专利名称：催化净化器壳体的外壳形中间部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由薄金属板构成的、催化净化器壳体的外壳形中间部件，特别是用于内燃机排气系统，该外壳形中间部件在插入一层由补偿材料制成的中间层的情况下、在径向预应力下包围含有起催化作用的材料的块体，其中，用于加工形成外壳形中间部件的薄金属板的边缘区域相互搭接并且相互牢固地连接。
背景技术：
这种用于内燃机排气系统的中间部件，特别是在机动车中是已知的(EP0818615A2)。壳体是通过以下方式制造的，即，薄金属板缠绕由作为补偿材料的膨胀材料包围的陶瓷块体，同时使薄金属板的边缘区域相互搭接。然后用夹紧箍将这样被加工成外壳形的薄金属板沿径向牢固地压在陶瓷块体或金属块体上，使得在径向预应力状态下可以把相互搭接的边缘区域相互焊接在一起。接着，为了完成催化净化器壳体在外壳形中间部件的两端焊上漏斗形的末端部分。
已经证明，在加工时陶瓷块体在相互搭接的边缘区域区域内受到可能导致块体损坏或破坏的高负荷。
发明内容
本发明的任务是，创造一种开头所述类型的催化净化器壳体的外壳形中间部件，在这种中间部件中，块体在薄金属板相互搭接的边缘区域的区域内不受危险的高压力负荷。
这个任务按照本发明通过开头所述类型的催化净化器壳体的中间部件解决，外壳形中间部件的边缘区域在搭接区域内具有相对于其余的薄金属板这样减小的板厚，并且垂直于薄金属板的外侧面这样相互偏移，使边缘区域的外或内侧面与厚度没有减小的邻接区域的外或内侧面分别位于相同的外壳面内。
在本发明中，由于相互搭接的边缘区域的特别构造，不仅在制造时而且在工作时即使有径向的压力负荷，也不会出现对压力敏感的块体的局部集中的负荷，而是块体在它的整个圆周上受到均匀的负荷。因此导致不仅在制造时而且在工作时较少的故障。
在本发明中，两个边缘区域的减少的板厚总和与整个板厚相等。优选两个边缘区域的板厚分别减少到薄金属板整个板厚的一半。
边缘区域板厚的减少和边缘区域的偏移可以通过不同的方法和方式实现。按照第一种构造，两个边缘区域相对的面偏移。也可以按照弹簧-槽-配合(Feder-Nut-Passung)方式形成边缘区域。但最简单的制造技术是第一种方案。它可以通过焊接按照定制-坯件-制造(Tailored-Blanks-Fertigung)方式制造的较薄边缘条、通过轧制边缘区域或通过机械加工实现。
为了避免在外壳形中间部件围绕由于加工偏差可能有不同的圆周尺寸的块体加工，特别是变形和夹紧时，没有由于厚度突变的搭接引起的局部压力集中的一致的大的圆周应力，按照本发明另一种构造规定，在包围块体的中间部件中，在边缘区域的边缘和相对的台阶形过渡部分之间有间隙，其中所述过渡部分位于边缘区域和厚度没有减少的区域之间。这使得在不改变在边缘区域的搭接区域内的厚度比例的情况下边缘区域能相互移动，使间隙在理想的情况下一直减小到零，然后中间部件的外和内侧面在搭接区域内也无空隙和台阶地相互过渡。
此外，本发明对象还是一个带有固定在相对边缘上的边缘条的平的薄金属板，该边缘条垂直于薄金属板外或内侧面，并且在相反的方向上这样相互偏移，并且在板厚上这样被减小，使它们的总厚度等于薄金属板厚度，并且它们的外侧面位于薄金属板外侧平面内，以便用作为上述结构的催化净化器壳体的外壳形中间部件。
在下面借助示出一个实施例的附图对本发明进行说明。附图中图1带有封闭的陶瓷块体的催化净化器壳体的中间部件在用缠绕的夹紧箍夹紧前的横截面图，以及图2按照图1中X的局部放大视图。
具体实施例方式
围绕一个圆柱形的含有起催化作用的材料的块体(Monolithen)3，由一块平的薄金属板形成一个带一个搭接区域2的外壳形中间部件1并作为补偿材料，其中块体3通常由陶瓷材料制成并带有一个由补偿材料制成的中间层4。补偿材料通过块体3和外壳部件1不同的热膨胀把块体固定住。中间部件1有两个轴向延伸的边缘区域5、6，它们的板厚是普通的薄金属板板厚的一半。它们相互高度偏置地(Hoehenversetzt)被固定到外壳形中间部件1的厚度没有减少的中间部分上。优选它们通过激光焊接在一起。
