DE102009054736A1 - Storage tank for storing freezable reducing agent for internal combustion engine of vehicle, has cup-shaped insert arranged above tank base, and two suction openings operated by double-acting float that is guided in vertical guide - Google Patents

Storage tank for storing freezable reducing agent for internal combustion engine of vehicle, has cup-shaped insert arranged above tank base, and two suction openings operated by double-acting float that is guided in vertical guide Download PDF

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Abstract

The tank (10) has a cup-shaped insert (50) arranged above a tank base (30), and two suction openings (42, 44) operated by a double-acting float (16). An operating/auxiliary material is removed from the insert or from the tank depending upon position of the float, which is guided in a vertical guide (18) and includes conically formed closure elements (22, 24). One of the openings is formed in the tank base, and the other opening is formed in an intermediate base of a lower pot (12). A return line comprises a throttle element, where the insert is opened into the throttle element.

Description

Stand der TechnikState of the art

Für das Bereitstellen von Betriebsstoffen, wie z. B. wässriger Harnstofflösung (HWL) für die selektive katalytische Reduktion (SCR) werden Tanks zumeist mit einem Schwalltopf ausgerüstet. Auch der Einsatz von Saugstrahlpumpen ist aus dem Bereich der Kraftstoffbehälter bekannt. Die Vorrichtungen für die Entnahme der Flüssigkeit aus dem Tank befinden sich hierbei an einer Stelle, an der sich die Flüssigkeit bevorzugt sammelt, wie z. B. in einem Sumpf. Auch werden Schlingerwände eingesetzt, die dem Verlagern der Betriebsflüssigkeit bei Beschleunigungsvorgängen entgegenwirken sollen. Durch den Einsatz einer schwimmerbetätigten Saugstelle wird das Ansaugen von Luft verhindert und der Bauraum durch eine Abflachung des Sumpfes besser ausgenutzt.For the provision of supplies, such. B. aqueous urea solution (HWL) for selective catalytic reduction (SCR) tanks are usually equipped with a swirl pot. The use of suction jet pumps is known from the field of fuel tanks. The devices for the removal of the liquid from the tank are in this case at a point at which the liquid preferably collects, such. B. in a swamp. Also, slinger walls are used to counteract the displacement of the operating fluid during acceleration processes. Through the use of a float-operated suction point, the suction of air is prevented and the space taken by a flattening of the sump better utilized.

DE 10 2007 028 480 A1 bezieht sich auf eine SCR-Vorrichtung, die mindestens einen ersten Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel und mindestens eine erste Saugleitung, mit der das Reduktionsmittel dem ersten Vorratsbehälter entnommen werden kann, umfasst. Der ersten Saugleitung ist eine Ventileinrichtung zugeordnet, die die erste Saugleitung teilweise oder vollständig verschließt, für den Fall, dass ein Füllstand des Reduktionsmittels im ersten Vorratsbehälter einen Mindestwert wenigstens in etwa erreicht oder diesen unterschreitet. DE 10 2007 028 480 A1 refers to an SCR device comprising at least a first reservoir for a reducing agent and at least a first suction line, with which the reducing agent can be removed from the first reservoir. The first suction line is associated with a valve device which closes the first suction line partially or completely, in the event that a level of the reducing agent in the first reservoir reaches a minimum value at least approximately or falls below this.

