排氣再處理裝置和關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)排氣再處理裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)該方法生產(chǎn)的排氣再處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]排氣再處理裝置，諸如催化轉(zhuǎn)化器和顆粒過(guò)濾器等，常利用陶瓷基體來(lái)工作。在催化轉(zhuǎn)化器的情況下，基體根據(jù)凈化應(yīng)用可以例如以催化活性方式(catalytically activemanner)被涂覆應(yīng)用，以形成氧化催化轉(zhuǎn)化器或脫硝催化轉(zhuǎn)化器或三元催化轉(zhuǎn)化器或水解催化轉(zhuǎn)化器或氨氣阻擋(ammonia blocking)催化轉(zhuǎn)化器?；w通常由一塊均質(zhì)材料制成，即，整塊地制成，使得基體在各種情況下形成單塊。根據(jù)凈化應(yīng)用，還可以使兩個(gè)或更多個(gè)陶瓷基體被一個(gè)接一個(gè)地流過(guò)。此外，一個(gè)接一個(gè)地配置兩個(gè)或更多個(gè)基體能夠增加效率。在顆粒過(guò)濾器的情況下，也可以將例如彼此孔徑尺寸不同的兩個(gè)或更多個(gè)基體一個(gè)接一個(gè)地配置。還可以將具有不同的凈化應(yīng)用的基體(即特別是具有不同的催化涂層的基體)一個(gè)接一個(gè)地配置在共用的殼體內(nèi)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)，這種排氣再處理裝置可以包括管狀殼體，在管狀殼體中，只配置一個(gè)用于排氣再處理的陶瓷基體，或者一個(gè)接一個(gè)地配置至少兩個(gè)用于排氣再處理的陶瓷基體。通常，這種陶瓷基體在支承墊的協(xié)助下被安裝在金屬殼體內(nèi)。這里，支承墊被徑向壓縮。將基體和支承墊插入到殼體中通常被稱為“裝罐(canning)”。本文關(guān)注的是軸向裝罐，在軸向裝罐期間，將各基體和支承墊軸向?qū)牍軤顨んw內(nèi)。
[0004]為了將基體軸向固定在殼體內(nèi)，原則上可以在殼體上設(shè)置軸向支撐件，各基體能夠在軸向支撐件上軸向支撐自身。實(shí)際上，這種軸向支撐件被配置在各基體的出口側(cè)或流出側(cè)。假設(shè)排氣再處理裝置在殼體中一個(gè)接一個(gè)地配置有至少兩個(gè)基體，則期望借助于這種軸向支撐件將配置在上游的基體支撐在殼體上，以便防止首先被流過(guò)的基體發(fā)生軸向移位，該移位能夠?qū)е屡渲迷谏嫌蔚幕w與配置在下游的基體發(fā)生碰撞并由此損壞兩個(gè)基體的風(fēng)險(xiǎn)。這使得排氣再處理裝置的組裝或生產(chǎn)更加困難。例如，在殼體包含這種軸向支撐件的情況下，位于上游的基體必須被從殼體的入口側(cè)插入殼體內(nèi)，而位于下游的基體必須被通過(guò)殼體的出口側(cè)插入殼體內(nèi)，以便軸向支撐件被隨后軸向配置在兩個(gè)基體之間。根據(jù)該裝罐方法，為了這個(gè)目的必須使殼體在適合的裝罐裝置中轉(zhuǎn)動(dòng)(turn)。在排氣再處理裝置僅包含單個(gè)基體的情況下，類似的問(wèn)題也在生產(chǎn)期間出現(xiàn)，因而同樣期望一種用于保護(hù)基體不與殼體碰撞的軸向支撐件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明通過(guò)說(shuō)明用于這種排氣再處理裝置或用于關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)方法的改進(jìn)的或至少另一個(gè)實(shí)施方式來(lái)解決該問(wèn)題，其特征特別在于降低各基體的損壞的風(fēng)險(xiǎn)，以及其特征可選擇地在于簡(jiǎn)化生產(chǎn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)獨(dú)立方案的主題解決該問(wèn)題。有利的實(shí)施方式是從屬方案的主題。
