專利名稱：用于制造催化式排氣凈化器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于汽車用途的催化式排氣凈化器的制造。
背景技術(shù)：
在汽車應(yīng)用中普遍要求在汽車的排氣系統(tǒng)中裝置催化式排氣凈化器，其通常設(shè)置在汽車的發(fā)動機(jī)排氣歧管和消聲器系統(tǒng)之間。如美國專利5,482,686中所公開的，催化式排氣凈化器通常包括一單塊基底，一包圍單塊基底的墊材料，然后，單塊基底和墊材料封裝在一金屬外殼內(nèi)，其可以是圓柱形管、由兩部分組成的金屬外殼，或其它圓形或非圓形型的金屬外殼。還為普遍的是對抵靠在金屬外殼內(nèi)表面上的墊材料的相對端進(jìn)行密封。
諸多設(shè)計要求中的一個要求是，使墊材料壓縮在外金屬外殼和單塊基底之間。催化式排氣凈化器的一般的技術(shù)要求書要求在墊材料和單塊基底之間存在一最小的壓力，其將單塊基底保持在外管的一定位置上。同時，技術(shù)要求書設(shè)定一在制造過程中的單塊基底上的峰值壓力。具有一峰值壓力的目的在于，作用在單塊基底上的大的力趨于沿其橫向表面碎裂基底。加工這樣基底的困難之一在于，存在若干個不同的幾何形，且不同的幾何形具有不同的碎裂特性。此外，單塊基底具有+3mm至-1mm的直徑的公差。因此，不能量測單獨(dú)的變形。此外，至今還不能根據(jù)這樣的碎裂特征來監(jiān)督制造的過程，以便能用墊材料和單塊基底之間的合適的載荷來合適地制造催化式排氣凈化器，而不致使某些單塊基底的碎裂。
本發(fā)明的目的是減少市場產(chǎn)品中存在的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過提供一種制造催化式排氣凈化器的方法得以實(shí)現(xiàn)，該催化式排氣凈化器包括有外管、一單塊基底以及一包圍單塊基底的墊材料。方法包括如下諸步驟建立單塊基底的碎裂特征，以便組合單塊基底和墊材料，以及以時間基礎(chǔ)的各種徑向壓縮。然后，選擇一合適的壓縮順序，以使單塊基底不會碎裂，以及圍繞單塊基底放置墊，然后，組合的墊材料和單塊基底插入到外管內(nèi)，并根據(jù)壓縮順序，壓縮組合的外管、墊材料和單塊基底，這樣，單塊基底不會碎裂。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，外管沿徑向向內(nèi)變形，以壓縮組合的外管、墊材料和單塊基底。徑向變形管子的一種方法是通過壓縮來型鍛管子。徑向變形管子的第二種方法是通過旋轉(zhuǎn)來組合外管、墊材料和單塊基底，以減小外管的直徑。
在上述任一種方法中，墊材料和單塊基底可在變形步驟之前局部地壓縮，以對墊材料預(yù)加載。墊材料和單塊基底可壓縮在一起，然后，沿縱向移動到外管內(nèi)。這可通過在壓縮工位的徑向壓縮來實(shí)現(xiàn)?；蛘?，墊材料和單塊基底可通過輥?zhàn)訌较虻貕嚎s。
此外，在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，過程包括將外管的端部頸縮到較小的外形的步驟。這可通過旋轉(zhuǎn)頸縮端部來實(shí)現(xiàn)，這樣，端部具有比外管其余部分的外形小的直徑。還有較佳地是，在旋轉(zhuǎn)步驟之前，漏斗形的熱屏插入到外管的相對端，鄰近單塊基底，然后，旋轉(zhuǎn)外管以使端部旋轉(zhuǎn)到基本上與熱屏的外形相一致，并將熱屏保持在一定的位置上。