Insbesondere bei niedrigem Tankfüllstand, Schräglage des Fahrzeugs und Schwappbewegungen der Flüssigkeit im Tank besteht bei herkömmlichen Tanksystemen die Gefahr, dass Luft angesaugt werden kann. Dies führt bei einigen hydraulischen Systemen zu Problemen. Dies ist zum Beispiel bei Pumpe-Leitung-Düse- oder Pumpe-Düse-Einspritzsystemen für Kraftstoff- oder Reduktionsmitteleinspritzungen der Fall.In particular, at low tank level, tilt of the vehicle and sloshing of the liquid in the tank in conventional tank systems, the risk that air can be sucked. This leads to problems in some hydraulic systems. This is the case, for example, with pump-line-nozzle or pump-nozzle injection systems for fuel or reducing agent injections.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird eine schwimmerbetätigte Tankentnahmevorrichtung bereitgestellt, bei der das System vor Luftansaugung und den damit einhergehenden nachteiligen Folgen für hydraulische Systeme wirksam geschützt werden kann. Zugleich ist es mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung möglich, einen erhaben hervorstehenden Sumpf im Tank abzuflachen und dadurch die Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes erheblich zu verbessern.Following the solution proposed according to the invention, a float-operated tank removal device is provided, in which the system can be effectively protected against air intake and the associated adverse consequences for hydraulic systems. At the same time, it is possible with the proposed solution according to the invention to flatten a raised protruding sump in the tank and thereby significantly improve the utilization of the available installation space.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird ein einziger Schwimmkörper eingesetzt, der eine Saugöffnung freigibt und verschließt sowie eine weitere Saugöffnung freigibt oder verschließt. Dadurch wird das Ansaugen von Luft wirksam verhindert. Die Betriebsflüssigkeit, wie z. B. die bei der selektiven katalytischen Reduktion eingesetzte wässrige Harnstofflösung, wird entweder aus einem geschlossenen Topf innerhalb des Tanks oder aus dem Haupttank entnommen. Die Vorteile sind darin zu erblicken, dass auf zusätzliche, aktiv zu steuernde Komponenten, mit denen die Betriebsflüssigkeit zur Entnahmevorrichtung zu transportieren wäre, verzichtet werden kann.In a particularly advantageous development of the invention underlying idea, a single float is used, which releases a suction port and closes and releases a further suction port or closes. As a result, the suction of air is effectively prevented. The operating fluid, such. As used in the selective catalytic reduction aqueous urea solution is removed either from a closed pot inside the tank or from the main tank. The advantages are to be seen in the fact that it is possible to dispense with additional, actively controlled components with which the operating fluid would be transported to the removal device.

Sowohl der Schwimmer als auch Schließelemente für die schwimmerbetätigten Saugöffnungen sind geführt ausgebildet.Both the float and closing elements for the float-operated suction openings are formed guided.

Aus der Bedingung FAuftrieb > FSaugdruck + FGewicht wird das Volumen des Schwimmkörpers abgeleitet, gemäß nachfolgender Beziehung:

Figure 00020001
mit:

VK
= Volumen des Schwimmkörpers,
Aproj
= projizierte Fläche,
PSaug
= Saugdruck,
g
= Erdbeschleunigung,
ρFl
= Dichte der Flüssigkeit,
ρK
= Dichte Schwimmerkörpermaterial.
From the condition F buoyancy > F suction pressure + F weight , the volume of the float is derived, according to the following relationship:
Figure 00020001
With:
V K
= Volume of the float,
A proj
= projected area,
P suction
= Suction pressure,
G
= Gravitational acceleration,
ρ Fl
= Density of the liquid,
ρ K
= Dense float body material.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird die Betriebsflüssigkeit, d. h. die wässrige Harnstofflösung entweder aus einem Topf oder aus dem Haupttank entnommen. Der Topf wird über einen Rücklauf kontinuierlich befüllt. Im Rücklauf vorgesehene Drosseln sind derart dimensioniert, dass im Falle des Ansaugens über jeweils eine geöffnete Saugöffnung der beiden Saugöffnungen sichergestellt ist, dass stets mehr Menge in den Topf über den Rücklauf nachströmt als aus dem Topf entnommen wird. Sobald an der Saugöffnung im Haupttank keine Flüssigkeit mehr vorliegt, verschließt der Schwimmer diese Saugöffnung, so dass das Einströmen von Luft verhindert wird. Die Betriebsfähigkeit des Systems ist sichergestellt, da Flüssigkeit lediglich aus dem Topf, der kontinuierlich über den Rücklauf mit Betriebsflüssigkeit versorgt wird, entnommen wird.Following the solution proposed by the invention, the operating fluid, d. H. The aqueous urea solution either from a pot or removed from the main tank. The pot is filled continuously via a return. Provided in the return chokes are dimensioned such that in the case of suction via each open suction opening of the two suction holes ensures that always more amount flows into the pot on the return than is removed from the pot. As soon as no liquid is present at the suction opening in the main tank, the float closes this suction opening, so that the inflow of air is prevented. The operability of the system is ensured because liquid is only taken from the pot, which is continuously supplied via the return with working fluid.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Schwimmer übt eine Doppelwirkung aus und umfasst an seiner Oberseite ein konusförmig ausgebildetes Schließelement und an seiner Unterseite ein ebensolches. Der Körper des Schwimmers mit Doppelwirkung wird bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteil gefertigt. Der Schwimmer mit Doppelwirkung ist bevorzugt im Untertopf eines Vorratstanks zur Bevorratung der Betriebsflüssigkeit ausgelagert und bewegt sich in vertikale Richtung entsprechend eines Flüssigkeitsstandes. Über seitlich in der Wand des Untertopfes vorgesehene Zuströmöffnungen strömt Betriebsflüssigkeit in einen Hohlraum im Untertopf ein, wodurch der Schwimmer mit Doppelwirkung angehoben wird, auf die Flüssigkeit aufschwimmt und dabei eine Saugöffnung freigibt. Über einen Zuströmbereich, der an der Unterseite des Untertopfes ausgebildet ist, strömt die Betriebsflüssigkeit einer Steigleitung zu und wird angesaugt über die Sauglanze in eine Vorraum gefördert. Solange diese Betriebsposition andauert, ist eine erste Saugöffnung, die im Boden des Topfes des Vorratstanks ausgebildet ist, verschlossen und der Flüssigkeitstransport erfolgt über die in diesem Betriebszustand geöffnet stehende zweite Saugöffnung unterhalb des Schwimmers mit Doppelwirkung.The inventively proposed float exerts a double action and comprises on its upper side a cone-shaped closing element and on its underside a just such. The body of the double-action float is preferably manufactured as a plastic injection-molded component. The double action float is preferably outsourced in the lower pot of a storage tank for storing the operating fluid and moves in the vertical direction corresponding to a liquid level. Via openings provided laterally in the wall of the lower pot, working fluid flows into a cavity in the lower pot, whereby the float is raised with double action, floats on the liquid and thereby releases a suction opening. About a Zuströmbereich, which is formed on the underside of the lower pot, the working fluid flows to a riser and is sucked sucked through the suction lance into an anteroom. As long as this operating position persists, a first suction opening, which is formed in the bottom of the pot of the storage tank, closed and the liquid transport via the open in this operating condition second suction opening below the float with double action.

