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DE102009000107A1 - Eisdruckfeste Komponente - Google Patents

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DE102009000107A1
DE102009000107A1 DE102009000107A DE102009000107A DE102009000107A1 DE 102009000107 A1 DE102009000107 A1 DE 102009000107A1 DE 102009000107 A DE102009000107 A DE 102009000107A DE 102009000107 A DE102009000107 A DE 102009000107A DE 102009000107 A1 DE102009000107 A1 DE 102009000107A1
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DE
Germany
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storage tank
elastic element
cable outlet
temperature sensor
level
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009000107A
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English (en)
Inventor
Michael Krause
Rainer Haeberer
Fikret Demirler
Ruben Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorratstank (10) zur Bevorratung eines Reduktionsmittels (14) zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Brennkraftmaschine. Der Vorratstank (10) umfasst einen diesen im Wesentlichen in vertikale Richtung durchsetzenden Füllstandssensor oder kombinierten Füllstands-/Temperatursensor (30), der einen sich in radiale Richtung erstreckenden, starren Kabelabgang (32) aufweist. Der starre Kabelabgang (32) ist durch ein reversibel verformbares, elastisches Element (54) geschützt.

Description

  • Stand der Technik
  • DE 101 39 139 A1 bezieht sich auf ein Dosiersystem zur Dosierung eines Reduktionsmittels für eine Abgasnachbehandlung. Eine Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels, insbesondere von Harnstoff bzw. einer Harnstoff-Wasser-Lösung, dient zur Reduktion von in dem Abgas einer Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxiden. Die Vorrichtung umfasst eine Fördereinrichtung zur Beförderung des Reduktionsmittels von einem Vorratsbehälter zu einem das Abgas führenden Abgasrohr, ferner eine Zumesseinrichtung zur dosierten Zufuhr in das Abgas des Reduktionsmittels in das Abgasrohr, wobei die Fördereinrichtung eine Pumpe und die Zumesseinrichtung ein Dosierventil mit einem Austrittselement umfasst. Die Zumesseinrichtung ist derart ausgebildet, dass diese nahe oder am Abgasrohr befestigt werden kann, so dass das Austrittselement in das Abgasrohr hineinragt. Die Fördereinrichtung ist derart ausgebildet, dass diese am oder im Vorratsbehälter untergebracht werden kann, wobei die Fördereinrichtung und die Zumesseinrichtung voneinander getrennte, über eine Verbindungsleitung verbundene Module darstellen.
  • DE 10 2006 027 487 A1 bezieht sich auf einen Fahrzeugtank für ein flüssiges Reduktionsmittel insbesondere für eine Harnstofflösung. Diese dient zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas von Brennkraftmaschinen. Der Fahrzeugtank umfasst eine Behälterwand, die aus Kunststoffmaterial hergestellt ist.
  • DE 10 2004 051 746 A1 bezieht sich auf ein Tankmodul für ein Reduktionsmittel und ein Dosiersystem. Das Tankmodul umfasst wenigstens ein Tankmodulgehäuse, wobei innerhalb einer Tankkammer des Tankmodulgehäuses ein Dosier system zur Dosierung eines Reduktionsmittels in das Abgassystem angeordnet ist.
  • Beim Gefrieren dehnt sich das Reduktionsmittel bei Eisbildung um ca. 10% aus. Diese Volumenausdehnung darf das Tanksystem und die Komponenten nicht schädigen, d. h. das System ist so zu dimensionieren, dass es den sich aufbauenden Eisdruck aufnehmen kann und diesem widersteht. Was den Tank anbelangt, in dem das Reduktionsmittel bevorratet wird, kann von einem Ausdehnungsvolumen von bis zu 3 Litern ausgegangen werden. Es liegen bereits Vorschläge vor, was die Verbesserung der Eisdruckfestigkeit betrifft, jedoch sind diese nicht bei allen Applikation zielführend:
    Zum einen kann das Tanksystem derart ausgebildet sein, dass ein gerichtetes Einfrieren gewährleistet werden kann. Dazu weist der Tank über der Flüssigkeit ein entsprechend großflächiges Luftpolster auf. Das Luftpolster isoliert die Flüssigkeit gegenüber der kalten Umgebung. Der Einfriervorgang beginnt somit am Tankboden und endet an der Oberfläche. Durch diese Reihenfolge lagert sich die auftretende Volumenvergrößerung im Luftraum an und kann somit zu keiner Schädigung führen. Beim gerichteten Einfrieren ist es vorteilhaft, wenn der Tank im oberen Bereich eine zusätzliche Isolierung aufweist.