[0007]本發(fā)明基于以如下方式執(zhí)行裝罐的總體思想:首先將基體和支承墊導(dǎo)入殼體內(nèi)，隨后將軸向支撐件導(dǎo)入殼體內(nèi)并以預(yù)定的方式定位在殼體內(nèi)，以用于軸向支撐第一基體，最后將軸向支撐件固定在殼體的期望的位置，并在基體與軸向支撐件之間具有期望的軸向預(yù)加負(fù)載。因此，改善了基體在殼體中的預(yù)定相對(duì)位置的軸向定位并減小了基體在排氣再處理裝置的運(yùn)行期間發(fā)生移位的風(fēng)險(xiǎn)。由于基體與殼體之間的這種軸向移位已帶來(lái)?yè)p壞基體的風(fēng)險(xiǎn)，因此這種預(yù)加載(preloaded)定位和固定能夠減小基體損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]可選擇地，在設(shè)置有至少兩個(gè)基體的實(shí)施方式中，可以設(shè)置為，在插入第一基體和第一支承墊之后以及在插入、定位和固定軸向支撐件之后，將第二基體和第二支承墊以在上述步驟后使軸向支撐件軸向配置在第一基體與第二基體之間的方式導(dǎo)入殼體內(nèi)。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，特別地能夠通過(guò)殼體的同一軸向開(kāi)口導(dǎo)入這三個(gè)前述的組成部件，即，兩個(gè)基體和一個(gè)軸向支撐件，使得特別是能夠在裝罐過(guò)程期間避免殼體轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]此外，還可以選擇性地設(shè)置為，還為第二基體以及特別是為各其他基體提供軸向防護(hù)件，各其他基體受到各期望的預(yù)加負(fù)載而定位和固定在殼體上。這里，能夠想到的是，在不同的基體的情況下調(diào)整不同的軸向預(yù)加負(fù)載。
[0010]優(yōu)選地，以如下方式執(zhí)行裝配:將各基體僅在軸向上的一側(cè)軸向支撐在這種軸向防護(hù)件上，即僅在出口側(cè)或流出側(cè)，即具有各自的預(yù)定軸向預(yù)加負(fù)載。
[0011]各軸向支撐件優(yōu)選借助于支撐環(huán)和被支撐環(huán)保持的環(huán)狀支撐元件形成。優(yōu)選地，殼體內(nèi)的軸向支撐件可以被定位成使得軸向支撐件將預(yù)定的軸向力經(jīng)由支撐元件傳送到已先插入殼體內(nèi)的第一基體。例如，當(dāng)插入軸向支撐件且在所述軸向支撐件壓抵第一基體時(shí)發(fā)生的軸向力可以被測(cè)量和調(diào)整到預(yù)定值。接著，該方法的進(jìn)一步的發(fā)展是特別有利的，其中，將具有這種軸向預(yù)加載定位的軸向支撐件固定于殼體。例如，為此，可以將支撐環(huán)焊接到殼體。通過(guò)這種措施，可以使軸向支撐件與第一基體之間的調(diào)整好的、預(yù)定的軸向力基本上固定。因此，雖然軸向支撐件僅在第一基體之后被插入殼體中，但也實(shí)現(xiàn)了第一基體在軸向支撐件上的軸向預(yù)加載組裝。由于減小了位于上游的基體的軸向移位的風(fēng)險(xiǎn)，因此軸向預(yù)加載組裝是有利的。
