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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
monolithischen Katalysator-Konverters gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der
Technik
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Ein
monolithischer Katalysator-Konverter umfasst einen Katalysator-Container, der mit
den Leitungen eines Abgassystems verbunden ist, und einen monolithischen
Katalysator, der in dem Container untergebracht ist. Durch die Verwendung
des monolithischen Katalysator-Konverters können Abgase, die vom Motor
abgegeben werden, mittels einer Einlassleitung des Abgassystems
in Kontakt mit dem monolitischen Katalysator gebracht werden. Dadurch kann
der monolithische Katalysator die schädlichen Komponenten reinigen,
die sich in den Abgasen befinden.
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Bekannt
ist ein haubenförmiger
(oder scheibenförmiger)
monolithischer Katalysator-Konverter. Der haubenförmige monolithische
Katalysator-Konverter wird auf die folgende Weise hergestellt: Ein oberes
Teil und ein unteres Teil werden durch Pressen geformt. Sowohl das
obere Teil wie auch das untere Teil sind wie eine Schale geformt
und weisen einen Flansch auf, der um den ganzen Umfang herum ausgebildet
ist, und so eine Anschlussoberfläche
bildet. Dann wird ein monolithischer Katalysator in dem oberen und
dem unteren Teil gehalten. Schließlich werden der obere Teil
und der untere Teil, die den monolithischen Katalysator halten,
an den Flanschen verschweißt.
Bei dem sich ergebenden haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverter bilden das obere Teil und das
untere Teil einen Katalysator-Container,
der ein rohrförmiges
Teil und ein Paar trichterförmiger
kegelartiger Teile umfasst; das rohrförmige Teil hält die Abstützung des
monolithischen Katalysators; und die trichterförmigen kegelartigen Teile weisen
eine diametrisch reduzierte Öffnung
auf, die mit einer Leitung eines Abgassystems verbunden ist.
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Bei
dem haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverter, der den Katalysator-Container
aufweist, ist es jedoch wahrscheinlich, dass der Katalysator-Container,
der aus dem oberen Teil und dem unteren Teil hergestellt worden
ist, durch thermische Einflüsse
währende
des Schweißens
deformiert wird und dementsprechend im Hinblick auf die Montierbarkeit
bezüglich
der Abgasleitungen des Abgassystems beschädigt wird.
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Darüber hinaus
bleiben bei dem haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverter geschweißte Bereiche im rohrförmigen Teil
des Katalysator-Containers als verbundene Bereiche übrig, die einander
in achsialer Richtung zugewandt sind, und diese können auch
in den trichtenförmigen
kegelartigen Teilen als verbundene Bereiche übrig bleiben, die einander
in radialer Richtung zugewandt sind. Die geschweißten Bereiche
resultieren aus dem Verschweißen
des oberen Teils und des unteren Teils an deren Flanschen. Daher
sollte, um sicher zu verhindern, dass die Abgase durch all die verbundenen
Bereiche austreten, der haubenförmige
monolithische Katalysator-Konverter mittels eines aufwändigen Leckagetests
daraufhin inspiziert werden, ob all die verbundenen Bereiche luftdicht
ausgebildet sind.
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Darüber hinaus
ist es bei dem haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverters wahrscheinlich, dass der Strom
der Abgase durch die verbundenen Bereiche im Katalysator-Container
gestört wird.
Der gestörte
Strom vergrößert den
Abgaswiderstand und kann möglicherweise
die Leistung der Motoren verschlechtern. Insbesondere wird angenommen,
dass die Verschlechterung der Leistung der Motoren im Wesentlichen
aus den verbundenen Bereichen resultiert, die sich radial in den
trichterförmigen kegelartigen
Teilen erstrecken. Wenn auf der anderen Seite ein rohrförmiges Teil
und Paar kegelförmiger
Teile zunächst
unabhängig
voneinander vorbereitet werden, und wenn diese drei Teile dann miteinander
in Umfangsrichtung verschweißt
werden, sodass sie einen Katalysator-Container bilden, ergeben die geschweißten Bereiche
die verbunden Bereiche, die sich in Umfangsrichtung des rohrförmigen Teils
und der kegelförmigen
Teile erstrecken. Es wird auch angenommen, dass diese sich in Umfangsrichtung
erstreckenden verbundenen Bereiche ähnliche Probleme verursachen
wie diejenigen, die durch die sich in achsialer Richtung erstreckenden
verbundenen Bereiche verursacht werden.
