PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR UN CONTENEDOR QUE COMPRENDE UN SUBSTRATO FRAGIL.

Un procedimiento para producir un contenedor para alojar un substrato frágil (2) en un alojamiento cilíndrico (4) con un elemento absorbente de impactos (3) envuelto alrededor del substrato (2),

que comprende insertar el substrato (2), con el elemento absorbente de impactos (3) envuelto alrededor del substrato (2), dentro del alojamiento cilíndrico (4), caracterizado por los pasos de aplicar una carga axial al substrato (2) a fin de mover el substrato (2) a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una distancia predeterminada, monitorizando la carga axial aplicada al substrato (2), y reducir un diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) aplicando una carga radial separada al alojamiento cilíndrico (4), con el substrato (2) mantenido en aquél a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4), estando el elemento absorbente de impactos (3) comprimido de tal manera que la carga axial equivale a un valor predetermina- do

Procedimiento para producir un contenedor que comprende un substrato frágil.

La presente invención se refiere a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

En los vehículos automóviles recientes se ha introducido un convertidor catalítico, un filtro de partículas diésel (abreviado como DPF) y dispositivos similares. Para producirlos se emplea generalmente un procedimiento para envolver un elemento absorbente de los impactos alrededor de un substrato catalítico cerámico frágil (o filtro) e introducirlos en un alojamiento cilíndrico (carcasa) con el elemento absorbente de los impactos comprimido.

Por ejemplo, JP-A-2001-355438 propone un procedimiento para producir un convertidor catalítico midiendo el diámetro exterior de un substrato catalítico cuando éste, con un material de sostén montado alrededor de su periferia, se introduce (a presión) en un cilindro de sostén y después rellenando el substrato catalítico con el material de sostén montado en aquél en el cilindro de sostén con su diámetro interno adaptado para el diámetro externo medido. Asimismo se propone medir el diámetro externo del material de sostén montado en el substrato catalítico y rellenar este último con el material de sostén montado allí en el cilindro de sostén con su diámetro interno adaptado para el diámetro externo medido. Además, se propone medir el diámetro externo del material de sostén en un estado tal que se aplique una cierta presión al material de sostén. También se propone escoger un cilindro de sostén que tenga un diámetro interno apropiado, de entre una pluralidad de cilindros de sostén de diversos diámetros internos diferentes uno de otro, que se prepararon por anticipado.

En contraste, se propone un procedimiento llamado "dimensionado" o "calibrado" en el que, después de que el substrato catalítico y el material absorbente de los impactos montados allí se inserten en un elemento cilíndrico, el diámetro de este último se reduce hasta que el material absorbente de los impactos quede comprimido en la medida de compresión más adecuada, como se describe en JP-A-64-60711, 8-42333, 9-170424, 9-234377, US 5.329.608, 5.755.025, 6.389.693 y EP 0.982.480 A2 y otras patentes. Entre ellas, en JP-A-9234377 se propone reducir una carcasa a lo largo de toda la dimensión longitudinal, con el fin de resolver el problema del anterior estado de la técnica que se describe en JP-A-2-268834. En la primitiva publicación se indica respecto a la última publicación que se ha descrito un convertidor catalítico con una parte central de un cuerpo tubular de diámetro reducido para formar una parte comprimida y que comprende un material de soporte para sustentar un cuerpo de panal cerámico en la carcasa. Y se indica en la primitiva publicación que el problema antedicho sería causado cuando una separación entre la circunferencia exterior del cuerpo de panal y la circunferencia interior de la carcasa es grande en una dirección desde un extremo de la parte comprimida hacia partes cónicas que no son de diámetro reducido.

