PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE DISPOSITIVOS DE CONDUCCION DE GAS DE ESCAPE, EN PARTICULAR DISPOSITIVOS DE LIMPIEZA DE GAS DE ESCAPE.

Procedimiento para la fabricación de dispositivos de conducción de gas de escape,

en particular dispositivos de limpieza de gas de escape, que tienen, respectivamente, una carcasa exterior (14) con un soporte apretado en su interior, en el que el soporte comprende un sustrato (10) a través del que fluye gas de escape y un elemento de compensación (12) elástico que rodea el sustrato (10), caracterizado por las siguientes etapas:

a) Determinación de la geometría exterior individual del sustrato (10),

b) Determinación de una geometría adaptada a la geometría exterior individual del sustrato (10) de la carcasa exterior (14) para la consecución de una fuerza de apriete requerida, que está adaptada y se ha de ejercer individualmente sobre el soporte,

c) Fabricación de la carcasa exterior (14) con geometría adaptada, y

d) Montaje y apriete del soporte en la carcasa exterior (14), realizándose el cierre de la carcasa exterior (14) de modo controlado por presión o controlado por fuerza

Procedimiento para la fabricación de dispositivos de conducción de gas de escape, en particular dispositivos de limpieza de gas de escape.

Ámbito técnico de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de dispositivos de conducción de gas de escape, en particular dispositivos de limpieza de gas de escape, que tienen, en particular, una carcasa exterior con un soporte apretado en su interior, comprendiendo el soporte un sustrato a través del que pasa el gas de escape y un elemento de compensación elástico que rodea el sustrato.

Los dispositivos conductores de gas de escape de los que se trata en la invención son, en particular, dispositivos de limpieza de gas de escape, como catalizadores y filtros de partículas diésel, o combinaciones de los dos. En este tipo de dispositivos están colocados soportes muy sensibles frente a la presión radial, en cuyo caso se trata hasta el momento mayoritariamente de sustratos cerámicos a través de los que se produce un flujo axial, que están envuelto con un elemento de compensación elástico (designado habitualmente como estera de apoyo): estos soportes se sujetan principalmente por medio de un apriete radial en la carcasa exterior y en la dirección axial y lateral, siendo posible un apoyo axial adicional, por ejemplo con un anillo de punto de hilo. El apriete ha de ser lo suficientemente grande para que durante el funcionamiento de marcha, tanto por medio de la presión de gas como por medio de vibraciones no se produzca ningún desplazamiento del soporte relativo a la carcasa exterior en la dirección axial. Por otro lado, la presión radial o, en general, la presión que actúa lateralmente hacia dentro, no ha de ser tan grande que se produzca una destrucción del soporte, en particular la destrucción del sustrato del catalizador o el sustrato del filtro de partículas diésel sensible a la presión.

La introducción y apriete del soporte en la carcasa exterior se realiza hasta ahora, por ejemplo, por medio del denominado arrollado. En este caso se preforma en primer lugar una cubierta de chapa por medio de flexión de cilindros o de curvado de planchas. A continuación se introduce el soporte formado por sustrato y estera de apoyo lateralmente en la cubierta de chapa preformada, se arrolla la cubierta de chapa de modo controlado por fuerza fijamente alrededor del soporte, y a continuación se cierra la cubierta soldándola. Con ello se comprime la estera.

Puesto que, sin embargo, las dimensiones del sustrato (como también la estera de apoyo) están sometidas a ciertas tolerancias de fabricación, por medio de este procedimiento conocido no se garantiza siempre un apriete óptimo del soporte en la carcasa exterior. Mientras que un sustrato con un diámetro especialmente pequeño, bajo ciertas circunstancias, no se aprieta suficientemente fuerte, en el caso de un sustrato especialmente grande, como consecuencia de la mayor presión ejercida por medio de la estera comprimida, se puede llegar a una destrucción del sustrato.

A esto hay que añadir que la estera de apoyo que está dispuesta entre el sustrato y la carcasa exterior, y que ha de procurar una compensación de presión y una pretensión constante, después de una compresión está sometida a un cierto proceso de asiento (relajación), por medio del cual se reduce la presión comunicada a través de ella al sustrato. El retorno elástico de la carcasa exterior después de la introducción y apriete lleva, igualmente, a que la presión aplicada al comienzo sobre el sustrato, y con ello la fuerza de apriete aplicada, se relaja. Además, la presión de sujeción de la estera de apoyo se reduce durante el funcionamiento (por ejemplo por medio de envejecimiento).

Una posibilidad (teórica) en el apriete del soporte para compensar sus tolerancias de medida viene dada ahora por el hecho de cerrar la carcasa exterior con el procedimiento descrito hasta el momento de modo controlado por presión o por fuerza. Sin embargo, en la práctica por medio de ello tampoco se pueden compensar apenas las elevadas oscilaciones que se producen en la presión de sujeción de la estera de apoyo.

El documento JP 2002-263764 A describe un procedimiento para la fabricación de un dispositivo de conducción de gas de escape, en el que se determinan el diámetro exterior del sustrato y el peso de la estera de apoyo. A partir de los datos determinados se determina el diámetro de la carcasa exterior necesario para la consecución de una fuerza de sujeción uniforme, y la carcasa exterior se adapta de modo correspondiente.