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Darüber hinaus
sollten bei dem haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverter das obere Teil und das untere
Teil jeweils mit einem Flansch versehen sein, der rings um den Umfang ausgebildet
ist, so dass er eine Anschlussoberfläche bildet, und das obere und
das untere Teil sollten miteinander an den Flanschen über eine
lange Distanz durch teure Schweißeinrichtungen verschweißt werden.
Folglich sind, wenn der haubenförmige
monolithische Katalysator-Konverter hergestellt wird, die Materialkosten
und die Schweißkosten
so hoch, dass sie die gesamten Herstellungskosten erhöhen. Zusätzlich bestehen
Bedenken, dass das Schweißen die
Arbeitsumgebung negativ beeinträchtigen
könnte.
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Hierzu
schlägt
die japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2-264,110 einen monolitischen Katalysator-Konverter
vor, dessen Katalysator-Container einstückig ist. Gemäß dieser
Veröffentlichen
wird ein einstückiger
Katalysator-Container auf die folgende Weise hergestellt: Ein rohrförmiges Werkstück wird
an den einander gegenüberliegenden
Enden gepresst, sodass sich ein Einlassanschluss und obere und untere
geschlossene Enden, die sich von dem Einlassanschluss zu den entgegengesetzten
Seiten hin erstrecken und ein Auslassanschluss und obere und untere
geschlossene Enden, die sich von diesem Auslassanschluss zu den
entgegengesetzten Seiten hin erstrecken, bildet. Anschließend werden
an den einander gegenüberliegenden Enden
des gepressten rohrförmigen
Werkstückes alle
oberen und unteren geschlossenen Enden miteinander verschweißt, um so
einen einstückigen
Katalysator-Container zu komplettieren. Bei dem sich ergebenden
monolithischen Katalysator-Konverter ist der Katalysator-Container
integral aus einem rohrförmigen
Werkstück
gebildet. Daher kann bei der Herstellung des monolithischen Katalysator-Konverters
das Schweißen über eine
reduzierte Länge
an den entgegengesetzten oberen und unter geschlossenen Enden ausgeführt werden.
Damit ist es sozusagen möglich,
die Herstellkosten zu reduzieren und eine gute Arbeitsumgebung zu
erreichen.
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Jedoch
bleiben bei dem monolithischen Katalysator-Konverter, der in der
Veröffentlichung
offenbart ist, die verschweißten
Bereiche, die aus dem Verschweißen
der entgegengesetzten oberen und unteren geschlossenen Enden resultieren,
als verbundene Bereiche übrig,
die sich in radialer Richtung erstrecken. Daher wurde selbst dieser
monolithische Katalysator-Konverter durch die thermischen Einflüsse beim
Schweißen
nachteilig beeinflusst und zeigt daher kaum eine perfekte Montierbarkeit
bezüglich der
Abgasleitungen des Abgassystems. Darüber hinaus wird angenommen,
dass die folgenden Probleme sich aus den sich radial erstreckenden
verbundenen Bereichen ergeben: Sie machen die Inspektion der Luftdichtheit
unumgänglich
und sie verschlechtern die Leistung der Motoren. Zusätzlich können die
sich radial erstreckenden verbundenen Bereiche die Herstellkosten
nicht reduzieren und nicht komplett eine gute Arbeitsumgebung erzeugen.
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Aus
der
EP 0 425 983 A1 ist
ein Verfahren zur Herstellung eines monolithischen Katalysator-Konverters
gemäß des Oberbegriffs
von Anspruch 1 bekannt. Die entgegengesetzten offenen Enden des
rohrförmigen
Werkstücks
werden in ihrer Größe reduziert,
indem sie sich einer Längsachse nähern, die
durch den länglichen
Container definiert ist. Der Schritt des Reduzierens wird durch
das Einführen
der entgegengesetzten offenen Enden in ein Gesenk erzielt.