  • Falls ein gerichtetes Einfrieren nicht möglich ist, zum Beispiel bei hohen, im oberen Bereich konisch zulaufenden Behältern ohne ausreichenden Luftraum, wird der Tank zunächst an der äußeren Hülle gefrieren, d. h. von außen nach innen durchfrieren. In diesem Falle verbliebe im Inneren des Eiskörpers eine Flüssigkeitsblase, die beim Einfrieren aufgrund ihres Expansionsvolumens zu einem Bersten des Eiskörpers führte. Durch Verwerfungen im Eiskörper werden der Tank und die sich im Tank befindlichen Komponenten geschädigt. Abhilfe böte hier ein reversibles, elastisches Element, welches im Bereich des noch nicht gefrorenen Restflüssigkeitsvolumens platziert ist.
  • Bei nicht allen Tanks sind die zuvor geschilderten Maßnahmen des gerichteten Einfrierens bzw. das Vorsehen eines elastischen Ausgleichselements im Restflüssigkeitsvolumen zielführend. Da das Eis des expandierten Volumens auf die Tankoberschale drücken kann, werden die Komponenten mit einer flexiblen elektrischen Leitung an der Tankoberseite aus dem Tank herausgeführt. Die in ei ner Schlaufe verlegten elektrischen Leitungen der Komponente können somit axiale Verformungen des Tanks aufnehmen. Problematischer jedoch sind Komponenten, bei denen aus Gründen der Funktion des Bauraums kein axialer Abgang möglich ist, wie zum Beispiel bei Füllstands- und Temperatursensoren. Da die Anzeige ”Voll” ebenso angezeigt werden muss, ist aus Bauraumgründen ein radialer Kabelabgang notwendig. Dieser radiale Abgang bietet eine geeignete Angriffsfläche für den Eisdruck. Der Füllstands- und Temperatursensor ist in der Regel außerhalb des Schwapptopfes positioniert, der radiale Abgang ragt jedoch in den Bereich des Schwapptopfes hinein. Liegt nun der Fall vor, dass der gesamte Tank durchgefroren ist, im Schwapptopf jedoch in mittlerer Höhe noch eine Flüssigkeitsblase existiert, die schlagartig gefriert, so wird sich im Schwapptopf die Eisschicht oberhalb der Flüssigkeitsblase nach oben aufbrechen und somit eine Kraft auf den radialen Abgang des Levelsensors ausüben. Die Folge ist ein Bruch des radialen Abgangs durch die auf den als Hebelarm fungierenden radialen Abgang einwirkende Kraft.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, an einem sich in radiale Richtung erstreckenden Kabelabgang eines Füllstandssensors oder eines kombinierten Füllstands-Temperatursensors ein bevorzugt rohr- oder mantelförmig ausgebildetes elastisches Element aufzubringen. Bei dem elastischen Element kann es sich zum Beispiel um ein reversibles, elastisches Schaumstoffrohr mit geschlossenem Umfang oder mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Umfangsschlitzung handeln, welches auf den starren, sich in radiale Richtung erstreckenden Abgang des Füllstandssensors oder des kombinierten Füllstands-/Temperatursensors aufgezogen wird. Bei dem Schaumstoffrohr oder als Schlitz ausgebildeten Schaumstoffmantel handelt es sich insbesondere um ein Bauteil, welches aus einem geschlossenporigen Schaumstoff gefertigt wird. Das geschlossenporig ausgebildete Material bietet eine reversible Elastizität. Dies bedeutet, dass das elastische Element aus diesem Material nach einer erfolgten Verformung durch sich ausbildendes Eis, d. h. bei der sich beim Gefrieren einstellenden Volumenänderung eintretenden Verformung und einem sich nachfolgend einstellenden Auftauen, d. h. einer Volumenreduzierung, wieder sein ursprüngliches Aussehen annimmt.