在本發(fā)明的另一方面，制造一包括外管、一單塊基底和包圍單塊基底的墊材料的催化式排氣凈化器的方法，是通過一墊材料首先插入到單塊基底周圍的過程進(jìn)行制造。然后，墊材料局部地和徑向地壓縮在單塊基底上。然后，組合的墊材料和單塊基底插入到外管內(nèi)。最后，組合的外管、墊材料和單塊基底壓縮在一起。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，墊材料和單塊基底壓縮在一起，然后，沿縱向地移動到外管內(nèi)。這可用兩種方法中的一種來實(shí)現(xiàn)。墊材料和單塊基底可在一壓縮工位上進(jìn)行徑向地壓縮，其中，基本上所有的墊材料同時地徑向變形?；蛘?，墊材料可通過輥?zhàn)訌较虻貕嚎s，其中，墊材料和單塊基底沿縱向移動通過一輥?zhàn)庸の唬纱?，隨著墊材料移動通過輥?zhàn)訅|材料相繼地被壓縮，且組合的墊材料和單塊基底沿縱向移動到外管內(nèi)。
管子也必須被壓縮。通過壓縮的型鍛管子可沿徑向變形。或者，可通過旋轉(zhuǎn)組合的外管、墊材料和單塊基底來使管子徑向變形，以減小外管的直徑。
管子的端部也可頸縮到一較小的外形，略似漏斗形。管子的端部可通過旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行頸縮，這樣，端部具有比外管其余部分的外形小的直徑。還有在一實(shí)施例中，在旋轉(zhuǎn)步驟之前，漏斗形的熱屏插入到外管的相對端，鄰近單塊基底，然后，旋轉(zhuǎn)外管以使端部旋轉(zhuǎn)到基本上與熱屏的外形相一致，并將熱屏保持在一定的位置上。
在本發(fā)明的另一形式中，一制造一包括外管、一單塊基底和包圍所述單塊基底的墊材料的催化式排氣凈化器的方法，所述方法包括下列步驟墊材料插入到單塊基底的周圍；墊材料局部地和徑向地壓縮在單塊基底上；測量由墊材料施加的力，以及確定獲得一給定力所要求的遞增的變形。
一根據(jù)本發(fā)明的新穎的測量件，其用來確定為獲得由包圍的墊材料的壓縮而施加到單塊基底上的預(yù)定的力所需要的合適的變形，該新穎測量件包括包圍所述墊和單塊基底材料并至少局部地壓縮所述墊和單塊材料的裝置，測量由墊材料壓縮而施加的力或壓力的裝置，以及測量壓縮直徑或墊材料已經(jīng)撓曲的撓度的裝置。
一用來組裝包圍單塊基底材料的墊材料和壓縮包圍所述墊材料的外管的壓縮裝置的組裝機(jī)，包括一如上所述的測量件。較佳地，組裝機(jī)還包括一控制裝置，其采集所述的力或壓力數(shù)據(jù)以及所述的直徑或撓度數(shù)據(jù)，并將這些信息輸送到所述的壓縮裝置。
附圖的簡要說明現(xiàn)將參照諸附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，諸附圖中

圖1示出根據(jù)本方法制造的一催化式排氣凈化器的實(shí)施例；圖2示出對于墊材料壓縮的假想力對各種時間的曲線；圖3示出用來將單塊基底裝載入催化式排氣凈化器內(nèi)的測量裝置的第一實(shí)施例；圖4是類似于圖3的測量裝置的第二實(shí)施例；圖5是圖3的測量裝置的放大的視圖；圖6是圖4所示的測量裝置的放大的視圖；圖7示出一進(jìn)一步減小外管直徑的裝置，以及其第一過程步驟；圖8類似于圖7，示出繼續(xù)減小尺寸的步驟；
圖9至14示出方法步驟的順序的其它的實(shí)施例，其中，熱屏也可放置在催化式排氣凈化器內(nèi)，并通過方法的步驟保持在兩端的適當(dāng)位置上；圖15至17示出組裝催化式排氣凈化器的其它變化的形式；圖18-22示出用來減小外管直徑的裝置的其它變化的實(shí)施例，其中，外管包括收縮模；圖23是一圖表，示出三個不同的墊材料為達(dá)到不同水平的力而發(fā)生的變形；圖24示出圖23的三個墊材料的曲線；圖25示出對于一恒定速度收縮的壓力對時間的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；圖26示出作用在以可變速度收縮的單塊基底上的壓力；以及圖27示出收縮速度對時間的曲線。
具體實(shí)施例方式