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Um
eine höhere
Bearbeitungsflexibilität
zu erreichen, wurde überlegt,
eine Drehtechnologie zu verwenden, wie sie beispielsweise in SEROPE
KALPAKJAN: "Manufacturing
Engineering and Technology, September 1992, ADDISON-WESLEY, Reading, Menlo-Park,
New York, beschrieben oder in der JP-U-61-110-823 offenbart ist.
Jedoch ist im Stand der Technik das Problem der lästigen Untersuchung auf
Luftdichtigkeit nicht zufriedenstellend gelöst.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurden im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen
Umstände entwickelt.
Es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Herstellung eines monolithischen Katalysator-Konverters zur Verfügung zu stellen, der eine zufriedenstellende
Montierbarkeit bezüglich
der Abgasleitungen eines Abgassystemes aufweisen kann, der die lästige Inspektion
auf Luftdichtigkeit vermeiden kann, und der die Verschlechterung
der Motorleistung verhindern kann, die durch die Turbulenz der Abgase
verursacht wird, wobei das Verfahren zur Herstellung eines solchen
monolithischen Katalysator-Konverters bei reduzierten Kosten und
unter einer guten Arbeitsumgebung ausgeführt werden sollte. Diese Aufgabe
wird durch das Verfahren gelöst,
das in Anspruch 1 definiert ist.
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Demgemäß sind bei
der vorliegenden Ausführung
das rohrförmige
Teil und die trichterförmigen kegelartigen
Teile integral und ohne Schweißen
ausgebildet, sodass sie den Katalysator-Container bilden. Der Katalysator-Container ist frei
von verbundenden Bereichen, die aus den Schweißbereichen resultieren, und
die sich in achsialer Richtung, in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung
erstrecken.
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Bei
der Herstellung des vorliegenden monolithischen Katalysator-Konverters
kann ein rohrförmiges
Werkstück
verwendet werden. Ausgenommen den Fall in dem ein nahtloses rohrförmiges Werkstück verwendet
werden kann, wird das rohrförmige Werkstück für gewöhnlich durch
das Biegen eines blechförmigen
Werkstück
zu einem Rohr hergestellt. Daher kann ein sich achsial erstreckender
verbundener Bereich ursprünglich
bei dem so hergestellten rohrförmigen
Werkstück
vorhanden sein. Folglich ist es vorteilhaft, ein nahtloses rohrförmiges Werkstück als das
rohrförmige
Werkstück
zu verwenden. Es sei jedoch angemerkt, dass, selbst falls das rohrförmige Werkstück ein rohrförmiges Werkstück mit Naht
ist, das allgemein im Handel erhältlich
ist, dessen sich achsial erstreckende verbundene Bereich kaum die Luftdichtigkeit
des endgültigen
Katalysator-Containers beeinträchtigt,
selbst nachdem es komplett verarbeitet worden ist. Folglich beinhaltet
bei der vorliegenden Erfindung der Begriff "verbundener Bereich" nicht die verbundenen Bereiche, die
ursprünglich
bei dem rohrförmigen
Werkstück
vorhanden sind. Mit anderen Worten können das rohrförmige Teil
und die trichterförmigen
kegelartigen Teile ohne Schweißen und
integral aus einem rohrförmigen
Werkstück
gebildet werden, das ursprünglich
einen sich achsial erstreckenden geschweißten Bereich aufweist. Somit kann
der Katalysator-Container des vorliegenden monolithischen Katalysator-Konverters
aus einem nahtlosen rohrförmigen
Werkstück
oder einem rohrförmigen
Werkstück
mit Naht hergestellt werden. Daher bezeichnet in dem Ausdruck "ohne Schweißen hergestellt" der Begriff "Schweißen" nicht das Schweißen, mittels
dem ein plattenförmiges
oder blechförmiges
Werkstück
zu einem rohrförmigen Werkstück verschweißt worden
ist.