El documento EP 1 445 443 A1 muestra un procedimiento para el montaje de un catalizador o bien de un cuerpo de filtro, en el que en la forma de realización de las Figuras 1 a 7 en primer lugar se fabrica completamente la carcasa, y a continuación se introduce el paquete formado por el sustrato y la estera de apoyo en la carcasa. En la forma de realización según la Figura 8, el grupo constructivo formado por el sustrato y la estera de apoyo se inserta en una carcasa que todavía no está cerrada. A continuación se cierra la carcasa al diámetro calculado, es decir, se cierra de modo controlado en su recorrido.

El documento DE 103 13 155A1 muestra un procedimiento para el montaje de un sustrato de una instalación de escape de gases, en la que se fabrica un recorte de chapa para la carcasa con las dimensiones adecuadas, de manera que los bordes que se han de unir entre ellos de la carcasa estén en contacto haciendo tope entre ellos sin que se produzca solape.

El objetivo de la invención es presentar un procedimiento que se ocupe de un apriete suficientemente seguro del soporte en la carcasa exterior con tasas de defectos mínimas.

Esto se consigue por medio de las siguientes etapas del procedimiento:

a) Determinación de la geometría exterior individual del sustrato,

b) Determinación de una geometría adaptada a la geometría exterior individual del sustrato de la carcasa exterior para la consecución de una fuerza de apriete recurrida que se ha de ejercer adaptada individualmente al soporte,

c) Fabricación de la carcasa exterior con una geometría adaptada, y

d) Montaje y apriete del soporte en la carcasa exterior.

En los procesos conocidos hasta el momento se ha usado en todo momento una carcasa exterior uniforme, doblada de modo redondo, que ha sido cerrada de modo controlado por fuerza o por presión alrededor del soporte. En el caso de un cierre controlado por presión se han compensado tolerancias en el tamaño del soporte parcialmente por medio del hecho de que la carcasa exterior se ha cerrado algo. La invención va por otro lado, determinando la geometría exterior de cada sustrato individual antes de la construcción incorrecta y entonces, dependiendo de esta geometría exterior, conformando una carcasa exterior que está adaptada exactamente a la geometría exterior del sustrato correspondiente (incluyendo el espacio para la estera de apoyo). A continuación, el soporte, formado por el sustrato y el elemento de compensación, se monta y se aprieta en su carcasa exterior realizada de modo individual. De este modo, la densidad superficial de la estera comprimida, y con ello la presión de sujeción ejercida por ella está sometida a oscilaciones considerablemente menores, como es el caso en el estado de la técnica, lo que significa que cada soporte se aprieta con la fuerza de sujeción necesaria para él. Por medio del procedimiento conforme a la invención se puede reducir, con ello, la carga del sustrato, y se consigue una mejor conservabilidad. Al hablar de geometría adaptada de la carcasa exterior, en este contexto, se hace referencia al hecho de que la forma y la dimensión de la carcasa exterior se realiza a medida. Según la invención está previsto que la geometría de la carcasa exterior se determine directamente a partir de la geometría exterior del sustrato. Las etapas intermedias, como por ejemplo una determinación o cálculo del peso del sustrato, no están previstas para esto.

Para la mejora de la precisión en la determinación de la geometría de la carcasa exterior se determina preferentemente adicionalmente a la determinación de la geometría exterior del sustrato el peso individual del elemento de compensación. Esto tiene sentido ya que la presión que se ha de ejercer por medio del elemento de compensación depende, entre otras cosas, de la masa del soporte, y con ello también de la masa del elemento de compensación.

Para poder reproducir también las más pequeñas estructuras del sustrato, la geometría adaptada de la carcasa...

1. Procedimiento para la fabricación de dispositivos de conducción de gas de escape, en particular dispositivos de limpieza de gas de escape, que tienen, respectivamente, una carcasa exterior (14) con un soporte apretado en su interior, en el que el soporte comprende un sustrato (10) a través del que fluye gas de escape y un elemento de compensación (12) elástico que rodea el sustrato (10), caracterizado por las siguientes etapas:

a) Determinación de la geometría exterior individual del sustrato (10),

b) Determinación de una geometría adaptada a la geometría exterior individual del sustrato (10) de la carcasa exterior (14) para la consecución de una fuerza de apriete requerida, que está adaptada y se ha de ejercer individualmente sobre el soporte,

c) Fabricación de la carcasa exterior (14) con geometría adaptada, y

d) Montaje y apriete del soporte en la carcasa exterior (14), realizándose el cierre de la carcasa exterior (14) de modo controlado por presión o controlado por fuerza.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente a la determinación de la geometría exterior del sustrato (10) se determina el peso individual del elemento de compensación (12).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la geometría adaptada de la carcasa exterior (14) se genera por medio de una conformación incremental.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa exterior (14) se cierra para apretar el soporte.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque antes del cierre de la carcasa (14) se determinan parámetros adecuados para el proceso de cierre.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizo porque el cierre de la carcasa (14) se realiza controlado por presión o controlado por fuerza.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato (10) es fundamentalmente cilíndrico con una superficie base que difiere de la forma circular.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato (10) está medido para la determinación de la geometría exterior individual.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos determinados respecto al soporte se alimentan en un control (20), y porque en el control (20) se determina la geometría individual de la carcasa exterior (14) asignada.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso del dispositivo se trata de un catalizador del gas de escape o de un filtro de partículas diésel o de una combinación de los dos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como carcasa exterior (14) se usa una carcasa de chapa.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa exterior (14) se genera por medio de arrollamiento alrededor del soporte.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la carcasa exterior (14) se presiona por medio de calibrado contra el soporte.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la carcasa exterior (14) está formada por varias cubiertas (36, 38) que se presionan contra el soporte y que se fijan una a la otra.