首先參照圖1，示出一根據(jù)本發(fā)明的工藝過程制造的催化式排氣凈化器2的實(shí)例，其包括一外管件4、一單塊基底6、一帶有端部密封件10的墊材料8。催化式排氣凈化器2也可有選擇地包括一具有一頸縮部14的第一熱屏件12，由此，形成一內(nèi)部空氣間隙16。催化式排氣凈化器2還可包括一具有一形成一空氣間隙24的頸縮部22的第二熱屏件20。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，墊材料8可以是不銹鋼網(wǎng)型材料，或可以是阻燃的纖維型材料。對任何一種情形，墊材料8均是可壓縮的，但當(dāng)壓縮組合的單塊基底6、墊材料8以及外管4時，致使一力從墊材料傳遞到單塊基底6上，以及一相等的反作用力作用在外管4的內(nèi)壁上。
現(xiàn)參照圖2，圖中示出一力對時間的曲線，其中，Y軸代表在墊和單塊基底之間傳遞的力，而X軸表示各種時間，即，壓縮墊材料的時間(假定相同的壓縮深度)。因此，如果墊材料快速地壓縮，即在T1秒內(nèi)，則第一曲線C1顯示快速地達(dá)到峰值力，即，達(dá)到F1，其中，F(xiàn)1可大于剪切單塊基底所需的力，或可導(dǎo)致壓力大于制造商允許的壓力。然而，如果墊材料在一較長的時間內(nèi)壓縮，并達(dá)到相同的變形，但在一較長的時間，即，T2秒內(nèi)，則達(dá)到一低的峰值力F2。最后，如果墊材料在一較長的時間內(nèi)壓縮，即，T3秒內(nèi)，壓縮并達(dá)到相同的變形，則達(dá)到一峰值力F3。應(yīng)該認(rèn)識到，可以施加和容納任何次數(shù)的時間和變形，全取決于所要求達(dá)到的最終結(jié)果。
因此，對于每一種不同的單塊基底的幾何形，可測得單塊基底碎裂的峰值力，這樣，在制造的過程中，作用在單塊基底上的壓力(psi)決不會超過最大閾值。對于任何給定的單塊基底和制造技術(shù)規(guī)格數(shù)，可將循環(huán)時間最大程度地減小至最有效的過程。還有，根據(jù)上述的過程，可測量力和/或壓力，并可重復(fù)過程。
例如，一用于催化式排氣凈化器的普通的或典型的制造技術(shù)規(guī)格書可要求，在完成制造過程之后，在墊材料和單塊基底之間存在30psi的最小壓力，然而，在制造過程中，在墊材料和單塊基底之間的峰值壓力決不超過100psi。因此，對于給定的制造技術(shù)規(guī)格書，并根據(jù)已知的根據(jù)參照圖2所討論的試驗(yàn)得出的碎裂壓力，可形成制造工藝過程，這樣，壓縮墊材料的制造時間保持在最小值，由此，減小循環(huán)時間，且確保在制造過程中單塊基底決不碎裂或承受大于工程技術(shù)規(guī)格書所設(shè)定的壓力。還應(yīng)理解的是，對于任何的力曲線C1-C3，可以是多臺階的過程。換句話說，發(fā)生在墊材料和單塊基底之間的壓縮可以是一步的過程，或可以是多步的，其中，組合的副部件從一個工位移到另一工位。
首先參照圖3、6、7和8，來描述根據(jù)本發(fā)明的一種形式的工藝過程。首先參照圖3來描述一用來加載被墊材料包復(fù)的單塊基底的加載裝置50。裝置50包括一用來定位外管的中心的U形加載部分52，并包括安裝在U形加載部分相對端上的測量裝置54。現(xiàn)將描述測量裝置54，應(yīng)該理解的是，裝置54是相同的，但互相成鏡面對稱，這樣，這里將只描述一個這樣的裝置。應(yīng)該理解的是，測量件將有助于墊材料和在外管內(nèi)的單塊基底的本發(fā)明，但也將測量墊材料施加在單塊基底6上的力和/或壓力。
如圖3所示，測量裝置通常包括一垂直的壓盤部分56，一連接在壓盤56上的支架部分58，并包括其延伸部分，圓柱形立柱60。一圓柱形機(jī)構(gòu)62定位在圓柱形立柱60上(將在下文中描述)。裝置54還包括多個壓力輥?zhàn)咏M件64，在優(yōu)選的實(shí)施例中，壓力輥?zhàn)咏M件圍繞一錐形的引入件66設(shè)置在徑向陣列中。現(xiàn)參照圖5，將較詳細(xì)地描述插入裝置54。支架件58包括一垂直壁部分68和一具有側(cè)壁部分72的U形壁部分70。垂直壁部分68包括一開口74，其引入到錐形的開口76，并然后朝向壓力輥?zhàn)咏M件64(將在下文中描述)。