  • Das elastische Element, welches bevorzugt rohr- oder mantelförmig ausgebildet ist, wird zum Beispiel auf den starr ausgebildeten, sich in radiale Richtung erstreckenden Kabelabgang des Füllstandssensors bzw. des kombinierten Füllstands-Temperatursensors aufgezogen. Das elastische Element weist zumindest eine Wandstärke in der Größenordnung von 10 mm auf. Bevorzugt wird das elastische Element aus geschlossenporigem Schaumstoffmaterial derart gefertigt, dass die Wandstärke auf der der gefrierenden Flüssigkeit zuweisenden Seite des elastischen Elementes größer dimensioniert ist als die Wandstärke, die das elastische Element auf der der gefrierenden Flüssigkeit abgewandten Seite aufweist. Damit steht an der der gefrierenden Flüssigkeit zuweisenden Seite ein größeres Verformungspotenzial zur Verfügung, die Eisdruckfähigkeit der Komponenten wird erheblich verbessert. Das elastische Element, bevorzugt als Schaumstoffrohr oder Schaumstoffmantel mit axialer Schlitzung gefertigt, wird bevorzugt in einer Geometrie gefertigt, die dessen eng anliegende Anlage am sich in radiale Richtung erstreckenden starren Kabelabgang gewährleistet. In vorteilhafter Weise kann zur Fixierung des elastischen Elementes am starr ausgebildeten Kabelabgang, der sich in radiale Richtung erstreckt, ein Hinterschnitt ausgebildet sein, der mit einer entsprechenden Ausnehmung am elastischen Element aus geschlossenporigem Schaumstoffmaterial zusammenwirkt und dieses somit fixiert. Alternativ zum Hinterschnitt am starr ausgebildeten Kabelabgang, der sich in radiale Richtung erstreckt, kann auch ein Ringspannelement eingesetzt werden, mit dessen Hilfe das elastische Element in Rohr- oder Mantelform am sich in radiale Richtung erstreckenden starren Kabelabgang des Füllstands- oder kombinierten Füllstands-Temperatursensors fixiert wird.
  • Bevorzugt ist das elastische Element hinsichtlich seiner axialen Länge mindestens so lang wie der sich in radiale Richtung erstreckende starre Kabelabgang. Drückt bei sich einstellender Eisbildung Eis auf den sich in radiale Richtung erstreckenden Kabelabgang, so kann das reversibel verformbare elastische Element die dabei auftretende Kraft aufnehmen. Dabei wird eine Beschädigung des sich in radiale Richtung erstreckenden, starr ausgebildeten Kabelabgangs unterbunden.
  • Bei entsprechend ausgebildeter Axiallänge des elastischen Elementes kann dieses auch als Scheuerschutz gegenüber der Umgebung angesehen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 ein elastisches Ausgleichselement, welches in einen Tank für Reduktionsmittel eingelassen ist,
  • 2 sich beim Durchfrieren eines von Eis umschlossenen Flüssigkeitsvolumens einstellende Eisverwerfung und die dadurch hervorgerufene Kraft,
  • 2.1 eine Draufsicht auf Vorratstank und Schwapptopf und
  • 3 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, rohr- oder mantelförmig ausgebildeten elastischen Elementes aus Schaumstoff.