Sobald über die mindestens eine Zuströmöffnung des Untertopfes keine Flüssigkeit mehr nachströmt, sinkt der Schwimmer mit Doppelwirkung im Untertopf ab, verschließt die Saugöffnung mit seinem an seiner Unterseite angebrachten Verschlusselement und gibt die erste Saugöffnung frei. Aus dem Topf innerhalb des Vorratstanks strömt über eine Zuströmöffnung im Topfboden Flüssigkeit in einen ersten Hohlraum ein und über die nunmehr geöffnet stehende erste Saugöffnung einem Vorraum zu, von wo aus die Betriebsflüssigkeit über die Sauglanze angesaugt wird. Da bei geöffneter erster Saugöffnung und geschlossener zweiter Saugöffnung ein Ansaugen von Luft verhindert ist, wird die Betriebsfähigkeit des Systems durch den Schwimmer mit Doppelwirkung aufrechterhalten. Zum Transport der Betriebsflüssigkeit sind keine weiteren bewegten Systeme wie Ventile oder dergleichen erforderlich. Das Verschließen bzw. Öffnen der Dichtstellen der Saugöffnungen ist allein abhängig vom Flüssigkeitsstand im Vorratstank.As soon as no liquid flows over the at least one inflow opening of the lower pot, the double-action float sinks in the lower bowl, closes the suction opening with its closure element attached to its underside and releases the first suction opening. Liquid flows from the pot inside the storage tank via an inflow opening in the bottom of the pot into a first cavity and via the now open first suction opening to an antechamber, from where the working liquid is sucked in via the suction lance. Since intake of air is prevented with the first suction port open and the second suction port closed, the operability of the system is maintained by the dual action float. To transport the operating fluid no other moving systems such as valves or the like are required. The closing or opening of the sealing points of the suction openings is solely dependent on the liquid level in the storage tank.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.

Es zeigtIt shows

1 das Wirkprinzip eines doppelwirkenden Schwimmers, 1 the working principle of a double-acting float,

2 eine Ansicht des topfförmigen Einsatzes mit an dessen Unterseite aufgenommenen Untertopf, 2 a view of the cup-shaped insert with recorded on the underside saucer,

3 einen Schnitt durch den in 2 dargestellten Schnittverlauf III-III, 3 a section through the in 2 illustrated section III-III,

4 die schematische Wiedergabe eines Vorratstanks mit doppelt wirkendem Schwimmer zwischen topfförmigem Einsatz und Tankboden des Vorratstanks, 4 the schematic representation of a storage tank with double-acting float between cup-shaped insert and tank bottom of the storage tank,

5 das sich in einer ersten Position eines doppelwirkenden Schwimmers einstellende Kräftegleichgewicht und 5 the equilibrium of forces occurring in a first position of a double acting float and

6 das sich in einer zweiten Position des doppelwirkenden Schwimmers einstellende Kräftegleichgewicht. 6 the equilibrium of forces arising in a second position of the double-acting float.

Ausführungsvariantenvariants

Der Darstellung gemäß 1 ist eine Ausführungsvariante eines Schwimmers mit Doppelwirkung zu entnehmen.The representation according to 1 shows a variant of a float with double action.