仍參照圖5，圓柱形機(jī)構(gòu)62可以是一氣動的或液壓缸，并包括一具有一桿部分82和一推桿部分84的圓柱形部分80。如圖所示，推桿部分84定位在U形壁70內(nèi)，并基本上沿軸向與錐形開口76對齊。最后，壓力輥?zhàn)咏M件64還包括一具有一可操作地連接在輥?zhàn)?4上的桿部分92的圓柱形部分90。應(yīng)該認(rèn)識到的是，輥?zhàn)?4外形做成弓形(圖3中最清楚地示出)，這樣，利用它們徑向的對齊和順應(yīng)于輥?zhàn)?4的弓形，輥?zhàn)踊旧弦詧A形的方式構(gòu)成外形。
現(xiàn)參照圖7，圖中示出一旋轉(zhuǎn)裝置100，其包括在旋轉(zhuǎn)的本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通的卡盤爪102。這些卡盤爪在徑向線上移動，以保持一圓形件旋轉(zhuǎn)?？ūP爪104通常沿順時針位置轉(zhuǎn)動(在頭部的前面觀察)，在圖7中用轉(zhuǎn)動箭頭表示。同時，為了轉(zhuǎn)動的目的，一壓力輥?zhàn)?06(由壓力臂保持，未示出)可壓靠在管子4外形的外面上，而其本身保持在一轉(zhuǎn)動軸線上且是一從動輥?zhàn)?，而不是一?qū)動輥?zhàn)?。壓力輥?zhàn)?06可沿縱向軸線如圖7中箭頭所示的兩個方向移動，并且徑向向內(nèi)地可移動，由此，改變旋轉(zhuǎn)物件的直徑。
現(xiàn)參照圖3、5、7和8，將描述根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)催化式排氣凈化器的第一方法。首先參照圖3，一諸如物件4(在此階段其僅是一直的圓柱形管子)的外管可放置在U形部分52內(nèi)，這樣，管的端部與引入件66對齊。然后，由墊材料8包圍的單塊基底6放置在與圓柱形62對齊的U形壁部件70內(nèi)。在這一點(diǎn)上，再次參照圖2來回顧，墊材料的變形速度將確定作用在單塊基底上的力和壓力特征。
因此，如所認(rèn)識到的，應(yīng)包括一控制機(jī)構(gòu)110來控制圓柱形62和壓力輥?zhàn)咏M件64的速度，并記錄在單塊基底上的力/壓力。致動壓力輥?zhàn)咏M件64造成各輥?zhàn)?4的向內(nèi)的徑向運(yùn)動。例如，通過電纜112的輸入數(shù)據(jù)將被用來控制徑向的運(yùn)動和由此引起的壓縮。同時，輸出數(shù)據(jù)以力的數(shù)據(jù)的形式加以收集，以確保不超過峰值壓力，并知道已經(jīng)作用的力。該輸出數(shù)據(jù)向前輸送到控制機(jī)構(gòu)，然后到旋轉(zhuǎn)裝置，以確保整個過程在技術(shù)規(guī)格書范圍之內(nèi)。輸入/輸出數(shù)據(jù)將被用來控制和測量圓柱形62，和圓柱桿82和推桿件84的合成速度。因此，推桿件84的速度將確定墊材料8是如何快速地與錐形開口76和多個輥?zhàn)?4面對面地受壓縮。此外，壓縮存在于錐形件66處和墊材料進(jìn)入到外管件4內(nèi)的過程中。例如，輸入/輸出數(shù)據(jù)通過電纜114捕獲和控制由輥?zhàn)?4施加的壓力。然而，單塊基底的所有壓縮和力的特征可以預(yù)先確定，這樣，過程控制的唯一變量是圓柱形桿82的速度，這樣，在以商品可接受的循環(huán)時間進(jìn)行制造設(shè)定中可連續(xù)地再生相同的結(jié)果。該輸出數(shù)據(jù)也向前輸送到控制機(jī)構(gòu)，然后到旋轉(zhuǎn)裝置。
從圖3可見，兩個單塊基底同時地從外管4的相對端插入，以使兩個單塊基底互相鄰近的定位。然而，應(yīng)該理解的是，單塊部件的數(shù)量對于本發(fā)明是非實(shí)質(zhì)性的，這樣，多個單塊部件可被插入，或可安裝單個細(xì)長的單塊基底。
