Stirnfläche 23 des Filters 22 hinaus deutlich verlängert, so dass eine Überlappung entsteht. Die Überlappung ist aufkalibriert, so dass das Gehäuseende 24 über das Katalysatorgehäuse 10 geschoben werden kann, wobei ein schmaler Luftspalt 35 verbleiben kann. Downstream of the catalytic converter body 12 and thus to the right of the latter in the drawing, a diesel particulate filter 22 can be seen , which, as is known per se, is mounted in a filter housing 20 with the aid of a bearing mat 21 . The end 24 of the filter housing 20 facing the catalyst housing 10 is significantly extended beyond the end face 23 of the filter 22 , so that there is an overlap. The overlap is calibrated so that the housing end 24 can be pushed over the catalytic converter housing 10 , whereby a narrow air gap 35 can remain.

Das Ende 24 des Filtergehäuses 20 ist mit Hilfe einer Schweißnaht 30 gasdicht mit dem Katalysatorgehäuse 10 verschweißt. The end 24 of the filter housing 20 is welded to the catalyst housing 10 in a gas-tight manner by means of a weld seam 30 .

Wie die Zeichnung erkennen lässt, kann in dem Zwischenraum zwischen Katalysatorträger 12 und Partikelfilter 22 in das Filtergehäuse 20 ein Stutzen 1 für einen Druck- oder Temperatursensor eingesetzt sein. As can be seen in the drawing, a connection piece 1 for a pressure or temperature sensor can be inserted into the filter housing 20 in the space between the catalyst carrier 12 and the particle filter 22 .

Muss nach einer bestimmten Betriebszeit der Partikelfilter 22 gereinigt werden, so wird das Gehäuseende 24 im Bereich der Überlappung neben der Schweißnaht 30 mit Hilfe eines Trenngerätes aufgetrennt. Nach dem Reinigen wird das Gehäuseende 24 wieder aufgeschoben. Sobald die beiden Schnittflächen mit Hilfe einer Schweißnaht 31 gasdicht verbunden sind, ist die Reinigungsvorrichtung für Dieselabgase wieder funktionsbereit. If the particle filter 22 has to be cleaned after a certain operating time, the housing end 24 is separated in the region of the overlap next to the weld seam 30 with the aid of a separating device. After cleaning, the housing end 24 is pushed back on. As soon as the two cut surfaces are connected gas-tight by means of a weld seam 31 , the cleaning device for diesel exhaust gases is ready for operation again.

Dieser Vorgang kann entsprechend der Länge der Überlappung 24 mehrmals wiederholt werden. Dies ist durch die weiteren umlaufenden Schweißnähte 32, 33, 34 angedeutet. This process can be repeated several times according to the length of the overlap 24 . This is indicated by the further circumferential weld seams 32 , 33 , 34 .

Es versteht such, dass nicht nur die zuvor getrennten Gehäuseteile wieder miteinander verschweißt werden können, sondern dass auch eines der beiden Teile ein Neuteil sein kann. It also understands that not only the previously separated housing parts again can be welded together, but also that one of the two parts can be a new part.

Claims (6)

1. Aus zwei wenigstens bereichsweise rohrförmigen Teilen (10, 20) zusammengefügte und mittels umlaufender Schweißnaht (30) verschlossene Vorrichtung, gekennzeichnet durch die Merkmale:
das Ende (24) des einen Vorrichtungsteils (20) ist mit Überlappung über das Ende (14) des anderen Vorrichtungsteils (10) gesteckt,
die Länge der Überlappung entspricht der Breite von wenigstens zwei Schweißnähten (31, 32, 33, 34). zwischen den beiden Vorrichtungsteilen (10, 20). 1. From two at least partially tubular parts ( 10 , 20 ) assembled and closed by means of a circumferential weld seam ( 30 ), characterized by the features:
the end ( 24 ) of one device part ( 20 ) is overlapped over the end ( 14 ) of the other device part ( 10 ),
the length of the overlap corresponds to the width of at least two weld seams ( 31 , 32 , 33 , 34 ). between the two parts of the device ( 10 , 20 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Länge der Überlappung entspricht der Breite von vier Schweißnähten (31, 32, 33, 34). 2. Device according to claim 1, characterized by the feature:
the length of the overlap corresponds to the width of four weld seams ( 31 , 32 , 33 , 34 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Merkmal:
im Bereich der Überlappung besteht ein Luftspalt (35) zwischen den beiden Vorrichtungsteilen (10, 20). 3. Device according to claim 1 or 2, characterized by the feature:
In the area of the overlap there is an air gap ( 35 ) between the two parts of the device ( 10 , 20 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:
das eine Vorrichtungsteil (10) enthält einen Katalysatorkörper (12), das andere Vorrichtungsteil (20) enthält einen Diesel-Partikelfilter (22),
das dem Partikelfilter (22) zugewandte Ende (14) des Katalysatorgehäuses (10) endet in etwa bündig mit der Stirnfläche (13) des Katalysatorkörpers (12),
das dem Katalysatorkörper (12) zugewandte Ende (24) des Filtergehäuses (20) ist
über die Stirnfläche (23) des Partikelfilters (22) hinaus verlängert
und derart dimensioniert, dass es auf das Katalysatorgehäuse (10) aufgesteckt und mit diesem verschweißt werden kann. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by the features:
one device part ( 10 ) contains a catalyst body ( 12 ), the other device part ( 20 ) contains a diesel particle filter ( 22 ),
that end ( 14 ) of the catalyst housing ( 10 ) which faces the particle filter ( 22 ) ends approximately flush with the end face ( 13 ) of the catalyst body ( 12 ),
is the end ( 24 ) of the filter housing ( 20 ) facing the catalyst body ( 12 )
extended beyond the end face ( 23 ) of the particle filter ( 22 )
and dimensioned such that it can be plugged onto the catalyst housing ( 10 ) and welded to it. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:
das eine Vorrichtungsteil (10) enthält einen Katalysatorkörper (12),
das andere Vorrichtungsteil (20) enthält einen Diesel-Partikelfilter (22),
das dem Katalysatorkörper (12) zugewandte Ende des Filtergehäuses (20) endet in etwa bündig mit der Stirnfläche (23) des Partikelfilters (22),
das dem Partikelfilter (22) zugewandte Ende (14) des Katalysatorgehäuses (10) ist
über die Stirnfläche (23) des Katalysatorkörpers (12) hinaus verlängert
und derart dimensioniert, dass es auf das Filtergehäuse (20) aufgesteckt und mit diesem verschweißt werden kann. 5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by the features:
one device part ( 10 ) contains a catalyst body ( 12 ),
the other device part ( 20 ) contains a diesel particle filter ( 22 ),
the end of the filter housing ( 20 ) facing the catalyst body ( 12 ) ends approximately flush with the end face ( 23 ) of the particle filter ( 22 ),
is the end ( 14 ) of the catalyst housing ( 10 ) facing the particle filter ( 22 )
extended beyond the end face ( 23 ) of the catalyst body ( 12 )
and dimensioned such that it can be plugged onto the filter housing ( 20 ) and welded to it. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch das Merkmal:
zwischen Katalysatorkörper (12) und Partikelfilter (22) ist ein Stutzen (1) eingesetzt. 6. The device according to claim 4 or 5, characterized by the feature:
A connector ( 1 ) is inserted between the catalyst body ( 12 ) and the particle filter ( 22 ).
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