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Somit
wird der vorliegende monolithische Katalysator-Konverter ohne jegliches
Ausführen
einer Schweißoperation
hergestellt, die konventionellerweise durchgeführt wird. Daher ist der Katalysator-Container
wenig durch die thermischen Einflüsse beeinträchtigt, die sich aus dem Schweißen ergeben.
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Darüber hinaus
weist der vorliegende monolithische Katalysator-Konverter nicht
die verbundenen Bereiche auf, die bei dem haubenförmigen monolithischen
Katalysator-Konverter nach dem Stand der Technik vorhanden sind.
Folglich ist es, ohne den vorliegenden monolithischen Katalysator-Konverter der
lästigen
Inspektion auf Leckage zu unterwerfen, der herkömmlicherweise durchgeführt wird,
möglich, zuverlässig zu
verhindern, dass Abgase entweichen. Zusätzlich treten bei dem Katalysator-Container
des vorliegenden monolithischen Katalysator-Konverters keine verbundenen
Bereiche auf, die bei dem Katalysator-Container des haubenförmigen monolithischen Katalysator-Konverters
nach dem Stand der Technik vorhanden sind. Als Ergebnis können die
Abgase im Katalysator-Container ungestört strömen.
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Wie
vorstehend beschrieben weist der vorliegende monolithische Katalysator-Konverter,
der gemäß dem Verfahren
nach Anspruch 1 hergestellt worden ist und daher frei von den verbundenen
Bereichen ist, die sich aus dem Schweißen ergeben, die folgenden
Vorteile auf: Er kann vorteilhafte Montierbarkeit bezüglich der
Abgasleitungen eines Abgassystemes aufweisen; er kann die lästige Inspektion auf
Luftdichtigkeit vermeiden; und er die Verschlechterung der Motorleistung
verhindern, die durch die Turbulenz der Abgase verursacht wird.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines monolithischen Katalysator-Konverters
kann wahlweise in den folgenden zwei unterschiedlichen Arten ausgeführt werden:
Vor
dem Schritt des Einsetzens bzw. Befestigens des monolithischen Katalysators
kann das rohrförmige Werkstück an einem
der entgegengesetzt liegenden offenen Enden in eine Trichterform
gezogen werden. Dann kann der Schritt des Befestigens des monolithischen
Katalysators ausgeführt
werden. Schließlich kann
der Schritt des Drehens des rohrförmigen Werkstücks ausgeführt werden,
wodurch das rohrförmige Werkstück an dem
anderen der entgegengesetzt liegenden offenen Enden in eine Trichterform
gezogen wird; und
der Schritt des Einsetzens bzw. Befestigens
des monolithischen Katalysators kann vor dem oben beschriebenen
Schritt des Drehens des rohrförmigen Werkstücks ausgeführt werden.
Dann kann das rohrförmige
Werkstück,
in dem der monolithische Katalysator angeordent ist, an beiden der
einander gegenüberliegenden
offenen Enden in eine Trichterform gezogen werden.
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Zusammengefasst
ist es möglich,
den monolithischen Katalysator-Konverter mit den vorstehend beschriebenen
Vorteilen herzustellen. Bei dem daraus resultierenden vorliegenden
monolithischen Katalysator-Konverter ist der Katalysator-Container
integral aus dem rohrförmigen
Werkstück
ausgebildet und nicht verschweißt.
Daher ist es bei der Herstellung des vorliegenden monolithischen
Katalysators möglich,
die Materialkosten zu reduzieren und das herkömmliche Schweißen zu vermeiden.
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Das
Herstellungsverfahren weist insbesondere die folgenden Vorteile
auf: Es kann die Materialkosten reduzieren; und es kann das herkömmliche Schweißen verhindern.