在這一點(diǎn)上，應(yīng)該認(rèn)識到，在過程的循環(huán)中，兩個單塊部件預(yù)安裝和預(yù)應(yīng)力在外管4內(nèi)，并可從U形件52移去和移到如圖7和8所示的旋轉(zhuǎn)裝置。還應(yīng)認(rèn)識到的是，在外管4內(nèi)的墊材料和單塊基底之間給定預(yù)應(yīng)力，墊材料在單塊基底上沒有足夠的壓力，因此，墊材料的力和合成的壓力僅部分地上升力曲線C1、C2或C3。同時，在全部的力/壓力還未作用時，來自圓柱形62和壓力輥?zhàn)?4的輸入/輸出數(shù)據(jù)已通過各自的電纜112、114向前輸送來控制機(jī)構(gòu)，因此，將根據(jù)選定的圖2的曲線來控制旋轉(zhuǎn)過程的其余部分。
現(xiàn)參照圖7，組合的外管4、單塊基底6和墊材料8插入到旋轉(zhuǎn)裝置100并在卡盤爪102內(nèi)被抓獲。然后，根據(jù)旋轉(zhuǎn)過程，旋轉(zhuǎn)頭104開始旋轉(zhuǎn)到其全速，由此，壓力輥?zhàn)?06開始在管子前端(即，延伸出頭部104的管端)的外管4上作用壓力。如圖7所示，旋轉(zhuǎn)過程可從直徑D1減小外管的直徑，即，從其原始直徑到直徑D2，以及提供收縮的端部30。該全部的過程，徑向通道以及軸向速度，根據(jù)從控制機(jī)構(gòu)通過電纜116向前輸送的輸入數(shù)據(jù)而得以完成。
應(yīng)該認(rèn)識到的是，在圖7的過程步驟中，由于外管4夾緊在旋轉(zhuǎn)頭104內(nèi)，所以外管的整個長度在此步驟中不能旋轉(zhuǎn)。相反，在管子旋轉(zhuǎn)到大約如圖7所示的結(jié)構(gòu)之后，旋轉(zhuǎn)頭104停止，部分旋轉(zhuǎn)的外管從頭部移去，并轉(zhuǎn)過將外管的完成的部分插入到頭部，由此，外管的其余部分旋轉(zhuǎn)到如其先前旋轉(zhuǎn)的相同的尺寸。還應(yīng)認(rèn)識到的是，旋轉(zhuǎn)過程，即，使直徑從直徑D1到直徑D2的過程也壓縮在外管和單塊基底之間的墊材料。還應(yīng)認(rèn)識到的是，壓縮的時間(即，根據(jù)圖2的力對時間的曲線)進(jìn)行標(biāo)定，使其與輥?zhàn)?06的速度相關(guān)，與旋轉(zhuǎn)過程相關(guān)。不同的說法是，輥?zhàn)?06在旋轉(zhuǎn)過程中的軸向運(yùn)動速度越快，將確定在單塊基底上的墊材料的力特征是否遵從曲線C1、C2或C3。
現(xiàn)參照圖4和6，將描述制造催化式排氣凈化器的另一方法。如圖4所示，插入機(jī)構(gòu)150通常包括U形管夾具152和一安裝在U形夾具152的相對端上的插入機(jī)構(gòu)154。U形夾具通常包括一垂直壓盤156，一支架件158，一圓柱立柱160，以及一液壓缸162。垂直壓盤156夾持壓縮件164?，F(xiàn)參照圖6，壓縮件164包括一氣壓缸190，其具有連接到半圓柱壓力卡盤爪194上的桿192。這些壓力卡盤爪與錐形的引入件166對齊，與U形管夾具152對齊。
圖4實(shí)施例的機(jī)構(gòu)150也可根據(jù)下面的過程用于圖7和8所示的相同的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)100。一外管4首先放置在U形夾持器152中，圓柱形162首先移動單塊基底和墊材料進(jìn)入到各自的壓縮卡盤爪194中。當(dāng)單塊基底側(cè)向地對齊在壓縮卡盤爪194內(nèi)時，致動圓柱形190，其致使壓縮包圍單塊基底的墊材料。再次進(jìn)行該壓縮，壓縮的時間根據(jù)選定壓縮順序，即，根據(jù)所示曲線C1、C2或C3之一。當(dāng)墊材料被壓縮到其合適的位置時，再次致動圓柱形162來移動單塊基底通過錐形件166進(jìn)入到外管。在這點(diǎn)上，加載的外管4和單塊基底件移到圖7和8的旋轉(zhuǎn)裝置，并按上述的方式進(jìn)行處理。應(yīng)該認(rèn)識到的是，以上述關(guān)于現(xiàn)有方法相同的方式再次使用輸入/輸出數(shù)據(jù)。
