专利名称：逐渐减小的切割边缘的垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及到废气后处理和/或其中所用的声学系统和装置，其运用了绝热衬垫、租层/絮垫(batts)和垫。
背景技术：
毡层、衬垫和/或垫被用于废气系统中以便提供用于该系统的声学和后处理装置中的绝热和/或弹性安装结构，来控制通往和来自该装置的热交换、和/或提供用于芯或装置的其它脆弱部件的保护性支架。已知将这样的毡层/衬垫/垫放置于这样的装置的相邻壁表面之间，且毡层/衬垫/垫的材料被压缩以提供材料的所希望的装设密度来经由在毡层/衬垫/垫与相邻壁表面之间的摩擦力而维持住毡层/衬垫/垫处于安装位置。通常，相邻壁表面由芯或该装置的其它内部部件和包围着芯或其它内部部件的罐或外壳限定，且毡层/衬垫/垫被夹在芯/内部部件与罐/外壳之间。通常，毡层/衬垫/垫绕着芯/内部部件而被包裹，且通过推迫被包裹的芯/内部部件进入到罐/外壳内使得租层/衬垫/垫被夹入于芯/内部部件与罐/外壳的相邻壁表面之间来装设罐/外壳。常常，在装设过程期间，保持着毡层/衬垫/垫处于安装位置的摩擦力使得毡层/衬垫/垫的端部移位，造成了在毡层/衬垫/垫的端部处毡层/衬垫/垫的不受支承的拐角。此外，常常，在装设过程期间，保持着垫/衬垫/垫处于安装位置的摩擦力使得毡层/衬垫/垫的边缘移位、从而使得毡层/衬垫/垫的边缘不受支承，这可使得毡层/衬垫/垫易于遭受热气体腐蚀。
发明内容
根据本发明的一个特征，提供一种用于将垫装设于具有两个相邻表面的废气后处理或声学装置内的方法。该方法包括以下步骤:沿着相同平面绕两个相邻表面之一包裹所述垫，用于绕两个相邻表面之一进行至少一圈完整包裹；随后绕两个相邻表面之一而套叠地包裹所述垫，从而使得垫的每个接连相继的包裹以一定距离与前一包裹的平面偏移；包裹所述垫的最终包裹，其中沿着与第一步骤的平面大体上平行的平面而包裹了该垫，用于绕该芯进行至少一圈完整包裹；将垫压缩在该装置的两个相邻表面之间；其中压缩步骤包括:当偏移的包裹相对于两个相邻表面中的另一个而平移时，对齐所述垫的偏移的包裹。
根据一个特征，装设方法包括:装设一种垫，从而使得所述垫被压缩在该装置的两个相邻表面之间以实现所需的预定垫轮廓。根据一个特征，初始装设步骤包括:当绕该装置的纵向轴线包裹了该垫时，维持所述包裹在相对于该装置内表面的恒定位置。根据一个特征，随后的装设步骤包括:当绕该装置的纵向轴线包裹了该垫时，使垫与所述包裹的前一边缘偏移了恒定距离，从而使得绕纵向轴线而套叠地包裹了该垫。根据一个特征，随后的装设步骤包括:当绕纵向轴线包裹了该垫时，维持所述包裹处于相对于该装置内表面的恒定位置。根据本发明的一个特征,提供一种用于在具有内表面和外表面的废气后处理或声学装置内安装垫的方法。该方法包括以下步骤:绕该装置的纵向轴线包裹该垫，从而使得垫保持在沿着纵向轴线的恒定纵向位置；绕该装置的纵向轴线套叠地包裹所述垫，从而使得垫的每个接连相继的包裹与前一包裹在纵向偏移；之后绕该装置的纵向轴线包裹所述垫，从而使得垫保持在沿着纵向轴线的恒定的纵向(位置)；将垫压缩在装置的内表面与外表面之间。
图1为采用本发明的一种废气系统的示意图。图2为从图1中的线2-2取得的、采用本发明的一种排气系统部件的截面图。图3为按照本发明当包裹一种垫时的排气系统部件的侧视图。图4为按照本发明具有垫的一圈完整包裹的图3的排气系统部件的顶视平面图。图5为按照本发明具有垫的随后偏移包裹的排气系统部件的侧部立视图。图6为具有随后偏移包裹的图5的排气系统部件的顶视平面图。图7为按照本发明已完全包裹了所述垫的情况下所述排气系统部件的侧部立视图。图8为按照本发明已完全包裹了所述垫的情况下图7的排气系统部件的顶视平面图。图9为按照本发明已完全包裹了垫的情况下图8的排气系统部件的纵向截面图。图10为按照本发明当装设了罐/外壳时排气系统部件的侧部立视图。以及 图11为按照本发明在装设了罐/外壳之后所述排气系统部件的纵向截面图。
