DE10300065A1

DE10300065A1 - Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE10300065A1
Application number: DE10300065A
Authority: DE
Inventors: Markus Geminn; Joel Michelin; Andreas Steigert; Wolfgang Baudisch; Hans-Juergen Strasner
Original assignee: Heinrich Gillet GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2003-01-03
Publication date: 2003-07-24
Also published as: DE20200599U1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein aus zwei wenigstens bereichsweise rohrförmigen Teilen (10, 20) zusammengefügtes und mittels umlaufender Schweißnaht (30) verschlossenes Gehäuse, insbesondere ein Katalysator- und/oder Partikelfiltergehäuse für Abgasanlagen. 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). Geöffnet wird das zweiteilige Gehäuse mit Hilfe eines Rohrtrenngerätes, einer Säge, eines Trennschleifers oder eines Schneidlasers. Zum Wiederverbinden wird lediglich ein Schweißgerät benötigt.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind die extrem einfache und betriebssichere Konstruktion, das geringe Gewicht, der geringe Platzbedarf und die daraus resultierende Kostenersparnis.
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.
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.
Vorzugsweise sind die Vorrichtungsteile so dimensioniert, dass im Bereich der Überlappung ein Luftspalt bestehen bleibt.
Ein günstiger Kompromiss für die Breite der Überlappung ist die Breite von drei Schweißnähten.
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.
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.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zwischen Katalysatorkörper und Partikelfilter ein Stutzen eingesetzt sein, beispielsweise für einen Drucksensor, einen Temperatursensor oder dergleichen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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.
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.
Das Ende 24 des Filtergehäuses 20 ist mit Hilfe einer Schweißnaht 30 gasdicht mit dem Katalysatorgehäuse 10 verschweißt.
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.
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.
Dieser Vorgang kann entsprechend der Länge der Überlappung 24 mehrmals wiederholt werden. Dies ist durch die weiteren umlaufenden Schweißnähte 32, 33, 34 angedeutet.
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.

Claims

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).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Länge der Überlappung entspricht der Breite von vier Schweißnähten (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).

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.

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.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch das Merkmal:
zwischen Katalysatorkörper (12) und Partikelfilter (22) ist ein Stutzen (1) eingesetzt.