  • Ausführungsvarianten
  • Der Darstellung gemäß 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes, elastisch ausgebildetes Ausgleichselement, welches in einen Tank für ein Reduktionsmittel eingebracht wird, zu entnehmen.
  • Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass ein Vorratstank 10 von einer Tankwand 12 begrenzt wird. Im Vorratstank 10 ist Reduktionsmittel 14 aufgenommen, bei dem es sich um Harnstoff oder um eine Harnstoff-Wasser-Lösung handelt. Mittels des SCR-Verfahrens (selective catalytic reduction) wird Schadstoff NOx unter Zuhilfenahme des Reduktionsmittels 14 zu N2 und H2O reduziert. Das im Tank 10 bevorratete Reduktionsmittel 14 wird in einer Leitung zu einem hier nicht dargestellten Dosiermodul befördert, welches das Reduktionsmittel 14 in das Abgas der Verbrennungskraftmaschine bringt. Die heute üblicherweise flüssig vorliegenden Reduktionsmittel 14 gefrieren je nach zugesetztem Antifrostmittel zwischen –11°C und –40°C. Beim Gefrieren des Reduktionsmittels 14 bzw. bei sich einstellender Eisbildung dehnt sich dieses um ca. 10% aus. Was den Vorratstank 10 betrifft, so kann im Allgemeinen von einem Ausdehnungsvolumen von bis zu 3 Litern ausgegangen werden, vorausgesetzt, die Kapazität des Vorratstanks 10 liegt in der Größenordnung von 30 Litern, was bei heute eingesetzten Systemen der Fall ist.
  • Oberhalb eines Flüssigkeitspegels 18 des Reduktionsmittels 14 befindet sich im Vorratstank 10 ein Luftraum 16. In das Innere des Vorratstanks 10 gemäß der Darstellung in 1 ist ein elastisches Element 22 eingelassen, welches elastisch verformbar ist. Bei diesem handelt es sich um einen dünnwandigen, hohl ausgeführten Kunststoffkörper mit nachgiebigen Begrenzungswänden.
  • Wie aus der Darstellung gemäß 1 hervorgeht, geht beim teilweisen Gefrieren des Reduktionsmittels 14 ein Teil des Inhaltes des Vorratstanks 10 in Eis 20 über, während an den am weitesten im Inneren des Tanks liegenden Stellen ein Flüssigkeitsvolumen 24 verbleibt. Das Flüssigkeitsvolumen 24 ist zwischen Eis 20 und einer Berandung 28 des elastischen Elementes 22 eingeschlossen.
  • 2 zeigt im Vorratstank 10 aufgenommene Komponenten, insbesondere einen Füllstands- oder Füllstands-/Temperatursensor mit sich in radiale Richtung erstreckendem starren Kabelabgang.
  • Wie aus der Darstellung gemäß 2 hervorgeht, ist in das Innere des dort dargestellten Vorratstanks 10, der durch die Tankwand 12 begrenzt ist, ein Schwapptopf 34 integriert. Der Schwapptopf 34 wird durch eine Topfwand 36 begrenzt. Die Topfwand 36 weist zumindest eine Öffnung 38 auf, durch welche im flüssigen Zustand des im Vorratstank 10 bevorrateten Reduktionsmittels 14 dieses in das Innere des Schwapptopfes 34 nachströmt.
  • Der Darstellung gemäß 2 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass ein sich im Wesentlichen in axiale Richtung erstreckender Füllstandssensor 30 oder Füllstands-/Temperatursensor 30 in einem halboffenen Hohlraum 48 aufgenommen ist. An seinem Umfang weist der sich im Wesentlichen in vertikale Richtung erstreckende Füllstandssensor 30 bzw. Füllstands-/Temperatursensor 30 einen Einsatzring 74 auf, während an seiner Stirnseite 52 eine Befestigung 50 vorgesehen ist. Über diese Arretierungen wird der Füllstandssensor 30 bzw. Füllstands-/Temperatursensor 30 im halboffenen Hohlraum 48, der durch die Wand des Schwapptopfes 34 begrenzt ist, fixiert. Der halboffene Hohlraum 48, ausgebildet in der Topfwand 36 des Schwapptopfes 34, ist zur Tankseite hin offen.