具体实施例方式废气系统10在图1中被示出呈柴油机废气后处理系统的形式以处理来自诸如柴油机压缩发动机16这样的柴油机燃烧过程14的排气12。排气12将会通常包含氮氧化物(NOx)，诸如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等；微粒物质(PM);烃类；一氧化碳(CO);以及其它燃烧副产物。该系统10包括一个或多个废气声学和/或后处理装置或部件18。这样的装置18的示例包括催化转化器、柴油机氧化催化剂、柴油机微粒过滤器、气体微粒过滤器、稀薄/低含量(Iean)NOx捕集器、选择性催化还原单块、燃烧器、歧管、连接管、消音器、共振器、尾管、排放控制系统封闭箱、绝缘环、绝缘端锥、绝缘端帽、绝缘入口管和绝缘出口管，所有的任何截面几何结构，其中的许多种为已知的。本领域技术人员将意识到，前述装置18中的某些严格地是带中央芯19的金属部件，排气12穿过中央芯19流动，且这些装置18中的其它一些可包括呈陶瓷单块结构和/或编织金属结构形式的芯19，排气12能通过芯19流动。这些装置18常规地用于机动车辆(柴油或汽油)、建筑设备、机车发动机应用(柴油或汽油)、船用发动机应用(柴油或汽油)、小型内燃机(柴油或汽油)和固定式发电(柴油或汽油)中。图2示出了用于系统10中的这样一种装置18的一个示例，装置18呈催化单元20的形式，具有带外表面23的催化芯22、安装垫24、带内表面27的圆柱形内壳体或罐26、绝热衬垫或毡层28、以及圆柱形外壳体或护套30。芯22将会通常为一种具备上面涂布有催化剂的单块结构的陶瓷基板32，且将会通常具有以纵向轴线33为中心的椭圆形、圆形或其它非圆形截面，且其外壳部件26和30也具有圆柱形状且以轴线33为中心。安装垫24被夹在芯22的外表面23与罐26的内表面27之间以帮助保护所述芯22避免可能从罐26传输到芯22的冲击和振动力。绝热毡层28由二氧化硅纤维绝热材料制成。这样的材料为已知的且为市售的，且一个合适的示例由BGF Industries, Inc.以商标名称SilcoSoft 供应,且另一合适的示例由ASGLAWO technofibre GmbH以商标名称Asglasil 供应。这种材料通常成卷供应，且在已经从卷取得材料后，个别毡层28被冲切/模切为适于相对应装置18的适当长度和宽度。优选地，租层28被夹在或压缩在罐26的外表面36与外壳30的内表面38之间的环形间隙34中。这提供了在毡层28与表面36和38之间的充分摩擦接合以合适地维持毡层28在其所希望的位置。应意识到，虽然毡层28被示出为压缩在介于圆柱形罐26与外壳30之间的环形间隙34中，毡层28可被压缩在装置的其它相邻表面之间，包括例如一对平面式的相邻的表面，一对非平面的相邻的表面，一对圆锥形的相邻的表面，或可在用于排气系统的声学或后处理装置中存在的任何其它成对的相邻表面。通常，安装垫24由耐热且减震型材料制成，诸如玻璃纤维或岩棉垫。这种材料通常成卷供应，且在已经从卷取得材料之后，个别安装垫24被撕裂且然后切割为适当长度和宽度以限定出针对相对应装置18的侧向间隔开的侧边缘48、50。侧边缘48和50界定了垫24的延伸表面53。优选地，安装垫24被压缩在罐26的内表面27与芯22的外表面23之间以便经由与相邻表面23和27的摩擦接合而生成所希望的保持力。参看图3和图4，按照本发明，装设所述安装垫24的第一步骤包括绕芯22的纵向轴线33包裹所述垫24从而使得所述垫24沿着纵向轴线33保持在恒定的纵向位置，用于进行绕芯22的至少一圈完整的包裹，这允许垫24均匀地设置和锚固在芯22的整个外表面23上。通过横向于纵向轴线33而绕芯22的外表面23包裹所述垫24，来实现了这种第一包裹42，从而使得垫24沿着平面(由虚线43示出)包裹、且相对于芯22处于恒定位置，且垫24的边缘48、50垂直于纵向轴线33。图3和图4示出了在绕所述芯22的外表面23卷起所述垫的第一步骤之后的安装垫24。参看图5和图6，在第一包裹之后，垫24之后绕纵向轴线33套叠地包裹，从而使得垫24的每个接连相继的包裹44与前一包裹44的平面以预定距离40偏移。