Según el procedimiento convencional por el proceso de relleno antes descrito, sobre la base de la densidad de un material absorbente de los impactos servido como el elemento absorbente de impactos, que se denomina GBD (abreviación de densidad de masa de brecha), se determina una separación anular entre el diámetro externo del substrato catalítico y el diámetro interno del alojamiento cilíndrico, en general. El GBO es el valor obtenido del [peso por unidad de superficie/brecha de masa]. Según la densidad de masa del material absorbente de impactos se crea una presión (pascal) para sustentar el substrato catalítico. La presión tiene que ajustarse hasta un valor que no supere la resistencia del substrato catalítico y a un valor que sea capaz de sustentar a este último aplicado con vibración y presión del gas de escape para no ser movido en el alojamiento cilíndrico. Por lo tanto, el elemento absorbente de impactos (lámina absorbente de impactos) se requiere ser rellenada para crear el GBO dentro de un margen predeterminado y se requiere que el GBO se mantenga durante el ciclo de vida del producto.

Según el procedimiento convencional por el proceso de relleno descrito más arriba, sin embargo, un error en el diámetro externo del substrato catalítico causado necesariamente cuando se produce aquél, un error en el diámetro interno del alojamiento cilíndrico y un error en el peso por unidad de superficie de la lámina absorbente de impactos dispuesta entre ellos se suman para crear un error en el GBO. Por lo tanto, puede no ser una solución práctica para la producción en masa encontrar una combinación de cada elemento destinada a minimizar el error en el GBO. Además, el GBO en sí varía en función de la propiedad o diferencia individual de la lámina absorbente de impactos. Y el GBO se basa en el valor medido en un plano, de modo que no indica el valor medido en el caso de que la lámina absorbente de impactos esté aplicada apretadamente alrededor del substrato catalítico. En consecuencia, se ha hecho necesario rellenar el substrato catalítico adecuadamente en el alojamiento cilíndrico, sin basarse en el GBO.

Por el contrario, según el procedimiento convencional de dimensionado, se propone medir el diámetro externo del substrato catalítico y el diámetro interno del alojamiento cilíndrico por anticipado, para determinar una magnitud apropiada de la compresión para el elemento absorbente de impactos, y después reducir el diámetro en la medida de la compresión determinada. Sin embargo, es difícil determinar si la magnitud de la compresión final es la apropiada o no. Ello es porque cuando se reduce el diámetro del elemento metálico cilíndrico, se precisa reducir el diámetro ligeramente inferior a un diámetro objetivo (llamado sobretiro). Como resultado, puede crearse una fuerza excesiva de compresión. Asimismo, otra dificultad resulta del hecho que cuando se reduce el diámetro del elemento metálico cilíndrico, se produce un cambio inevitable en el espesor de su pared.

Con objeto de solucionar el problema causado por el sobretiro o similar que se ha descrito más arriba, se ha propuesto el procedimiento de medir el diámetro externo del substrato catalítico por anticipado y reducir el diámetro de la carcasa sobre la base de la magnitud de la compresión o espesor objetivo de la lámina absorbente de impactos, en US 5.755.025, 6.389.693 y EP 0.982.480 A2 según se ha citado.

Sin embargo, nada se considera acerca de los diversos errores causados con relación a la lámina absorbente de impactos, incluyendo el error en el peso por unidad de superficie de la lámina según se ha indicado antes. Por lo tanto, el problema último acerca del error en la presión aplicada al substrato catalítico no puede evitarse.

Respecto a una fuerza de mantenimiento para retener el substrato catalítico en una posición predeterminada dentro del alojamiento cilíndrico, la fuerza de retención en una dirección axial del alojamiento cilíndrico corresponde a la fuerza de reproducción de la presión del material absorbentente que actúa sobre la superficie externa del substrato catalítico y la superficie interna del alojamiento cilíndrico, en una dirección perpendicular a aquellas superficies. Por otra parte, respecto al alojamiento cilíndrico fijado al sistema de escape para el vehículo automóvil, por ejemplo, el substrato catalítico y el material absorbente de impactos se aplican con fuerza en sus direcciones axiales, debido a la vibración o la presión del gas de escape. En oposición a la fuerza axial se requiere una fuerza de mantenimiento para aquéllos en la dirección axial (longitudinal) del alojamiento cilíndrico, fuerza que se genera por la primera fuerza de fricción entre el material absorbente de impactos y el substrato catalítico y la segunda fuerza de fricción entre el material absorbente de impactos y el alojamiento cilíndrico.