Folglich kann der vorliegende Prozess zum Herstellen eines monolithischen
Katalysator-Konverters den monolithischen Katalysator-Konverter
gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung zu verringerten Herstellkosten
unter einer guten Umgebung fertigstellen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer Vorteile ergibt sich, wenn
sie anhand der folgenden detailierten Beschreibung besser verstanden
wird, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen und der detailierten
Beschreibung betrachtet wird, die alle Teil der Offenbarung bilden:
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1 ist eine perspektivische Ansicht zur
Erläuterung
einiger Basisschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines monolithischen
Katalysator-Konverters,
die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
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2 ist
ein Querschnitt zur Erläuterung
eines Zwischenprodukt bei der Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines monolithischen
Katalysators und dazu gehöriger
Komponenten, die beim Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden;
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4 ist
ein Querschnitt zur Erläuterung
des endgültigen
Produktes des Verfahrens zur Herstellung des monolithischen Katalysator-Konverters
und einer Aufspannvorrichtung, die dabei verwendet wird; und
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5 ist
ein Querschnitt zur Erläuterung
einer Vorrichtung zum Drehen und Ziehen, die alternativ bei der
ersten und zweiten bevorzugten Ausführung verwendet werden kann.
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Detailierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
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Nachdem
vorstehend die vorliegende Erfindung allgemein beschrieben worden
ist, ergibt sich ein besseres Verständnis anhand der spezifischen bevorzugten
Ausführungsformen,
die hier nur zum Zwecke der Erläuterung
gegeben werden und nicht dazu dienen, den Schutzbereich der Ansprüche einzuschränken.
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Erste bevorzugte
Ausführung
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Wie
in den 1(A) und 1(B) gezeigt, werden
ein rohrförmiges
Werkstück 1 und
ein monolithischer Katalysator 2 vorbereitet, wobei die
Vorbereitung des Katalysators 2 detailierter anhand von 4 beschrieben
wird. Das rohrförmige
Werkstück 1 ist
aus rostfreiem Stahl hergestellt und wurde durch das Biegen eines
blechförmigen
Querschnitts zu einem Rohr hergestellt. Somit verbleibt ein sich
achsial erstreckender Schweißbereich
ursprünglich
im rohrförmigen
Werkstück 1.
Der monolithischer Katalysator 1 umfasst eine keramische
Abstützung,
die als Substratabstützung
dient, eine Katalysatorträgerschicht,
die aus Keramik gebildet und auf der keramischen Abstützung angeordnet
ist, und einen Katalysatorzusatz wie etwa Platin oder dergleichen,
mit der die Katalysatorträgerschicht
angereichert ist. Es sei angemerkt, dass es an Stelle der Keramikabstützung auch
möglich
ist, eine metallische Abstützung
als eine Substratabstützung
für den
monolithischen Katalysator 2 zu verwenden. Die metallische
Abstützung
umfasst dabei eine wabenförmige
Substanz, die durch das Biegen einer geriffelten Platte und einer
flachen Platte gebildet wird, und eine äußere Röhre zum Halten der wabenförmigen Substanz
darin.
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Anschließend wird,
wie in 1(B) gezeigt, ein monolithischer
Katalysator 2 durch ein anderes der entgegengesetzt liegenden
offenen Enden 1b in das Innere des rohrförmigen Werkstücks eingefügt.
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Dann
wird, wie in 1(D) gezeigt, das rohrförmige Werkstück 1 an
einem entgegengesetzt liegenden offenen Ende 1a in eine
Trichterform gezogen. Bei diesem Ziehen wird eine Vorrichtung 1
zum Drehen verwendet, wie sie in 5 gezeigt
ist.