現(xiàn)參照圖9至14，將描述旋轉(zhuǎn)過程的另一實(shí)施例，其中，諸如物項(xiàng)12和20的內(nèi)熱屏要求其位于外管的內(nèi)部。首先，如圖9所示熱屏14可插入鄰近第一單塊基底件的外管4的敞開端，到達(dá)如圖10所示的一位置。如圖11所示，可開始旋轉(zhuǎn)過程，并旋轉(zhuǎn)外管的延伸部分，這樣，一錐形部分30的錐度達(dá)到熱屏12與其一致的大致的外形。如在先前的旋轉(zhuǎn)步驟中，局部完成的旋轉(zhuǎn)的外管轉(zhuǎn)過180°到達(dá)如圖12所示的位置，以接納另一個熱屏件20，并插入外管4到達(dá)如圖13所示位置。旋轉(zhuǎn)過程繼續(xù)旋轉(zhuǎn)外管的外直徑，以及旋轉(zhuǎn)位于熱屏20附近的錐形部分32。
現(xiàn)參照圖15至17，來描述根據(jù)本發(fā)明的另一可能的方法，其包括一加載裝置250，該裝置包括布置在支架件258的相對端的氣缸組件262，然而，其中，沒有借助于壓縮輥?zhàn)踊驂嚎s卡盤爪發(fā)生預(yù)壓縮。相反，單塊基底件6移入外管件4’的中間部分，其中，外管4’的直徑D3略大于D1。如圖16和17所示，與單塊件6預(yù)組裝在一起的外管4’，現(xiàn)可移動到旋轉(zhuǎn)裝置100內(nèi)，并根據(jù)圖2所示的力壓縮順序之一旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該認(rèn)識到的是，由于很小的預(yù)應(yīng)力施加在墊材料和單塊基底之間，所以，所有的壓縮力，即，力曲線C1、C2或C3的全部曲線，將根據(jù)圖16和17的旋轉(zhuǎn)過程予以施加。
盡管所示方法涉及圓形或圓柱形管，但也可使用非圓形的管。在此情形中，插入裝置將包括一類似于圖4和5所示的修改的壓縮卡盤爪，使壓縮卡盤爪的尺寸與非圓形物件一致。也可使用全部外管的壓縮，其中，遞增的壓縮完成墊壓縮的循環(huán)。該裝置更特別地可參照圖18-22。
首先參照圖18，圖中示出一收縮件254，其接納組合的墊材料和單塊件6、8，如圖19所示，壓縮組合的墊材料和單塊達(dá)到一定的壓縮。從單塊件反作用到收縮模上的力，以及組合的墊材料和單塊件被壓縮成的直徑，這些信息輸送到控制機(jī)構(gòu)110。該信息向前輸送到收縮模300，由此，組合的墊材料和單塊件6、8可被放置在外管4內(nèi)，并定位在收縮模300內(nèi)。給定從測量件254向前饋送的信息，即，作用在測量件上的壓力連同墊材料已被壓縮成的直徑，以及連同所使用的特定的墊材料的特定的力特性，收縮模300可準(zhǔn)確地確定組合的外管4還需要多少進(jìn)一步的壓縮。
例如，如圖23所示，對三種不同的墊材料進(jìn)行試驗(yàn)，以確定哪一個尺寸需要壓縮以達(dá)到給定的力。圖24示出12mm的墊材料為達(dá)到各種力而壓縮到的各種尺寸。
圖25-27還示出對特定墊材料的估計數(shù)據(jù)，其中，圖25示出對墊材料給以恒定速度的變形的壓力對時間的曲線。然而，如果變形的加速度，或例如，根據(jù)圖20-22收縮，然后如圖26所示，則可通過減速收縮模來消除峰值壓力，以便在圖25的壓力曲線中完全消除尖峰。該減速度更特別地示于圖27。
因此，對于上述的測量件54、154或254的任何的實(shí)施例，其優(yōu)點(diǎn)在于，測量工位可測量墊材料的收縮或變形，連同反作用到測量件上的力。如上所述，該力與作用在單塊基底本身上的力相同。因此，可以期望控制機(jī)構(gòu)110將具有對每個使用的墊材料的預(yù)加載的數(shù)據(jù)，因此，通過收集上述的數(shù)據(jù)，并與力曲線比較，以獲得作用在單塊件上的一定的力。將可得知變形上添加的變化。如上所述，單塊基底具有+3mm至-1mm的公差。