1 zeigt einen doppelt wirkenden Schwimmer 16. Dieser umfasst an seiner Oberseite einen ersten Dichtkonus 22, welcher der ersten Saugöffnung 42 im topfförmigen Einsatz 50 zugeordnet ist, und an seiner Unterseite einen weiteren, zweiten Dichtkonus 24, welcher eine zweite Saugöffnung 44 öffnet bzw. verschließt. Der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung ist durch eine beweglich ausgebildete Dichtmembran 20 bzw. einen Faltenbalg oder dergleichen abgedichtet. Der doppelt wirkende Schwimmer 16 bewegt sich im Wesentlichen in vertikale Richtung, entsprechend des Doppelpfeiles 24 innerhalb des Untertopfes 12 unterhalb des topfförmigen Einsatzes 50. 1 shows a double-acting float 16 , This comprises at its top a first sealing cone 22 , which is the first suction opening 42 in cup-shaped use 50 is assigned, and on its underside another, second sealing cone 24 , which has a second suction opening 44 opens or closes. The swimmer 16 with double action is by a movably formed sealing membrane 20 or a bellows or the like sealed. The double-acting float 16 moves essentially in vertical direction, according to the double arrow 24 inside the saucer 12 below the cup-shaped insert 50 ,

In den Seitenwänden eines Untertopfes 12 befinden sich Öffnungen 70, durch welche Flüssigkeit aus dem Inneren des Vorratstanks 10 der zweiten Saugöffnung 44 zuströmt und Flüssigkeit aus dem Hohlraum 54 des topfförmigen Einsatzes 50 der schwimmerbetätigten Saugöffnung 42 im Boden 30 des topfförmigen Einsatzes 50 zuströmt.In the side walls of a saucer 12 there are openings 70 through which liquid from the inside of the storage tank 10 the second suction opening 44 flows in and liquid from the cavity 54 the cup-shaped insert 50 the float-operated suction opening 42 in the ground 30 the cup-shaped insert 50 flows in.

Eine Einströmrichtung der Flüssigkeit aus dem Vorratstank 10 ist durch Bezugszeichen 46 identifiziert, während eine Einströmrichtung von Betriebs-/Hilfsstoff aus dem Inneren des topfförmigen Einsatzes 50 zur ersten schwimmerbetätigten Saugöffnung 42 gemäß 1 mit Bezugszeichen 48 identifiziert ist. Oberhalb des Bodens 30 des topfförmigen Einsatzes 50 befindet sich ein Vorraum 38, vor dem aus sich die Sauglanze 40 im Wesentlichen in vertikaler Richtung durch den topfförmigen Einsatz 50 in Richtung zum in 1 nicht dargestellten Förderaggregat erstreckt.An inflow direction of the liquid from the storage tank 10 is by reference numerals 46 identified while an inflow direction of operating / auxiliary material from the interior of the cup-shaped insert 50 to the first float-operated suction opening 42 according to 1 with reference number 48 is identified. Above the ground 30 the cup-shaped insert 50 there is an entrance hall 38 in front of which is the suction lance 40 essentially in the vertical direction through the cup-shaped insert 50 towards the in 1 not shown conveying unit extends.

Beim Sinken des Flüssigkeitspegels des Betriebs-/Hilfsstoffes im Vorratstank 10 sinkt der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung bei im Vorratstank 10 abnehmendem Flüssigkeitspegel des Betriebs-/Hilfsstoffes. Durch den an der Unterseite des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung ausgebildeten, zweiten Dichtkonus 24 wird die zweite schwimmerbetätigte Saugöffnung 44 verschlossen und gleichzeitig durch den ersten Dichtkonus 22 die erste schwimmerbetätigte Saugöffnung 42 im Boden 30 des topfförmigen Einsatzes 50 geöffnet, so dass gemäß Bezugszei- chen 48 ein Einströmen von Betriebs-/Hilfsstoff in einen ersten Hohlraum 26 erfolgt.When the liquid level of the operating / auxiliary substance in the storage tank falls 10 the float sinks 16 with double action in the storage tank 10 decreasing liquid level of the operating / auxiliary substance. By the at the bottom of the float 16 formed with double action, second sealing cone 24 becomes the second float-operated suction port 44 closed and simultaneously through the first sealing cone 22 the first float-operated suction opening 42 in the ground 30 the cup-shaped insert 50 opened so that according to reference signs 48 an inflow of operating / auxiliary material into a first cavity 26 he follows.