  • Beim Gefrieren des Reduktionsmittels 14 innerhalb des Vorratstanks 10 von der Tankwand 12 aus, entsteht ausgehend von der Innenseite der Tankwände 12 bzw. des Tankbodens, Eis 20. Die Eisbildung setzt sich bis in das Innere des von der Topfwand 36 begrenzten Schwapptopfes 34 fort. Es verbleibt ein Flüssigkeitsvolumen 24, welches allseitig von Eis umgeben ist. Eine Phasengrenze zwischen dem Flüssigkeitsvolumen 24 und dem festen Eis 20 ist durch Bezugszeichen 29 gegeben. Beim Durchfrieren des von Eis 20 umschlossenen Flüssigkeitsvolumens 24 tritt eine durch Bezugszeichen 40 angedeutete Eisverwerfung 40 auf, die sich in Richtung 42 in Richtung auf den verbliebenen Luftraum 16 hin ausdehnt. Dabei rückt das sich bildende Eis von unten her in Richtung der Pfeile 44 auf die Unterseite des sich in radiale Richtung erstreckenden, starr ausgebildeten Kabelabganges 32, der – wie in 2 angedeutet – nach oben verformt wird. Die dabei auftretenden mechanischen Beanspruchungen können bis zur Beschädigung der elektrischen Kontaktierung 46 für den Füllstands- bzw. Füllstands- und Temperatursensor 30 führen, was auszuschließen ist.
  • Andererseits ist eine Montage des sich im Wesentlichen in vertikale Richtung erstreckenden Füllstandssensors bzw. Füllstands-/Temperatursensors 30 aus Bauraumgründen so erforderlich, um zu gewährleisten, dass auch eine Anzeige ”Voll” in Bezug auf den Flüssigkeitspegel 18 im Inneren des Vorratstanks 10 möglich ist, wobei ebenfalls aus Bauraumgründen die vom sich in radiale Richtung erstreckenden starren Kabelabgang 32 umschlossenen elektrischen Kontaktierungen 46 sich durch den Luftraum 16 durch die Oberseite des Vorratstanks 10, d. h. durch dessen Decke erstrecken.
  • Der Darstellung gemäß 2.1 ist eine Draufsicht auf den Vorratstank mit darin aufgenommenem Schwapptopf zu entnehmen.
  • Wie 2.1 zeigt, ist der Schwapptopf 34 konzentrisch zum Vorratstank 10 ausgeführt. Die Topfwand 36 des Schwapptopfes 34 umfasst einen halboffen ausgebildeten Hohlraum 48, der zur Tankseite hin offen ist. Durch diesen erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene gemäß 2.1 der Füllstandssensor 30 bzw. der kombinierte Füllstands-/Temperatursensor 30. Durch die Topfwand 36 des Schwapptopfes 34 ist der Füllstandssensor 30 bzw. ein kombinierter Füllstands-/Temperatursensor 30 gegen Eisdruck geschützt und kann bei einer Beschädigung durch Eisdruck beim Durchfrieren des Reduktionsmittels 14 vor Beschädigung bewahrt werden.
  • Der Darstellung gemäß 3 ist eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen elastischen Elementes zum Schutz des sich in radiale Richtung erstreckenden, starr ausgebildeten Kabelabgangs zu entnehmen.
  • Der Darstellung gemäß 3 ist der Füllstands- bzw. kombinierte Füllstands-/Temperatursensor 30 nur angedeutet zu entnehmen. Die Befestigung 50 an der unteren Stirnseite 52 des Füllstandssensors bzw. kombinierten Füllstands-/Temperatursensors 30 ist nicht dargestellt.