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Beispielsweise
kann bei der Vorrichtung zum Drehen und Ziehen ein Spannfutter 20 ein
rohrförmiges
Werkstück 1 so
halten, dass sich ein entgegengesetze offen liegendes Ende 1a des
rohrförmigen Werkstücks 1 horizontal
erstreckt. Das Spannfutter 20 ist mit einer Drehwelle eines
Motors 21 fest verbunden. Somit ist das rohrförmige Werkstück 1 drehbar
um seine achsiale Hauptachse gelagert. Über dem entgegengesetzt liegenden
offenen Ende 1a des rohrförmigen Werkstücks 1 ist
ein vertikal beweglicher Tisch 23 angeordnet, der durch
einen hydraulischen Zylinder 22 vertikal bewegt werden
kann. Darüber
hinaus weist der vertikal bewegbare Tisch 23 einen horizontal
bewegbaren Tisch 25 auf, der durch einen hydraulischen
Zylinder 24 horizontal bewegt werden kann. Darüber hinaus
ist der horizontal bewegbare Tisch 25 mit einer Walze 27 durch
eine Gabel 26 versehen. Die Walze 27 weist eine
achsiale Hauptachse auf, die parallel zu der des rohrförmigen Werkstücks 1 ist,
und kann daher entsprechend angetrieben werden, wenn das rohrförmige Werkstück 1 sich
dreht.
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Dann
wird, wie in 1(B) gezeigt, das rohrförmige Werkstück 1 an
dem entgegengesetzt liegenden offenen Ende 1a in eine Trichterform
gezogen. Bei diesem alternativen Ziehen wird, wie aus 5 ersichtlich,
das rohrförmige
Werkstück 1 durch
den Motor 21 um seine achsiale Hauptachse gedreht und gleichzeitig
die Walze 27 allmählich,
doch kräftig
auf das entgegengesetzt liegende offene Ende 1a des rohrförmigen Werkstücks 1 durch
entsprechende Kontrolle der Bewegungen der Hydraulikzylinder 22 und 24 gepresst.
Das alternative Ziehen wird so an dem entgegengesetzt liegenden
offenen Ende 1a des rohrförmigen Werkstücks 1 vervollständigt. Dabei
ist zu beachten, dass es auch bei dem alternativen Ziehen möglich ist,
das entgegengestzt liegende offene Ende 1a lokal wärme zu behandeln
oder anzulassen beziehungsweise auszuglühen, um die Formbarkeit zu
verbessern.
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Schließlich wird,
wie in 1(C) dargestellt, das entgegengesetzt
liegende offene Ende 1b des rohrförmigen Werkstücks 1 unter
Verwendung der Vorrichtung zum Drehen und Ziehen gezogen. Somit wird
auf die gleiche Weise, wie sie beim Schritt des Ziehens vorgehend
beschrieben worden ist, das entgegengesetzt liegende offene Ende 1b in
ein trichterförmiges
kegelartiges Teil 1e gezogen. Dabei ist zu beachten, dass
das trichterförmige
Teil 1c durch den Bereich des rohrförmigen Werkstücks 1 ausschließlich der
kegelartigen Teile 1d und 1e gebildet wird.
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Ein
Zwischenprodukt eines monolithischen Katalysator-Konverters wird
somit wie in 3 dargestellt hergestellt. In
diesem monolithischen Katalysator-Konverter sind das rohrförmige Teil 1c und
die entgegengesetzt liegenden kegelartigen Teile 1d und 1e integral
aus dem rohrförmigen
Werkstück
ausgebildet, sodass sie den Katalysator-Container 1 bilden. Der
monolithische Katalysator 2 wird in dem rohrförmigen Teil 1c gehalten.
Die entgegengesetzt liegenden kegelartigen Teile 1d und 1e sind
mit den Leitungen des Abgassystems an ihren diametrisch reduzierten Öffnungen
verbunden.
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Zusammengefasst
und wie in 1(A) dargestellt wird bei der
zweiten bevorzugten Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung ein monolithischer Katalysator 2 zunächst durch
entweder ein entgegengesetzt liegendes offenes Ende 1a oder
das andere entgegengesetzt liegende Ende 1b in ein rohrförmiges Werkstück 1 eingeführt.
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Dann
werden, wie in den 1(B) und 1(C) die
entgegengesetzt liegenden offenen Enden 1a und 1b des
rohrförmigen
Werkstücks 1 kontinuierlich
unter Verwendung der Vorrichtung zum Drehen und Ziehen (wie sie
in 5 dargestellt ist) gezogen. Somit werden die entgegengesetzt
liegenden offenen Enden 1a und 1b in die trichterförmigen kegelartigen
Teile 1d und 1e gezogen. Ausgenommen, dass die
entgegengesetzt liegenden offenen Enden 1a und 1b dem
kontinuierlichen Ziehen unterworfen werden, wird der Schritt des
Ziehens bei der zweiten bevorzugten Ausführung auf dieselbe Weise wie
bei der ersten bevorzugten Ausführung
ausgeführt.
