DE2628134C3 - Haltevorrichtung für einen Wärmeisolator in einem Abgasreaktor einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für einen Wärmeisolator in einem Abgasreaktor einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige aus der DE-OS 22 36 154 bekannt gewordene Haltevorrichtung besitzt ein einstückiges Durchführungselement, das über seine Axialschnittbreite etwa treppenförmig profiliert ist, so daß es mit zwei Seitenbereichen parallel zum Gehäuse und zum Mantel angeordnet ist und mit einem breiten Querbereich den Innenrand des Wärmeisolators überdeckt. Dieses Durchführungselement ist entweder mit dem Gehäuse oder mit dem Mantel verschweißt, was bedeutet, daß an einem der beiden axialen Endbereiche ein Spalt zwischen dem Durchführungselement und dem Gehäuse oder dem Mantel verbleibt.

Eine andere derartige aus der DE-OS 23 62 015 bekannte Haltevorrichtung besitzt ebenfalls ein einstükkiges Durchführungselement in der Querschnittsform etwa eines L, wobei der kleinere Schenkel parallel zum Abgasführungs-Stutzen und der längere Schenkel parallel zum Mantel verläuft. Auch dieses Durchführungselement kann am Gehäuse angeschweißt sein.

Bei beiden genannten bekannten Haltevorrichtungen ist es nachteilig, daß stets Spalte zwischen den den Wärmeisolator umgebenden Teilen bestehen, so daß, da sich die einzelnen Teile gegeneinander bewegen, die Gefahr besteht, daß der Wärmeisolator durch eindringende Abgase leicht zu S'.aub wird und daß auf demselben Wege sich vom Wärmeisolator lösende Staubteilchen in unkontrollierter Weise in den Abgasreaktor und die sonstige Abgasanlage des Motors befördert werden. Dies kann unter anderem dazu führen, daß die an sich gegeneinander bewegbar

i" gehaltenen Teile aufgrund solcher Staubteilchen festklemmen. Selbst wenn, wie oben ausgeführt, das Durchführungselement beispielsweise am Gehäuse angeschweißt wird, wird der betreffende Spalt nur reduziert, da ein vollkommenes Verschweißen eine

''· starre Zuordnung von Gehäuse und Mantel ergeben würde, was nicht zugelassen werden kann. Andererseits ergeben sich jedoch Nachteile hinsichtlich eines erhöhten Aufwandes und damit höherer Kosten bei der Montage der Haltevorrichtung, da das Schweißen Zeit

-^>(i und Geschicklichkeit erfordert.

Eine andere Hallevorrichtung, die mit der der eingangs genannten Art vergleichbar ist, ist aus der DE-OS 22 38 255 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Haltevorrichtung ist kein den Wärmeisolator

-'■ abdeckendes Durchführungselement vorgesehen, sondern das Durchführungselement liegt innen randseitig unmittelbar dem Abgasführungs-Stutzen gegenüber. Dieser Stutzen, der mit seinem einen Ende gleitend innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, besitzt andere-

''' ncnds einen Flansch und einen Falz, zwischen denen unter Zwischenfügen zweier Ringscheiben der Mantel eingesetzt und gehalten ist. Somit ergeben sich die oben im Zusammenhang mit vorhandenen Spalten beschriebenen Nachteile, denn bei dieser bekannten tlaltevor-

'"' richtung ist nicht nur am Ort der Gleitführung des Stutzens innerhalb des Gehäuses ein Spalt vorhanden, sondern auch an der labyrinihartigen Verbindung zwischen Stutzen und Mantel, die, um möglichst kleine Spalte zu erhalten, nicht durch Pressen, sondern lediglich durch Zwischenfügen von Ringscheiben hergestellt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Wärmeisolator im Bereich des

■'"' Abgasführungs-Stutzens allseitig schützt und die in einfacher und billiger Weise herstellbar und monlierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale

■'"' gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wird also der Wärmeisolator nach Art einer Sandwich-Bauweise zwischen den beiden pressgeformten Durchführungselementteilen eingebettet. Durch das Verstemmen

"'"' der Innenumfangsbereiche der beiden Teile miteinander erreicht man einerseits eine absolute Versiegelung des mit dem Wärmeisolator ausgefüllten Raumes gegenüber dem Stutzen und andererseits, daß dieser dichte Abschluß in einfacher und kostengünstiger Weise

'° hergestellt werden kann. Der dichte Abschluß des Wärmeisolators gegenüber dem zum Stutzen führenden Bereich wird außerdem noch dadurch erreicht, daß der radiale Außenbereich zumindest einer der beiden Teile beim Zusammenbau verformt wird, was bedeutet, daß das Durchführungselement zwischen das Gehäuse und den Mantel gepreßt wird und sich so unter Vorspannung an diese beiden Wanteile anlegt. Damit kann in den den Wärmeisolator aufnehmenden Raum weder l.eckgas

eindringen noch können evtl. Staubteilchen vom Wärmeisolator in den Abgasreaktor oder weiter gelangen.