  • An der Oberseite des Füllstands- oder kombinierten Füllstands-/Temperatursensors 30 befindet sich, bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteil ausgebildet, der starr ausgebildete Kabelabgang, der sich in radiale Richtung erstreckt und – wie in 2 zu sehen – über den oberen Rand des im Vorratstank 10 angeordneten Schwapptopfes 34 erstreckt. Die radiale Erstreckung des starr ausgebildeten Kabelabganges 32 bewirkt, dass dessen axiale Verlängerung als Hebelarm für die durch die Eisbildung ausgeübte Kraft 44 dient und ein Drehmoment um den Füllstandssensor 30 bzw. den kombinierten Füllstands-/Temperatursensor 30 entsteht.
  • Um einer Beschädigung des sich in radiale Richtung erstreckenden, starr ausgebildeten Kabelabganges 32 vorzubeugen, ist dieser durch ein elastisches Element 54 geschützt. Das elastische Element 54 wird bevorzugt in Rohrform oder in Mantelform ausgebildet und ist auf den sich in radiale Richtung erstreckenden, starr ausgebildeten Kabelabgang eng anliegend aufgezogen und überdeckt mit seiner axialen Länge 72 Teile der elektrischen Kontaktierung 46 und eines Kabels 68. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass das elastische Element 54 in Rohr- oder Mantelform mittels eines Ringspannelements 64 am starr ausgebildeten, sich in radiale Richtung erstreckenden Kabelabgang 32 befestigt ist. Alternativ zum Einsatz eines Ringspannelementes 64 ist ein Verclipsen des elastischen Elementes 74 an einem am starr ausgebildeten Kabelabgang angespritzten Hinterschnitt möglich. Durch die beiden dargestellten Befestigungsmöglichkeiten wird die axiale Position des elastischen Elementes 54 fixiert, so dass dessen Wandern am Umfang des sich in radiale Richtung erstreckenden starren Kabelabgangs 32 bzw. am Umfang des Kabels 68, durch welches die elektrische Kontaktierung 46 verläuft, ausgeschlossen ist.
  • Wie der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist, weist das elastische Element 54, das bevorzugt in Rohr- oder in Mantelform ausgebildet ist, auf einer der Flüssigkeit abgewandten Seite 62 eine erste Wandstärke 56 auf. Auf einer der zufrierenden Flüssigkeit, d. h. dem Reduktionsmittel 14 zuweisenden Seite 60 weist das elastische Element 54 hingegen eine zweite Wandstärke 58 auf, die größer bemessen ist als die erstgenannte Wandstärke 56 auf der der durchfrierenden Flüssigkeit abgewandten Seite 62. Damit steht der der durchfrierenden Flüssigkeit, d. h. dem Reduktionsmittel 14 zugewandten Seite 60 ein höheres Verformungsvolumen zur Verfügung, so dass bei einem schlagartigen Durchfrieren des im Schwapptopf 34 gemäß 2 vorliegenden, allseitig von Eis 20 umschlossenen Flüssigkeitsvolumens 24 entstehende Eisverwerfungen 40 durch eine Deformation des elastischen Elements 54 aufgefangen werden.
  • Bevorzugt wird das elastische Element 54 aus einem geschlossenporigen Schaumstoffmaterial gefertigt. Bei Einsatz eines geschlossenporigen Materials ist eine reversible Elastizität des elastischen Elementes 54 gegeben, welches sich nach einem Abtauen des Eises wieder in seine ursprüngliche Position ausdehnt, abgesehen von zu vernachlässigenden Hystereseeffekten während der Verformung.