Steigt der Flüssigkeitspegel im Vorratstank 10 wieder, so schwimmt der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung auf dieser auf und öffnet bei seiner Auffahrbewegung, die in vertikale Richtung 24 verläuft, die zweite schwimmerbetätigte Saugöffnung 44, so dass gemäß des Bezugszeichens 46 ein Einströmen von Betriebs-/Hilfsstoff aus dem Hohlraum des Vorratstanks 10 in den Untertopf 12 erfolgt, und von dort zu einer Steigleitung 36, die in den Vorraum 38 mündet, von dem aus sich die Sauglanze 40 aus erstreckt. Gleichzeitig wird bei steigendem Flüssigkeitspegel im Vorratstank 10 die erste schwimmerbetätigte Saugöffnung 42 im Boden 30 des topfförmigen Einsatzes 50 verschlossen, so dass aus dem topfförmigen Einsatz 50 kein Betriebs-/Hilfsstoff mehr dem Vorraum 38 zuströmt. Aus der Darstellung gemäß 1 ergibt sich zudem, dass der an der Oberseite des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung ausgebildete erste Dichtkonus 22 in eine dementsprechend konfigurierte Öffnung 74 im Boden 30 des topfförmigen Einsatzes 50 einfährt, während unterhalb des zweiten Dichtkonus' 24 an der Unterseite des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung eine Öffnung 72 in einem Zwischenboden des Untertopfes 12 vorgesehen ist. Unterhalb des Zwischenbodens des Untertopfes, in dem die Öffnung 72 der zweiten Saugöffnung 44 angeordnet ist, befindet sich ein weiterer zweiter Hohlraum. In diesen strömt bei geöffneter zweiter Saugöffnung 44 die dem Untertopf 12 über die Öffnungen 70 zuströmende Flüssigkeit ein und von dort in die Steigleitung 36, die an einer Mündungsstelle im Boden 30 des topfförmigen Einsatzes 50 im Vorraum 38 mündet. Vom Vorraum 38 aus erstreckt sich die Sauglanze 40 im Wesentlichen in vertikale Richtung zum Förderaggregat 58.If the liquid level in the storage tank rises 10 again, so does the swimmer 16 with double action on this up and opens in its upward movement, which in vertical direction 24 runs, the second float-operated suction opening 44 , so according to the reference 46 an inflow of operating / auxiliary material from the cavity of the storage tank 10 in the saucer 12 takes place, and from there to a riser 36 in the anteroom 38 opens, from which the suction lance 40 extends out. At the same time, with increasing liquid level in the storage tank 10 the first float-operated suction opening 42 in the ground 30 the cup-shaped insert 50 closed, leaving the cup-shaped insert 50 no operating / auxiliary material more to the vestibule 38 flows in. From the illustration according to 1 It also shows that at the top of the float 16 formed with double action first sealing cone 22 in a correspondingly configured opening 74 in the ground 30 the cup-shaped insert 50 retracts while below the second sealing cone ' 24 at the bottom of the float 16 with double action an opening 72 in an intermediate floor of the saucer 12 is provided. Below the shelf of the saucer, in which the opening 72 the second suction opening 44 is arranged, there is another second cavity. In this flows when the second suction port is open 44 the saucer 12 over the openings 70 inflowing liquid and from there into the riser 36 at an estuary in the ground 30 the cup-shaped insert 50 In the anteroom 38 empties. From the anteroom 38 out extends the suction lance 40 essentially in the vertical direction to the delivery unit 58 ,

2 zeigt eine Ansicht des topfförmigen Einsatzes 50 des Vorratstanks. 2 shows a view of the cup-shaped insert 50 of the storage tank.

Der in 2 in der Draufsicht dargestellte topfförmige Einsatz 50 hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt und weist an seiner Unterseite den Untertopf 12 auf. Sowohl der topfförmige Einsatz 50 als auch der Untertopf 12 sind von einer Wand 14 begrenzt. In der Wand 14 des Untertopfes 12 befinden sich die in 1 in vergrößerter Darstellung wiedergegebenen Öffnungen 70, über welche Flüssigkeit aus dem in 2 nicht dargestellten Vorratstank in den Hohlraum des Untertopfes 12 des topfförmigen Einsatzes 50 überströmt, in dem der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung angeordnet ist.The in 2 in the top view cup-shaped insert 50 has a substantially cylindrical shape and has on its underside the saucer 12 on. Both the pot-shaped use 50 as well as the saucer 12 are from a wall 14 limited. In the wall 14 of the saucer 12 are the in 1 in an enlarged view reproduced openings 70 , about which liquid from the in 2 Not shown storage tank in the cavity of the lower pot 12 the cup-shaped insert 50 overflowed, in which the swimmer 16 arranged with double action.