如图5和图6中所示，本实施例包含三个接连相继的包裹44。将会意识到，安装垫24的结构性质使得其足够柔软/柔性以实现与所描述的套叠地安装该垫24相关联的挠曲。基于该装置10的所需参数来确定了偏移距离40，从而使得在一旦如下文所述装设了罐26的情况下，每个包裹44中的安装垫24的边缘48和50在相同平面中对齐。参看图7和图8，安装垫24的最终外包裹46包括了绕纵向轴线33包裹该垫24从而使得垫24保持在沿着纵向轴线33的恒定纵向位置，用于绕该芯22进行至少一圈完整包裹，这在一旦如下文所述装设了罐26的情况下，允许垫24被均匀地设置和锚固在罐26的整个内表面27上。通过横向于纵向轴线33而绕垫24的前一包裹44来包裹所述垫44，从而使得垫24沿着平行于平面43的平面被包裹，来实现了最终包裹46。图9示出了在其装设到罐26 (未图示)内之前，芯22和垫24的剖切视图。优选地，垫24的边缘48、50被以预定角度51斜切或切割从而在一旦如下文所述将垫装设到罐26内的情况下能使得垫24的边缘48、50大体上为平坦的、且垂直于轴线33。将基于具体系统的参数和用途，例如具体垫材料、垫材料的厚度、垫包裹的数量、和所需装设垫密度，来确定角度51。虽然优选了斜切所述边缘，在某些应用中，可需要放弃斜切且保留所述边缘48>50与垫24的延伸表面一致(square with)。 参看图10和图11，按照本发明，在已经绕芯22包裹了所述安装垫24的情况下，安装垫24被优选地夹在、或压缩在芯22的外表面23与罐26的内表面27之间。通常，通过推迫所述安装垫24和芯22到罐26内来装设该安装垫24，通过推迫这段安装垫24和芯22到罐26内，在安装垫24与罐26之间造成摩擦配合，如由箭头52、54所示。在此过程期间，当将罐26推到安装垫24上方时，安装垫24解除套叠(un-telescope)，允许安装垫24在芯22上进行均匀滑移。如图10中所示，这使得安装垫24均一地装设于芯22上的相同平面上、而无过量安装垫24材料松动且在轴向悬挂于安装垫24的边缘48、50上。此外,在装设过程期间,排除了侧边缘48、50的角度51,从而使得侧边缘48、50的整个组合沿着卷起的垫24的整个半径而大体上为平面的。出于说明目的，如图3至图10中所示的芯22和如图10中所示的罐26都被示出为延伸超过垫24的边缘48、50。将会意识到，芯22和罐26的相应长度可不同，且将由个别应用来确定。应意识到，虽然安装垫24被示出为压缩在圆柱形罐26与芯22之间，安装垫24可被压缩在装置的其它相邻表面之间，包括例如一对平面式的相邻的表面，一对非平面的相邻的表面，一对圆锥形相邻表面，或可在用于排气系统的声学或后处理装置中存在的任何其它成对的相邻表面。此外，应了解到，如本文和权利要求中所述，关于安装垫24所述的步骤可同样地应用于在声学或后处理装置中装设毡层、衬垫或其它相似的装置，诸如毡层28。而且，应了解到，术语毡层、衬垫和垫在本文中和权利要求中被可互换地使用，且术语“垫”预期包括“毡层”或“衬垫”。还应意识到，虽然在本文中已关于呈柴油机压缩发动机16形式的柴油机燃烧过程描述了本发明，本发明可在用于其它类型燃烧过程的废气系统中所用的装置中使用，包括其它类型的内燃机，包括例如使用汽油或其它替代燃料的内燃机。
权利要求
1.一种将垫装设于具有两个相邻表面的废气后处理或声学装置内的方法，所述垫具有侧向间隔开的侧边缘，所述方法包括以下步骤: 使所述垫的每个侧边缘以预定角度逐渐减小； 绕所述两个相邻表面之一套叠地包裹所述垫，从而使得所述垫的每个接连相继的包裹以一定距离与所述前一包裹的平面偏移； 将所述垫压缩在所述装置的两个相邻表面之间； 其中所述压缩步骤包括当偏移的包裹相对于所述两个相邻表面平移时对齐所述垫的偏移的包裹，从而使得当完成所述压缩步骤时，所述垫的每个侧边缘基本上彼此为平面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第一包裹包括沿着相同平面绕两个相邻表面之一包裹所述垫，用于绕两个相邻表面之一进行至少一圈完整包裹。