La primera y la segunda fuerzas de fricción vienen dadas por el producto de multiplicar la fuerza de reproducción de presión del material absorbente de impactos y el coeficiente de fricción estática entre el material absorbente de impactos y la superficie externa del substrato catalítico, y el producto de multiplicar la fuerza de reproducción de presión del material absorbente de impactos y el coeficiente de fricción estática entre el material absorbente axial (longitudinal) de impactos y la superficie interna del alojamiento cilíndrico, respectivamente. A este respecto, para la fuerza de mantenimiento en la dirección axial (longitudinal) del alojamiento cilíndrico la fuerza de fricción entre el material...

1. Un procedimiento para producir un contenedor para alojar un substrato frágil (2) en un alojamiento cilíndrico (4) con un elemento absorbente de impactos (3) envuelto alrededor del substrato (2), que comprende insertar el substrato (2), con el elemento absorbente de impactos (3) envuelto alrededor del substrato (2), dentro del alojamiento cilíndrico (4), caracterizado por los pasos de aplicar una carga axial al substrato (2) a fin de mover el substrato (2) a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una distancia predeterminada, monitorizando la carga axial aplicada al substrato (2), y reducir un diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) aplicando una carga radial separada al alojamiento cilíndrico (4), con el substrato (2) mantenido en aquél a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4), estando el elemento absorbente de impactos (3) comprimido de tal manera que la carga axial equivale a un valor predetermina- do.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro de la parte del alojamiento cilíndrico (4) se reduce por lo menos dos veces, y la carga axial se aplica por lo menos dos veces al substrato (2) con objeto de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en por lo menos una primera distancia predeterminada y una segunda distancia predeterminada, respectivamente, monitorizando la carga axial aplicada al substrato (2), y porque se dispone una magnitud objetivo reducida para reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) y mantener el substrato (2) en el alojamiento cilíndrico (4) mediante el elemento absorbente de impactos (3) con una fuerza de mantenimiento deseada, sobre la base de las cargas axiales aplicadas y las magnitudes reducidas, y porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce en la magnitud objetivo reducida.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, caracterizado porque la carga axial se mide por lo menos dos veces, cuando la carga axial e aplica por lo menos dos veces al substrato (2) en la misma dirección, con el fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en por lo menos la primera distancia predeterminada y la segunda distancia predeterminada, respectivamente.

4. El procedimiento de la reivindicación 2, caracterizado porque la carga axial se aplica por lo menos dos veces al substrato (2) en la dirección opuesta del mismo, con el fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una de la primera distancia predeterminada o de la segunda distancia predeterminada que se fijan para ser iguales.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce de acuerdo con un proceso de rotación.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el contenedor es un convertidor catalítico para un vehículo automóvil, y porque el substrato (2) es un substrato catalítico (2) con una estructura de panal para su uso en el convertidor catalítico.

7. El procedimiento se la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de aplicar la carga axial al substrato (2) y el paso de reducir el diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) incluyen los siguientes subpasos:

- reducir un diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) con el substrato (2) mantenido dentro de aquél a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4), estando el elemento absorbente de impactos (3) comprimido de tal manera que el diámetro se reduce en una primera magnitud predeterminada;

- aplicar una primera carga axial al substrato (2) con el fin de mover el substrato (2) a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una primera distancia predeterminada, monitorizando la primera carga axial aplicada al substrato (2);

- reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) con el substrato (2) mantenido dentro de aquél a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4), estando el elemento absorbente de impactos (3) comprimido de manera que el diámetro se reduce en una segunda magnitud predeterminada;

- aplicar una segunda carga axial al substrato (2) a fin de mover el substrato (2) a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una segunda distancia predeterminada, monitorizando la segunda carga axial aplicada al substrato (2);