[0012]因而用于此目的的裝罐裝置包括定位裝置，在該定位裝置的協(xié)助下，可以將軸向支撐件導(dǎo)入殼體內(nèi)并可以以預(yù)定的軸向力支撐在第一基體上。為此，定位裝置可以配備有軸向力測(cè)量裝置。此外，這個(gè)定位裝置被實(shí)際構(gòu)造成使得即使在各焊接操作期間也能夠以期望的預(yù)加負(fù)載相對(duì)于殼體定位軸向支撐件。
[0013]根據(jù)本方法的有利的進(jìn)一步發(fā)展，可以在焊接之前將支撐環(huán)徑向壓抵于殼體并以該壓抵狀態(tài)焊接到殼體。由于本措施，能夠?qū)崿F(xiàn)特別有效的和耐久的焊接連接，因而支撐環(huán)徑向固定在殼體上而基本上沒(méi)有空隙和間隙。接著將關(guān)聯(lián)的定位裝置構(gòu)造成特別用于使支撐環(huán)擴(kuò)張，以便能夠?qū)⒅苇h(huán)徑向壓抵于殼體以用于焊接操作。
[0014]根據(jù)另一實(shí)施方式，支撐環(huán)可以包括在周向上的斷開(kāi)部，使得支撐環(huán)能夠相對(duì)于其直徑彈性變形，以用于徑向壓抵于殼體。僅在周向上斷開(kāi)的支撐環(huán)使得將支撐環(huán)徑向壓抵于殼體得到了簡(jiǎn)化。雖然支撐環(huán)在周向上斷開(kāi)，但支撐元件可以被構(gòu)造成在周向上閉合或沒(méi)有斷開(kāi)部。支撐元件具有一定的軸向彈性，以用于軸向支撐第一基體。在這種情況下，軸向彈性可以同時(shí)伴隨有適當(dāng)?shù)闹芟驈椥?，使得支撐元件能夠無(wú)問(wèn)題地彈性跟隨支撐環(huán)的擴(kuò)寬。
[0015]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，支撐環(huán)可以包括保持支撐元件的保持區(qū)域和被設(shè)置用于焊接到殼體的固定區(qū)域。固定區(qū)域?qū)嶋H沿軸向突出超過(guò)保持區(qū)域和支撐元件。在將軸向支撐件定位在殼體內(nèi)期間，將固定區(qū)域軸向?qū)朐跉んw與第一基體之間徑向形成的徑向間隙內(nèi)，其中，在這個(gè)徑向間隙內(nèi)將固定區(qū)域焊接到殼體。因此各焊接連接部相對(duì)于支撐元件軸向錯(cuò)開(kāi)。這種措施導(dǎo)致在軸向支撐件內(nèi)形成桿臂(lever arm)，這減小了在軸向力傳遞期間發(fā)生的各焊接連接部的彎曲負(fù)荷，使得各焊接連接部實(shí)質(zhì)上僅須傳遞剪切力，即，與殼體的縱向中心軸線平行作用的張力。這使得各焊接連接部特別耐久。
[0016]根據(jù)有利的進(jìn)一步發(fā)展，可以將第一支承墊的面向軸向支撐件的軸向邊緣配置成相對(duì)于第一基體的面向軸向支撐件的軸向面端軸向錯(cuò)開(kāi)，使得第一支承墊的所述邊緣沿軸向限制前述固定區(qū)域軸向接合所在的徑向間隙。通過(guò)在第一支承墊與第一基體之間的這個(gè)軸向錯(cuò)開(kāi)，可以將支撐環(huán)的固定區(qū)域?qū)氲綇较蜷g隙內(nèi)而不會(huì)損壞支承墊。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施方式中，能夠從殼體的外側(cè)徑向通過(guò)殼體實(shí)施用于將軸向支撐件固定于殼體的焊接。由于可以在前述定位裝置的協(xié)助下將軸向支撐件以期望的方式定位在殼體的內(nèi)側(cè)，而借助于合適的焊接裝置在外側(cè)執(zhí)行軸向支撐件的固定，因此這簡(jiǎn)化了生產(chǎn)。
[0018]例如，還可以以激光搖擺焊接(laser wobble welding)的方式執(zhí)行將軸向支撐件焊接到殼體?？蛇x擇地，還可以使用點(diǎn)焊。在激光搖擺焊接中，借助于激光焊接產(chǎn)生離散的焊縫，即，長(zhǎng)度方向被限制的焊縫。焊縫的長(zhǎng)度方向?qū)嶋H上在殼體的周向方