將墊材料和單塊件壓縮或變形到一給定的直徑為何是不可接受，其原因是顯然可見的，因直徑4mm的變化(即，在單塊基底的直徑之間的公差范圍)將會導(dǎo)致作用在墊材料和單塊基底上的力急劇增加的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種制造催化式排氣凈化器(2)的方法，該催化式排氣凈化器(2)包括有一外管(4)、一單塊基底(6)以及一包圍所述單塊基底的墊材料(8)，其中，所述墊材料定位成與所述單塊基底保持包圍的關(guān)系，且所述單塊基底被壓縮在所述外管內(nèi)，所述方法的特征在于以下的諸步驟建立單塊基底的碎裂特征，或最大力/壓力，以便組合單塊基底和墊材料；選擇一合適的壓縮順序，以使單塊基底不會碎裂，以及根據(jù)壓縮順序，壓縮組合的外管、墊材料和單塊基底，這樣，單塊基底不會碎裂。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在插入到所述外管的過程中，所述單塊基底和墊材料被徑向壓縮。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述徑向壓縮是預(yù)壓縮階段，其后，外管沿徑向變形。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底在壓縮工位被徑向地壓縮。
5.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底通過輥?zhàn)颖粡较虻貕嚎s。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，外管向內(nèi)徑向地變形，以壓縮組合的外管、墊材料和單塊基底。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過壓縮型鍛，外管沿徑向變形。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過旋轉(zhuǎn)組合的外管、墊材料和單塊基底，管沿徑向變形，以減小外管的直徑。
9.如權(quán)利要求6-8中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在變形步驟之前，墊材料和單塊基底被部分地壓縮。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底被一起壓縮，然后，沿縱向移動到外管內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底在壓縮工位被徑向地壓縮。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底通過輥?zhàn)颖粡较虻貕嚎s。
13.如權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括將外管的端部頸縮到較小的外形的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，通過旋轉(zhuǎn)頸縮外管的端部，這樣，端部的直徑小于外管其余部分的外形。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)步驟之前，漏斗形的熱屏被插入到外管的相對端，并鄰近單塊基底，旋轉(zhuǎn)外管以使端部旋轉(zhuǎn)成基本上與熱屏的外形相一致，并將熱屏保持在一定的位置上。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底首先進(jìn)行預(yù)壓縮，然后沿縱向插入到所述外管的一端。