3 zeigt den Schnittverlauf III-III, wie in 2 angedeutet. 3 shows the intersection III-III, as in 2 indicated.

3 ist zu entnehmen, dass sich die Sauglanze 40, ausgehend vom Vor- raum 38 im Wesentlichen in vertikale Richtung etwa mittig durch einen Hohlraum 54, der von der Wand 14 des topfförmigen Einsatzes 50 begrenzt ist, erstreckt. Wenngleich in 3 nicht dargestellt, mündet die Sauglanze 40 in eine Dosierleitung 68, die sich zu einem in der Regel als elektrisch betriebene Pumpe ausgebildeten Förderaggrigat 58 erstreckt, vergleiche Darstellung gemäß 4. 3 it can be seen that the suction lance 40 , starting from the vestibule 38 essentially in the vertical direction approximately centrally through a cavity 54 that from the wall 14 the cup-shaped insert 50 is limited extends. Although in 3 not shown, opens the suction lance 40 in a dosing line 68 , Which are formed into a usually designed as an electrically operated pump Förderaggrigat 58 extends, see illustration according to 4 ,

3 ist zu entnehmen, dass unterhalb des Bodens 30 des topfförmigen Einsatzes 50 der Untertopf 12 vorgesehen ist, in dessen Hohlraum der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung eingelassen ist. Mit Bezugszeichen 70 sind die seitlichen Zuströmöffnungen identifiziert, über welche, vergleiche Darstellung gemäß 1 Betriebs- bzw. Hilfsstoff in Einströmrichtung 46 aus dem Vorratstank 10 in den Untertopf 12 einströmt. Unterhalb des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung befindet sich der zweite Hohlraum 34, oberhalb des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung der erste Hohlraum 26. Vom unten liegenden zweiten Hohlraum 34, der durch den zweiten Dichtkonus 24 geöffnet bzw. verschlossen wird, erstreckt sich seitlich entlang der Wand 14 des Untertopfes 12 die Steigleitung 36, die in den Vorraum 38 oberhalb des Bodens 30 des topfförmigen Einsatzes 50 mündet, und von dem aus sich die Sauglanze 40 im Wesentlichen in vertikale Richtung nach oben erstreckt. 3 it can be seen that below the ground 30 the cup-shaped insert 50 the saucer 12 is provided in the cavity of the float 16 is embedded with double action. With reference number 70 the lateral inflow openings are identified, via which, compare illustration according to 1 Operating or auxiliary material in the inflow direction 46 from the storage tank 10 in the saucer 12 flows. Below the float 16 with double action is the second cavity 34 , above the float 16 with double action of the first cavity 26 , From the lower second cavity 34 passing through the second sealing cone 24 is opened or closed, extends laterally along the wall 14 of the saucer 12 the riser 36 in the anteroom 38 above the ground 30 the cup-shaped insert 50 opens, and from which the suction lance 40 extends substantially vertically upward.

Die Sauglanze 40 gemäß der Darstellung in 1 erstreckt sich bis zum Förderaggregat, vergleiche Position 58 in 4. Der Darstellung gemäß 4 ist zu entnehmen, dass sich der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung im Untertopf 12 unterhalb des topfförmigen Einsatzes 50 befindet. In der Ausführungsvariante des Vorratstanks gemäß 4 mit Schwimmer 16 mit Doppelwirkung mündet der Rücklauf 52 in das Innere des geschlossen ausgebildeten topfförmigen Einsatzes 50. Entsprechend der Auslegung des Drosselelementes 60 ist sichergestellt, dass stets ein Vorrat von Betriebs-/Hilfsstoff im topfförmigen Einsatz 50 bevorratet ist und dieser nicht leertäuft. In der Wand 14 des topfförmigen Einsatzes 50 befindet sich ein Überlauf 56, so dass Betriebs- bzw. Hilfsstoff in den Hohlraum des den topfförmigen Einsatzes 50 umgebenden Vorratstanks 10 abströmen kann.The suction lance 40 as shown in 1 extends to the delivery unit, see position 58 in 4 , The representation according to 4 it can be seen that the float 16 with double action in the lower pot 12 below the cup-shaped insert 50 located. In the embodiment of the storage tank according to 4 with swimmers 16 with double action, the return flows 52 in the interior of the closed cup-shaped insert 50 , According to the design of the throttle element 60 it is ensured that there is always a supply of operating / auxiliary material in cup-shaped use 50 is stored and this does not empty. In the wall 14 the cup-shaped insert 50 there is an overflow 56 so that the excipient enters the cavity of the cup-shaped insert 50 surrounding storage tanks 10 can flow out.