In den Unleransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Form der Teile des Durchführungselementes beschrieben.

Weitere Einzelheiten sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher besch: ieben und erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Abgasreaktor,

Fig.2 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt aus Fig. 1 des Bereiches, in welchem ein einen Abgasführungs-Stutzen umgebendes Durchführungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung angeordnet ist,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einzelteile eines Durchführungselementes gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Einzelteile eines Durchführungselementes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines Einzelteiles eines Durchfülirungselementes gemäß einem vierten Ausführunjsbeispiel vorliegender Erfindung, und

F i g. 6 einen Teilschnitt, ähnlich F i g. 2, jedoch mit Durchführungselement nach F i g. 5 in Einbaulage.

In Fig. I ist eine Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Abgasführungs-.Stutzen 2 dargestellt, von denen jeder sich in einer der Abgasöffnungen 3 befisKJet. Ein Gehäuse 4 eines Abgassamniclleitung-Reaktois, auch Manifold-Rcaktor genannt, für den Motor ist aus zwei miteinander verbundenen Blöcken 5 und 6 zusammengesetzt, wobei in einem von ihnen, nämlich im Block 5, eine Vielzahl von Bohrungen 5.7 zum Einführen bzw. zur Aufnahme der Stutzen 2 vorgesehen ist.

Innerhalb des Abgasreaktorsgehäuses 4 ist ein äußerer Mantel 7 angeordnet, und der Raum zwischen diesem Mantel 7 und dem Gehäuse 4 ist mit einem Wärmeisolator 8 ausgefüllt. Der Teil des Mantels 7, in den die Stutzen 2 eingeführt werden, ist mit Führungs-Bundringen 9 versehen. In einem hinreichenden Abstand innerhalb des äußeren Mantels 7 ist ein innerer Mantel 10 angeordnet, dessen eine Seite zur Mündung der Stutzen 2 hin offen ist, von denen einige Ränder 2a besitzen, die vorstehen und sich in den inneren Mantel 10 öffnen.

An einem mittigen Bereich einer Seite des Reaktorgehäuses 4 ist eine Reaktor-Abgasöffnung ti vorgesehen, die mit einem nicht dargestellten Auspuffrohr verbunden ist. Bei dieser Anordnung gelangen also die aus einem nicht dargestellten Zylinder des Motors 1 kommenden Abgase in den inneren Mantel 10 und strömen durch die öffnung an beiden Enden und durch einen Kanal 12, der zwischen dem inneren Mantel 10 und dem äußeren Mantel 7 gebildet ist, zur Abgasöffnung 11, wie dies durch die Pfeile in F i g. 1 dargestellt ist.

Bei einem Abgassammelleitung-Reaktor dieser Art, bei dem eine gewisse Beweglichkeit zwischen den Stutzen 2, auf die die Motorvibration unmittelbar übertragen wird, und dem äußeren Mantel 7, der über den Wärmeisolator 8 am Gehäuse 4 befestigt ist, vorhanden sein muß, bestehen /wischen dem Stutzen 2 und den Bundringen 9 und /wischen dem äußeren Mantel 7 und den Bundringen 9 Spalte, so daß die Bundringe 9 sowohl in Längs- als auch in diametraler Richtung der Stutzen 2 verschoben werden können.

Bei einem solchen Abgasreaktor wird der aus einer faserigen Substanz, beispielsweise einem Keramikfaserstoff, bestehende Wärmeisolator 8, der den Raum zwischen dem Reaktorgehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 ausfüllt, an seiner Kante zu Staub, weil er der Motorvibration und Leckgasen ausgesetzt ist. Dadurch

ίο dringt der Staub in die Spalte zwischen den Stutzen 2 und den Bundringen 9 und zwischen dem äußeren Mantel 7 und den Bundringen 9 ein und behindert damit die Gleitbewegung der Bundringe 9; oder der Staub dringt tie.'er durch den Spalt zwischen dem inneren

ι i Mantel 10 und den Stutzen 2 ein und erreicht schließlich den inneren Mantel 10, der die Verbrennungskammer bzw. den Verbrennungsraum bildet, so daß er durch den Kanal 12 und aus der Abgasöffnung 11 in die freie Atmosphäre ausgeblasen wird.