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Entsprechend
dieses Herstellungsprozesses kann das Ziehen kontinuierlich ausgeführt werden. Daher
ist es möglich,
die Gesamtherstellungszeit zu reduzieren.
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Wie
in 3 dargestellt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
der monolithische Katalysator 2 mit ringförmigen Halteteilen 3 und 4 versehen.
Die ringförmigen
Halteteile 3 und 4 sind auf der Umfangsoberfläche der
entgegengesetzt liegenden Stirnseiten des monolithischen Katalysators 2 befestigt
und umfassen eine Ansammlung von Fasern aus rostfreiem Stahl, die
einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen als der des rohrförmigen Werkstücks 1.
Darüber
hinaus weist der monolithische Katalysator 2 ein Dichtungselement 5 auf.
Das Dichtungselement 5 ist um die mittlere Umfangsoberfläche des
monolithischen Katalysators 2 gewunden und umfasst Keramikfasern
und Wurmstein. Der monolithische Katalysator 2 mit den
Extrakomponenten wird anstelle des monolithischen Katalysators 2 in
ein rohrförmiges
Werkstück 1 eingesetzt,
wie es in vereinfachter Weise in 1 dargestellt
ist.
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Wenn
das Zwischenprodukt wie in 2 dargestellt
vorbereitet worden ist, wird ein Spannfutter wie in 4 dargestellt
vorbereitet. Wie in der Zeichnung gezeigt umfasst das Spannfutter
einen Schaft 6, eine Walze 7 mit der Hauptbreite,
die um den Schaft 6 herum angeordnet ist, und ein Paar
Walzen 8 und 9 mit geringerer Breite, die auf
beiden Seiten der Walze 7 um den Schaft 6 herum
angeordnet sind. Die Walze 7 mit der Hauptbreite hat eine
Breite, die ein wenig kleiner als die des Dichtungselementes 5 ist.
Die Walzen 8 und 9 mit kleinerer Breite weisen eine
Breite auf, die kleiner als der Zwischenraum zwischen dem Dichtungselement 5 und
den halbringförmigen
Halteteilen 3 und 4 ist. Somit ist das Spannfutter
so aufgebaut, dass die Walze 8 mit kleinerer Breite zwischen
dem Halteteil 3 und dem Dichtungselement 5 positioniert
werden kann und so, dass die Walze 9 mit kleinerer Breite
zwischen dem Halteteil 4 und dem Dichtungselement 5 positioniert
werden kann.
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Nach
dem Schritt des Einsetzens des monolithischen Katalysators und dem
Schritt des Ziehens auf die vorgehend beschriebene Weise werden
das rohrförmige
Werkstück 1 und
das Spannfutter um die achsiale Hauptachse gedreht und gegeneinander
gepresst. Dementsprechend deformiert die Walze 8 plastisch
das rohrförmige
Teil 1c zwischen dem Halteteil 3 und dem Dichtungselement 5 und
die Walze 9 deformiert plastisch das rohrförmige Teil 1c zwischen dem
Halteteil 4 und dem Dichtungselement 5. Somit werden
eine ringförmige
Einbuchtung 1g und eine ringförmige Einbuchtung 1h zwischen
dem Halteteil 3 und dem Dichtungselement 5 beziehungsweise
zwischen dem Halteteil 4 und dem Dichtungselement ausgebildet.
Darüber
hinaus deformiert die Walze 7 plastisch das rohrförmige Werkstück zwischen
den Einbuchtungen 1g und 1h. Somit wird das rohrförmige Teil 1c zwischen
den Einbuchtungen 1g und 1h diametrisch reduziert.