  • Bei entsprechend ausgebildeter Axiallänge 72 des elastischen Elementes 54 dient dieses auch als Scheuerschutz für das Kabel 68 bzw. für die von diesem ummantelten elektrischen Kontaktierungen 46. Das elastische Element 54 wird bevorzugt in einer axialen Länge 72 gefertigt, die eine Axiallänge 70 des starr ausgebildeten, sich in radiale Richtung erstreckenden Kabelabgangs 32 für den Füllstandssensor bzw. den kombinierten Füllstands-/Temperatursensor 30 übersteigt.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist sichergestellt, dass bei Eisbildung und einer dadurch entstehenden Kraft 44 aufgrund der Eisverwerfung 40 in vertikale Richtung zwar das elastische Element 54 auf der der Flüssigkeit 14, d. h. dem Reduktionsmittel 14 zugewandten Seite 60 verformt wird, eine Beschädigung des sich in radiale Richtung erstreckenden, auskragenden, starr ausgebildeten Kabelabgangs 32 zur Kontaktierung des Füllstands- oder kombinierten Füllstands- und Temperatursensors 30 hingegen wirksam ausgeschlossen bleibt.
  • Die Mindestwandstärke, in der das elastische Element 54 ausgebildet ist, liegt in der Größenordnung von etwa 10 mm auf der der Flüssigkeit abgewandten Seite 62. Dort ist das elastische Element 54 in der ersten Wandstärke 56 ausgeführt. Auf der der Flüssigkeit zugewandten Seite 60 liegt eine zweite Wandstärke 58 vor, die dicker als die erste Wandstärke 56 ist, und eine stärkere Deformation des elastischen Elements 54 auf dieser Seite erlaubt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10139139 A1 [0001]
    • - DE 102006027487 A1 [0002]
    • - DE 102004051746 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Vorratstank (10) zur Bevorratung eines Reduktionsmittels (14) zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Brennkraftmaschine, mit einem den Vorratstank (10) im Wesentlichen in vertikale Richtung durchsetzenden Füllstands- oder kombinierten Füllstands- und Temperatursensor (30), der einen sich in radiale Richtung erstreckenden, starren Kabelabgang (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Kabelabgang (32) durch ein reversibel verformbares, elastisches Element (54) geschützt ist.
  2. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (54) rohrförmig oder mantelförmig ausgebildet ist und auf den sich in radiale Richtung erstreckenden, starren Kabelabgang (32) aufgezogen ist.
  3. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (54) eine minimale Wandstärke von mindestens 10 mm aufweist.
  4. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (54) aus geschlossenporigem Schaumstoff gefertigt ist.
  5. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in radiale Richtung erstreckende, starre Kabelabgang (32) eine Hinterschneidung oder ein Ringspannelement (64) zur Fixierung des elastischen Elementes (54) in axiale Richtung aufweist.
  6. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (54) auf einer dem Flüssigkeitsvolumen (24) zugewandten Seite (60) eine größere, zweite Wandstärke (58) aufweist als auf der dem Flüssigkeitsvolumen (24) abgewandten Seite (62).
  7. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (72) des elastischen Elementes (54) mindestens einer Länge (70) des sich in radiale Richtung erstreckenden, starren Kabelabgangs (32) entspricht.
  8. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssensor oder der kombinierte Füllstands-/Temperatursensor (30) im Inneren des Vorratstanks (10) neben einem Schwapptopf (34) eingebaut ist und sich im Wesentlichen in vertikale Richtung durch den Vorratstank (12) erstreckt.
  9. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstands- oder der kombinierte Füllstands-/Temperatursensor (30) mit einem Einsatzring (74) unterhalb des Kabelabgangs (32) im Vorratstank fixiert ist.
  10. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in radiale Richtung erstreckende, starre Kabelabgang (32) derart orientiert ist, dass dieser sich innerhalb der durch die Topfwand (36) des Schwapptopfes (34) begrenzten Fläche befindet.
DE102009000107A 2009-01-09 2009-01-09 Eisdruckfeste Komponente Withdrawn DE102009000107A1 (de)

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DE102009000107A DE102009000107A1 (de) 2009-01-09 2009-01-09 Eisdruckfeste Komponente

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DE (1) DE102009000107A1 (de)

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