2(i Um dies zu verhindern, ist bei einem ersten, in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 ein Durchführungselement 13 in Form einer Hülse bzw. eines Ringes vorgesehen. Der außen um den Durchführungsring 13

2Ί gebildete Raum ist mit dem Wärmeisolator 14 ausgefüllt

Fig. 3 zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes Π, der eine preßgeformte Scheibe 15 besitzt, deren eines Ende

κι trichterförmig ist, beispielsweise das linke Ende nach Fig. 3, und deren anderes Ende, also hier das rechte Ende, als Rohr 15.1 ausgebildet ist, das in einen gebohrten Teil 16;? einer ähnlich geformten, also preßgeformten, Platte bzw. Blech 16 eingesetzt und

!■'> dicht verstemml wird. Gleichzeitig mit dem Dichtstemmen wird der Wärmeisolator 14 /wischen die beiden Platten 15 und 16 gesetzt, wodurch der Durchführungsring 13 und der Wärmeisolator 14 zu einem integralen Bestandteil werden. Das auf diese Weise gewonnene

■tu Durchführungselement 13 wird zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7 befestigt und dadurch sicher zwischen diesen beiden gehalten. Der Durchführungsring 13 ist etwas weiter als der Spalt zwischen dem Gehäuse 4 und dem äußeren Mantel 7, so daß er beim

■· > Zusammenbau zusammengedrückt wird.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes 13, bei welchem das eine Teil 17 nahezu dieselbe Form aufweist wie das Teil 15 des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbcispieles, während

"'" das andere Teil 18 als flacher, ebener Ring ausgebildet ist. Das rohrförmige Teil 17;j des Teils 17 gelangt in die zentrische öffnung 18.1 des Teils 18 und wird dann nicht verstemmt. Bei diesem Durchführungsring ist der Querschnitt unsymmetrisch.

V) Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Durchführungsringes, das in den F i g. 5 und b dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Zähnen 19a am Umfang des einen Seitenteils 19 vorgesehen, das andererseits im wesentlichen dasselbe Durchführungsteil, wie das in Fig. 3

w) dargestellte Teil bildet. Die Zähne können, wie deutlich ersichtlich, am Wärmeisolator 14 eine sichere Klemmung erreichen, wenn dieser, wie in Fig. 6 dargestellt, zwischen dem Teil 19 und einem weiteren Seitenteil angeordnet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für einen Wärmeisolator in einem Abgasreaktor einer Brennkraftmaschine, mit einem profilierten, ringförmigen Durchführungselement, das zwischen dem Abgasreaktorgehäuse und einem innerhalb diesem vorgesehenen Mantel angeordnet ist und das den im Raum zwischen dem Gehäuse und dem Mantel angeordneten Wärmeisolator randseilig und gegenüber einem in einer Gehäuseöffnung angeordneten inneren Abgasführungs-Stutzen abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchführungselement (13) aus zwei preßgeformten Teilen (15, 16; 17, 18; 19) besteht, die an ihrem inneren Umfangsbereich (15a; Ma) durch Verformen mindestens eines der beiden Teile miteinander dicht verstemmt sind, und daß die beiden Teile (15, 16; 17, 18; 19) an ihren radialen Außenbereichen, von denen mindestens einer beim Zusammenbau der Reaktorieile durch pressende Anlage des Gehäuses (4) einerseits und des Mantels (7) andererseits verformbar ist, den Wärmeisolator (Inzwischen sich einschließen.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden preßgeformten Teile (15, 16; 17, 18) einen etwa trichterförmigen Außenbereich besitzt, und daß zum dichten Verstemmen beider Teile am einen Teil (15; 17) ein in eine mittige Bohrung (16a; \%a) des anderen Teils (16; 18) einsteckbarer zylindrischer Ansatz (15a; 17a^angeformt ist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dbß der andere Teil eine ebene Platte (18) ist.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Außenbereich einer der beiden Teile (19) zum Wärmeisolator hin umgebogen und mit einer Vielzahl von Zähnen (19a^versehen ist.