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Somit
ist schließlich
ein monolithischer Katalysator-Konverter hergestellt. Bei diesem
monolithischen Katalysator-Konverter dehnen sich die Halteteile 3 und 4 thermisch
mehr aus als der Katalysator-Container 1 und klemmen die
Einbuchtungen 1g und 1h des rohrförmigen Teils 1c zwischen
sich und dem Dichtungselement 5. Daher kann der monolithische
Katalysator 2 fest im Katalysator-Container 1 gehalten
werden. Darüber
hinaus dehnt sich im monolithischen Katalysator-Konverter das Dichtungselement 5 aus
und verdichtet sich zwischen den Einbuchtungen 1g und 1h,
wo das rohrförmige
Teil 1c diametrisch reduziert ist, und zeigt dementsprechend eine
große
Federkraft. Folglich kann der monolithische Katalysator-Konverter
nicht nur eine hohe Steifigkeit zum Halten des monolithischen Katalysators 2 verwirklichen,
sondern auch eine hohe Luftdichtigkeit. Darüber hinaus sind in dem monolithischen
Katalysator-Konverter die Halteteile 3 oder 4 auf
der Abgaseinlassseite des monolithischen Katalysator-Konverters
und können verhindern,
dass die Abgase mit erhöhter
Temperatur das Dichtungsmittel 5 verschlechtern. Zusätzlich zu
diesen zusätzlichen
Vorteilen weist ein monolithischer Katalysator, der wie vorgehend
beschrieben hergestellt worden ist, die folgenden Vorteile auf:
Da er nicht einem Schweißen unterzogen
worden ist, das herkömmlicherweise durchgeführt wird,
das heißt,
sein Katalysator-Container 1 wird
wenig durch die thermischen Einflüsse beeinträchtigt, die aus dem Schweißen resultieren; und
es ermöglicht
die gute Montierbarkeit der entgegengesetzt liegenden kegelartigen
Teile 1d und 1e.
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Darüber hinaus
weist der monolithische Katalysator-Konverter keine sich achsial
erstreckenden verbundenen Bereiche auf, keine sich radial erstreckenden
verbundenen Bereiche und keine sich in Umfangsrichtung erstreckenden
verbundenen Bereiche, die sich aus den geschweißten Teilen ergeben. Daher
ist es nicht notwendig, den monolithischen Katalysator-Konverter
der lästigen
Inspektion auf Leckage zu unterziehen, die herkömmlicherweise durchgeführt wird.
In der Tat kann der monolithische Katalysator-Konverter sicher verhindern, dass Abgase
austreten, und kann mit einer hohen Materialausbeute (oder einer
niedrigen Abfallrate) hergestellt werden.
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Darüber hinaus
sind, verglichen mit dem herkömmlichen
haubenförmigen
monolithischen Katalysator-Konverter, der das obere und das untere
Teil verwendet, die Flansche aufweisen, die Materialkosten bei der
Herstellung des monolithischen Katalysator-Konverters reduziert
und das Schweißen
wird dabei vermieden. In der Tat ermöglicht der monolithische Katalysator-Konverter
es, die Herstellungskosten zu reduzieren und eine gute Arbeitsumgebung
zu realisieren.
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Darüber hinaus
nimmt beim Betrieb der monolithische Katalysator-Konverter die Abgase,
die vom Motor mittels der Einlassleitung des Abgassystemes ausgestoßen werden,
auf, um sie dem monolithischen Katalysator 2 einzuführen, und
der monolithische Katalysator 2 reinigt die schädlichen
Komponenten, die in den Abgasen enthalten sind. Bei dieser Reinigung
können
die Abgase glatt in dem Katalysator-Container 1 strömen, da
der monolithische Katalysator-Konverter keine verbundenen Bereiche
im Katalysator-Container 1 enthält. Solche
verbundenen Bereiche treten unvermeidlich bei dem Katalysator-Container
des herkömmlichen
haubenförmigen monolithi schen
Katalysator-Konverters auf. Als Ergebnis kann der monolithische
Katalysator-Konverter verhindern, dass der Abgaswiderstand steigt
und dementsprechend verhindern, dass die Motorleistung sich verschlechtert.