特别如图2所示，边缘区域5的外侧面1a位于中间部件1的外壳外侧面1a内，而边缘区域6的内侧面位于中间部件1的外壳内侧面1b内。
除了按照本发明的在外壳形中间部件1的圆周上、以及在搭接区域2内不变的板厚的特点外，另外一个特点在于，在相互搭接的边缘区域5、6的边缘和台阶形过渡部分9、10之间有间隙7、8，其中台阶形过渡部分9、10由边缘区域5、6和外壳形中间部件1的具有板薄厚度的邻接区域构成。设有这些间隙7、8，以便在借助于缠绕中间部件1的夹紧箍夹紧时，边缘区域5、6能相向移动，而不会形成顶锻(Stauchung)。在这样拉紧之后，通过此拉紧在理想情况下间隙7、8减小为零，可以把边缘区域5、6相互焊接在一起。
附图标记清单1 外壳形中间部件5 边缘区域1a外壳外侧面6 边缘区域1b外壳内侧面7 间隙2 搭接区域 8 间隙3 块体 9 台阶形过渡部分4 中间层10台阶形过渡部分
权利要求
1.由薄金属板制成的、催化净化器壳体的外壳形中间部件(1)，特别是用于内燃机排气系统，所述中间部件在插入一层由补偿材料构成的中间层(4)的情况下、在径向预应力下地包围含有起催化作用的材料的块体(3)，其中，用于加工形成外壳形中间部件(1)的薄金属板的边缘区域(5、6)相互搭接且并相互牢固地连接，其特征在于，中间部件(1)的边缘区域(5、6)具有相对于其余的薄金属板这样减小的板厚，并且垂直于薄金属板的外侧面(1a)这样相向偏移，使边缘区域(5、6)的外或内侧面与中间部件(1)的厚度没有减小的邻接区域的内或外侧面分别位于相同的外壳面上。
2.按照权利要求1所述的催化净化器壳体的中间部件，其特征在于，两个边缘区域(5、6)的板厚被减小到薄金属板整个板厚的一半。
3.按照权利要求1所述的催化净化器壳体的中间部件，其特征在于，两个边缘区域(5、6)被移向相对的面。
4.按照权利要求1所述的催化净化器壳体的中间部件，其特征在于，按照弹簧-槽-配合的形式设计边缘区域(5、6)。
5.按照权利要求1至4之一所述的催化净化器壳体的中间部件，其特征在于，被焊接的板条的边缘区域(5、6)按照定制-坯件-制造方式构成。
6.按照权利要求1至5之一所述的催化净化器壳体的中间部件，其特征在于，在边缘区域(5、6)的边缘和相对的台阶形过渡部分(9、10)之间有间隙(7、8)，其中所述台阶形过渡部分(9、10)位于边缘区域(5、6)与厚度没有减小的区域之间。
7.一种带有被固定在相对边缘上的边缘条的平的薄金属板，所述边缘条垂直于金属板的外或内侧面、在相反的方向上这样相向偏移，并且板厚这样减小，使它们的总厚度等于薄金属板的厚度，并且它们的外侧面位于薄金属板的外侧面内，用于按照权利要求1所述的催化净化器壳体的外壳形中间部件。
8.按照权利要求7所述的薄金属板，其特征在于，边缘条被焊接。
全文摘要
本发明涉及特别是用于机动车内燃机排气系统的催化净化器壳体的外壳形中间部件(1)。该外壳形中间部件(1)包括一个薄金属板，它在插入一层由补偿材料构成的中间层(4)情况下、围绕一个陶瓷块体并且在径向预应力下包围这个块体，其中，外壳形中间部件(1)的边缘区域(5、6)相互搭接并且相互焊接在一起。搭接的边缘部分在板厚上这样减小，并且垂直于薄金属板外侧面地这样相互偏移，使外壳形中间部件在整个圆周上、也包括在搭接区域(2)内有相同的板厚。
文档编号F01N3/28GK1522337SQ02813126
公开日2004年8月18日 申请日期2002年6月27日 优先权日2001年6月29日
发明者托马斯·弗莱米希, 马丁·基宾, 于尔根·费德维施, 阿蒂拉·贝纳, 弗雷德·埃姆德, 弗兰克·诺伊拉特, 鲁迪·赖因坦茨, 埃姆德, 诺伊拉特, 贝纳, 费德维施, 基宾, 托马斯 弗莱米希, 赖因坦茨 申请人:蒂森克鲁伯钢铁股份公司, 大众汽车公司