Ein wichtiger Vorteil der in 4 dargestellten Ausführungsvariante ist der Umstand, dass der topfförmige Einsatz 50 laufend befüllt werden kann, und sich bei der Umschaltung auf einer der Saugöffnungen 42, 44 keine Änderung des Saugdruckes ergibt. Die Vorrichtung kann als separates Teil zwischen dem Vorratstank 10 und dem topfförmigen Einsatz 50 – wie im Zusammenhang mit 4 bereits dargestellt – in den Untertopf 12 integriert sein.An important advantage of in 4 illustrated embodiment is the fact that the cup-shaped insert 50 can be filled continuously, and when switching to one of the suction openings 42 . 44 no change in the suction pressure results. The device can be used as a separate part between the storage tank 10 and the cup-shaped commitment 50 - as related to 4 already shown - in the lower pot 12 be integrated.

Anhand der Darstellung der 5 und 6 werden die auf den Schwimmer 16 mit Doppelwirkung einwirkenden Kräfte eingehender beschrieben. Die Auftriebskraft, die auf den Schwimmer 16 mit Doppelwirkung wirkt, seine Gewichtskraft, die Durchmesser der Öffnungen 72, 74 der Saugöffnung 42, 44 sowie des Dichtelementes sind so anzupassen, dass der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung seine untere Position (Verschließen der zweiten schwimmerbetätigten Saugöffnung 44) verlassen kann, wenn der Flüssigkeitspegel des Betriebs-/Hilfsstoffes im Vorratstank 10 wieder ansteigt und ein Aufschwimmen des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung eintritt. Des Weiteren ist bei der Auslegung des Schwimmers 16 mit Doppelwirkung sicherzustellen, dass dieser seine obere Position verlassen kann, wenn der Flüssigkeitspegel im Vorratstank 10 fällt, so dass die erste Saugöffnung 42 geöffnet und die zweite Saugöffnung 44 verschlossen wird.Based on the presentation of the 5 and 6 Be the one on the float 16 with double acting forces described in more detail. The buoyancy force on the float 16 with double action, its weight, the diameter of the openings 72 . 74 the suction opening 42 . 44 as well as the sealing element are to be adapted so that the float 16 with double action its lower position (closing the second float-operated suction opening 44 ) can leave when the liquid level of the operating / auxiliary substance in the storage tank 10 rises again and a float of the float 16 with double action occurs. Furthermore, in the design of the float 16 to ensure with double action that this can leave its upper position when the liquid level in the storage tank 10 falls, leaving the first suction opening 42 opened and the second suction port 44 is closed.

In der unteren Position (Schließen zweite Saugöffnung 44) muss die Auftriebskraft FA höher sein als die Summe der Kräfte FG Gewichtskraft, FHS Kraft durch hydrostatischen Druck innerhalb des topfförmigen Einsatzes 50 (bei Füllstand im Vorratstank 10 niedriger als im topfförmigen Einsatz 10) sowie FS,1 durch Unterdruck am Schließelement in unterer Position. Ist diese Bedingung erfüllt, kann der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung wieder aufsteigen, wenn wieder Flüssigkeit an der zweiten Saugöffnung 42 im Untertopf 12 des Vorratstanks 10 vorhanden ist.In the lower position (closing second suction port 44 ), the buoyancy force F A must be higher than the sum of the forces F G weight, F HS force by hydrostatic pressure within the cup-shaped insert 50 (at fill level in storage tank 10 lower than in cup-shaped use 10 ) and F S, 1 by negative pressure on the closing element in the lower position. If this condition is met, the swimmer can 16 with double action again rise, if again liquid at the second suction opening 42 in the lower pot 12 of the storage tank 10 is available.

In der oberen Position (erste Saugöffnung 42 geschlossen, zweite Saugöffnung 44 offen) muss gelten, dass die Summe aus Gewichtskraft FG und der hydrostatischen Kraft FHS höher ist als die Kraft, die durch den Saugunterdruck an der oberen Saugöffnung, d. h. der ersten Saugöffnung 42 FS , 2 ist. Dieser Umstand ist in der Darstellung gemäß 6 wiedergegeben. Damit kann der Schwimmer 16 mit Doppelwirkung die erste Saugöffnung 42 dann öffnen, wenn keine Flüssigkeit mehr an der zweiten Saugöffnung 44 im Untertopf 12 des Vorratstanks 10 vorhanden ist.In the upper position (first suction opening 42 closed, second suction opening 44 open) it must be considered that the sum of weight F G and the hydrostatic force F HS is higher than the force caused by the suction vacuum at the upper suction opening, ie the first suction opening 42 F S , 2 is. This circumstance is in the illustration according to 6 played. This allows the float 16 with double action, the first suction port 42 then open, when no more liquid at the second suction port 44 in the lower pot 12 of the storage tank 10 is available.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007028480 A1 [0002] DE 102007028480 A1 [0002]