- estimar una magnitud objetivo reducida para reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) para mantener el substrato (2) en el alojamiento cilíndrico (4) por medio del elemento absorbente de impactos (3) con una fuerza de mantenimiento deseada, sobre la base de una propiedad de correlación entre la primera y la segunda cargas axiales y la primera y la segunda magnitudes predeterminadas; y

- reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) con el substrato (2) mantenido en su interior a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4), estando el elemento absorbente de impactos comprimido de manera que el diámetro se reduce en la magnitud objetivo reducida.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque la primera y la segunda cargas axiales se miden cuando la primera y la segunda cargas axiales se aplican al substrato (2) en la misma dirección, con el fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en la primera distancia predeterminada y la segunda distancia predeterminada, respectivamente.

9. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque la primera y la segunda cargas axiales se miden cuando la primera y la segunda cargas axiales se aplican al substrato (2) en direcciones opuestas del mismo, con el fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) por una u otra de la primera distancia predeterminada y la segunda distancia predeterminada que se fijan para ser iguales.

10. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce de acuerdo con un proceso de rotación.

11. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque el contenedor es un convertidor catalítico para un vehículo automóvil, y porque el substrato (2) es un substrato catalítico (2) con una estructura de panal para su uso en un convertidor catalítico.

12. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de aplicar la carga axial al substrato (2) y el paso de reducir el diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) incluyen los siguientes subpasos:

- determinar una fuerza de fricción deseada entre un elemento absorbente de impactos (3) y el que tiene el menor coeficiente de fricción de entre el substrato (2) y el alojamiento cilíndrico (4);

- proveer una magnitud objetivo reducida para reducir un diámetro de por lo menos una parte del alojamiento cilíndrico (4) y mantener el substrato (2) en el alojamiento cilíndrico (4) mediante el elemento absorbente de impactos (3) con una fuerza de mantenimiento deseada, sobre la base de la fuerza de fricción deseada, y reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) con el substrato (2) en su interior a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) estando el elemento absorbente de impactos (3) comprimido en la magnitud objetivo reducida.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, caracterizado porque se aplica una fuerza axial al substrato (2) a fin de mover el substrato (2) a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en una distancia predeterminada, monitorizando la carga axial aplicada al substrato (2), y porque la fuerza de fricción deseada se estima sobre la base de la carga axial.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, caracterizado porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce por lo menos dos veces, y la carga axial se aplica por lo menos dos veces al substrato (2) a fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en por lo menos una primera distancia predeterminada y una segunda distancia predeterminada respectivamente, monitorizando la carga axial aplicada al substrato (2), y porque se dispone una magnitud objetivo reducida para reducir el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) y mantener el substrato (2) en el alojamiento cilíndrico (4) mediante el material absorbente de impactos (3) con una fuerza de mantenimiento deseada, sobre la base de las cargas axiales aplicadas y las magnitudes reducidas, y porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce en la magnitud objetivo reducida.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, caracterizado porque la carga axial se mide por lo menos dos veces cuando la carga axial se aplica por lo menos dos veces al substrato (2) en la misma dirección, a fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) en por lo menos la primera distancia predeterminada y la segunda distancia predeterminada, respectivamente.

16. El procedimiento de la reivindicación 14, caracterizado porque la carga axial se mide dos veces, cuando la carga axial se aplica por lo menos dos veces al substrato (2) en direcciones opuestas del mismo, a fin de mover el substrato (2) a lo largo del eje longitudinal del alojamiento cilíndrico (4) por una u otra de las primera y segunda distancias predeterminadas que se fijan para ser iguales.

17. El procedimiento de la reivindicación 12, caracterizado porque el diámetro del alojamiento cilíndrico (4) se reduce de acuerdo con un proceso de rotación.

18. El procedimiento de la reivindicación 12, caracterizado porque el contenedor es un convertidor catalítico para un vehículo automóvil, y porque el substrato (2) es un substrato catalítico (2) con estructura de panal para su uso en el convertidor catalítico.