[发明专利]安装垫

说明书

本发明涉及一种安装垫，具体地讲，涉及用于将污染控制元件安装到壳体中的安装垫。

气体处理装置，尤其是诸如催化转化器的污染控制装置，包括污染控制元件，其通常为包括在壳体或外壳中的催化剂载体。污染控制元件通常由具有骨架或蜂巢式结构的陶瓷材料制成。由于它们的材料和构造，污染控制元件可非常易碎，并且在将这些污染控制元件安装到它们的壳体中时必须小心。安装垫可用于填充污染控制元件和壳体之间的空间，以防止污染控制元件在壳体内部移动，并且减小振动传递到污染控制元件的可能性，所述振动可导致污染控制元件断裂或折断。此外，壳体、污染控制元件和安装垫在使用过程中可受到极端的循环加热和冷却。

通常用于安装污染控制元件的垫有两种类型：膨胀型材料垫和非膨胀型材料垫。膨胀型材料垫由根据催化转化器的加热和冷却循环膨胀和收缩的材料形成，使得壳体和污染控制元件之间的间隙总是被填充。这意味着污染控制元件不能相对于壳体运动。非膨胀型材料垫通常被构造为使得它们稍厚于污染控制元件和壳体之间的间隙。这意味着垫始终位于处于与污染控制元件和壳体的壁接触的一定程度的压缩状态下，并因此防止了污染控制元件在壳体中的移动。在每种情况下，垫被设计为防止气体在污染控制元件周围泄漏。

利用膨胀型材料垫的催化转化器通常包括一个垫，即，通常矩形的片材，其在插入到壳体中之前包裹在污染控制元件的外周表面周围。关于使用单个垫的问题是：在包裹污染控制元件周围的过程中，用于产生足够安装压力的合适厚度的垫可断裂(尤其是在外表面上)或弯曲(尤其是在内表面上)。

先前已经提出的是，包括两个片材的层合物可用于减轻断裂或弯曲问题，因为在包裹工艺中，两个片材相对彼此自由运动。

图1是两层安装垫的图解示图。安装垫1包括两个片材2、3，其中每个片材包括内表面4、5和外表面6、7，并且被布置为使得每个片材的内表面4、5彼此接触。片材在中心区域8通过两个片材的内表面4、5之间的粘合剂9保持在一起。图1中的最上层的片材2表示当包裹污染控制元件周围时的内部片材，并且下部片材3表示当包裹污染控制元件周围时的外部片材。

一旦形成安装垫，则其通常通过手包裹在污染控制元件周围，并以通常通过机械执行的称作装罐的工艺插入到壳体中。如同在图1中那样将片材粘合在一起防止了形成安装垫的片材相对于彼此和相对于壳体的内壁自由运动，这有助于防止垫的任何断裂和/或弯曲。

两层垫设计通常在汽车工业内。例如，美国5,032,441和美国5,332,609二者描述了膨胀型材料安装垫，其中两层片材在垫的中心或垫的一端保持在一起。

但是，对于大众市场产品，利用单独的操作者来包裹和装填每个安装垫是耗时和耗资的。因此，通常优选的是更高性价比地制造，使得包裹和装罐由自动工艺执行。这可涉及机器人从叠堆中拾取安装垫并将其传送到装置，所述装置将所述安装垫包裹在污染控制元件周围。理想的是，垫的端部或垫的片材不粘合在一起的垫的那部分不允许当安装垫被拾取时垂下或分离。例如，可在图1中看出，不紧固在一起的片材的端部在处理过程中可分离以形成间隙10。如果垫的端部或任何其他部分被允许分离，则存在第一和第二片材可折叠或卷曲的风险，使得包裹和后续的装罐阶段难以成功完成。这可能导致高的废品率、在装填过程中的污染控制元件的断裂或在使用过程中气体绕过污染控制元件的排放。因此，需要能够保证在自动处理中使用的层合物是没有折叠和卷曲的，使得可有效完成包裹和装罐。

本发明目的在于通过提供用于污染控制装置的安装垫来解决这些问题，所述污染控制装置包括：至少一个第一片材和第二片材；至少一个保持装置，用于将所述至少第一和第二片材保持在一起，其中所述保持装置适于：(i)将至少第一和第二片材保持在一起，同时允许至少第一和第二片材在布置有保持装置的区域中彼此平行地运动；和/或(ii)当围绕主体包裹时断裂，从而允许至少第一和第二片材在布置有保持装置的区域中彼此平行地运动。

通过利用保持装置将安装垫的片材保持在一起，安装垫在拾取和承载期间不分离，尤其在自动处理过程中不分离。此外，保持装置允许片材在包裹工艺中平行于彼此运动，从而防止扣住和断裂。

优选地，至少两个保持装置布置在垫上，使得片材在垫的相对的边缘区域保持在一起。更优选地，至少三个保持装置布置在垫上，使得片材在垫的相对的边缘区域和所述垫的相对的边缘区域之间的区域保持在一起。在这种情况下，可提供第一类型的保持装置和第二类型的保持装置。

优选地，保持装置为以下之一：销、卡钉、系带、带、螺纹部分、粘合剂区域和柔性连接件。