Claims (10)

Vorratstank (10) zur Bevorratung eines Betriebs-/Hilfsstoffes für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines gefrierfähigen Reduktionsmittels, mit einem oberhalb eines Tankbodens angeordneten topfförmigen Einsatz (50), dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratstank (10) eine erste Saugöffnung (42) und eine zweite, wertere Saugöffnung (44) umfasst, die mittels eines Schwimmens (16) mit Doppelwirkung betätigt sind.Storage tank ( 10 ) for storing an operating / auxiliary substance for an internal combustion engine, in particular a freezable reducing agent, with a pot-shaped insert arranged above a tank bottom ( 50 ), characterized in that the storage tank ( 10 ) a first suction opening ( 42 ) and a second, higher suction opening ( 44 ) by means of swimming ( 16 ) are operated with double action. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebs-/Hilfsstoff entweder aus dem topfförmigen Einsatz (50) oder aus dem Vorratstank (10) entnommen wird, je nach Position des Schwimmers (16) mit Doppelwirkung.Storage tank ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the operating / auxiliary substance either from the cup-shaped insert ( 50 ) or from the storage tank ( 10 ), depending on the position of the float ( 16 ) with double action. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (16) mit Doppelwirkung in einer Vertikalführung (18) geführt ist.Storage tank ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the float ( 16 ) with double action in a vertical guide ( 18 ) is guided. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (16) mit Doppelwirkung konisch ausgebildete Verschlusselemente (22, 24) umfasst.Storage tank ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the float ( 16 ) with double action conically formed closure elements ( 22 . 24 ). Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine mittels des Schwimmers (16) mit Doppelwirkung betätigte erste Saugöffnung (42) im Boden (30) des topfförmigen Einsatzes (50) ausgeführt ist und die mittels des Schwimmers (16) mit Doppelwirkung betätigte zweite Saugöffnung (44) in einem Zwischenboden eines Untertopfes (12) ausgebildet ist.Storage tank ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the at least one by means of the float ( 16 ) with double action actuated first suction opening ( 42 ) in the ground ( 30 ) of the cup-shaped insert ( 50 ) and by means of the float ( 16 ) double action actuated second suction port ( 44 ) in an intermediate bottom of a saucer ( 12 ) is trained. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rücklauf (52), der ein Drosselelement (60) enthält, in den topfförmigen Einsatz (50) mündet.Storage tank ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a return ( 52 ), which is a throttle element ( 60 ) into the cup-shaped insert ( 50 ) opens. Vorratstank (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (60) derart ausgelegt ist, dass stets mehr Betriebs-/Hilfsstoff in den topfförmigen Einsatz (50) über den Rücklauf (60) einströmt, als aus dem topfförmigen Einsatz (50) entnommen wird.Storage tank ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle element ( 60 ) is designed such that always more operating / auxiliary material in the cup-shaped insert ( 50 ) over the return ( 60 ), than from the cup-shaped insert ( 50 ) is taken. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (16) bei im Vorratstank (10) fallendem Flüssigkeitspegel die erste Saugöffnung (42) im topfförmigen Einsatz (50) öffnet und die zweite Saugöffnung (44) im Vorratstank (10) verschließt.Storage tank ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the float ( 16 ) in the storage tank ( 10 ) falling liquid level, the first suction opening ( 42 ) in cup-shaped use ( 50 ) and the second suction opening ( 44 ) in the storage tank ( 10 ) closes. Vorratstank (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (16) mit Doppelwirkung bei im Vorratstank (10) steigendem Flüssigkeitspegel die erste Saugöffnung (42) im Boden (30) des topfförmigen Einsatzes (50) verschließt und die zweite Saugöffnung (44) im Vorratstank (10) öffnet.Storage tank ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the float ( 16 ) with double action in the storage tank ( 10 ) rising liquid level, the first suction port ( 42 ) in the ground ( 30 ) of the cup-shaped insert ( 50 ) and the second suction opening ( 44 ) in the storage tank ( 10 ) opens. Vorratstank (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Filterelemente an den Öffnungen (72, 74) im Boden (30) oder in einer Wand (14) des Untertopfs (12) vorgesehen sind.Storage tank ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that filter elements at the openings ( 72 . 74 ) in the ground ( 30 ) or in a wall ( 14 ) of the lower pot ( 12 ) are provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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