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述垫的最终包裹包括沿着与所述第一包裹的平面大体上平行的平面而包裹所述垫，用于绕所述两个相邻表面之一进行至少一圈完整包裹。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个相邻表面之一由所述装置的芯限定，且所述两个相邻表面中的另一个由所述装置的外壳限定。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个相邻表面为圆柱形表面。
6.一种将垫装设于具有两个相邻表面的废气后处理或声学装置内的方法，所述垫具有侧向间隔开的侧边缘，所述方法包括以下步骤: 使所述垫的侧边缘以预定角度逐渐减小； 装设所述垫从而使得所述垫围绕所述装置的两个相邻表面之一，用于绕所述两个相邻表面之一进行至少一圈完整包裹，其中所述垫沿着相同平面围绕所述两个相邻表面之一； 随后绕两个相邻表面之一包裹所述垫，从而使得所述垫的每个接连相继的包裹与所述第一包裹渐增地偏移； 对于所述垫进行最终包裹，其中所述垫沿着大体上平行于所述第一包裹的平面而包裹; 将所述垫压缩在所述装置的两个相邻表面之间。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述压缩步骤包括当偏移的包裹相对于所述两个相邻表面平移时，对齐所述垫的偏移的包裹。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述两个相邻表面之一由所述装置的芯限定，且所述两个相邻表面中的另一个由所述装置的外壳限定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述最初包裹和所述最终包裹包括绕所述芯包裹所述垫360°至370°。
10.一种在具有内表面和外表面的废气后处理或声学装置内安装垫的方法，所述垫具有侧向间隔开的侧边缘，所述方法包括以下步骤: 使所述垫的侧边缘以预定角度逐渐减小； 绕所述装置的纵向轴线套叠地包裹所述垫，从而使得所述垫的每个接连相继的包裹与所述如一包裹在纵向偏移； 将所述垫压缩在所述装置的内表面与外表面之间。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，第一包裹包括绕所述装置的纵向轴线包裹所述垫，从而使得所述垫保持在沿着所述纵向轴线的恒定的纵向位置。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，最终包裹包括绕所述装置的纵向轴线包裹所述垫，从而使得所述垫保持在沿着所述纵向轴线的恒定的纵向位置。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述压缩步骤包括当所述垫相对于所述内表面和所述外表面平移时对齐所述垫的偏移的包裹。
14.根据权利要求 10所述的方法，其中，所述内表面和外表面为圆柱形。
全文摘要
提供一种用于在废气后处理或声学装置中装设多层垫(24)的方法。该方法包括以下步骤沿着相同平面绕该装置的内表面而包裹垫(24)，用于绕内表面进行至少一圈完整包裹；随后绕已经完成的包裹来包裹垫(24)从而使得垫(24)的接连相继包裹中的每一个以恒定距离与前一包裹的平面偏移；垫(24)的最终包裹，其中沿着最终平面包裹所述垫，用于绕催化剂进行至少一圈完整包裹；以及，在包裹步骤之后，将垫(24)装设于该装置(18)中。
文档编号F01N3/28GK103168156SQ201180046941
公开日2013年6月19日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年9月30日
发明者S.弗里斯, R.拉萨姆, S.J.迈尔斯 申请人:坦尼科汽车营业公司