17.一種制造一催化式排氣凈化器的方法，該催化式排氣凈化器包括外管、一單塊基底和包圍所述單塊基底的墊材料，所述方法包括如下諸步驟將墊材料插入到單塊基底的周圍；墊材料被局部地和徑向地壓縮在單塊基底上；將組合的墊材料和單塊基底插入到外管內(nèi)；以及壓縮組合的外管、墊材料和單塊基底。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底被一起壓縮，然后，沿縱向移動到外管內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，墊材料和單塊基底在壓縮工位被徑向地壓縮，其中，基本上所有的墊材料同時地徑向變形。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，墊材料通過輥?zhàn)颖粡较虻貕嚎s，其中，墊材料和單塊基底沿縱向移動通過一輥?zhàn)庸の?，由此，隨著墊材料移動通過輥?zhàn)訅|材料相繼地被壓縮，且組合的墊材料和單塊基底沿縱向移動到外管內(nèi)。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，管子通過壓縮型鍛而徑向地變形。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，通過旋轉(zhuǎn)組合的外管、墊材料和單塊基底，管子沿徑向變形，以減小外管的直徑。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括將外管的端部頸縮到較小的外形的步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，通過旋轉(zhuǎn)頸縮外管的端部，這樣，端部的直徑小于外管其余部分的外形。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)步驟之前，漏斗形的熱屏被插入到外管的相對端，并鄰近單塊基底，旋轉(zhuǎn)外管以使端部旋轉(zhuǎn)成基本上與熱屏的外形相一致，并將熱屏保持在一定的位置上。
26.一種制造一催化式排氣凈化器的方法，該催化式排氣凈化器包括外管、一單塊基底和包圍所述單塊基底的墊材料，所述方法下列步驟將墊材料插入到單塊基底的周圍；墊材料被局部地和徑向地壓縮在單塊基底上；測量由墊材料施加的力，以及確定獲得一給定力所要求的遞增的變形。
27.一測量件，其用來確定為獲得由包圍的墊材料的壓縮而施加到單塊基底上的預(yù)定的力所需要的合適的變形，所述測量件包括包圍所述墊和單塊基底材料并至少局部地壓縮所述墊和單塊材料的裝置，測量由墊材料壓縮而施加的力或壓力的裝置，以及測量壓縮直徑或墊材料已經(jīng)撓曲的撓度的裝置。
28.一用來組裝包圍單塊基底材料的墊材料和壓縮包圍所述墊材料的外管的壓縮裝置的組裝機(jī)，所述組裝機(jī)包括一如權(quán)利要求27所述的測量件。
29.如權(quán)利要求28所述的組裝機(jī)，其特征在于，組裝機(jī)還包括一控制裝置，其采集所述的力或壓力數(shù)據(jù)以及所述的直徑或撓度數(shù)據(jù)，并將這些信息輸送到所述的壓縮裝置。
全文摘要
本文描述一種制造催化式排氣凈化器的方法，其中，催化式排氣凈化器(2)包括一具有被壓縮在內(nèi)部的單塊基底(6)的外管件，并帶有一包圍單塊基底(6)位于外管(4)中間的包覆的墊材料(8)。一個或多個單塊基底件(6)可應(yīng)用于外管(4)內(nèi)，而熱屏(12、20)也可應(yīng)用于外管(4)的內(nèi)部并鄰近單塊基底(6)。催化式排氣凈化器(2)的組裝包括測量墊材料(8)對單塊基底(6)的順序的壓縮，以便掌握在組裝過程中可施加的可能的力的特性。因此，借助于壓縮的卡盤爪、壓縮的輥?zhàn)?，?或旋轉(zhuǎn)，墊材料(8)壓縮在外管(4)內(nèi)。墊材料(8)的壓縮可以在單個或多個步驟中進(jìn)行。
文檔編號B01J33/00GK1509371SQ02810140
公開日2004年6月30日 申請日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月18日
發(fā)明者D·枚費(fèi)爾德, D 枚費(fèi)爾德 申請人:赫斯工程股份有限公司