DE102010039495A1

DE102010039495A1 - Reduktionsmittel-Vorratsbehälter

Info

Publication number: DE102010039495A1
Application number: DE102010039495A
Authority: DE
Inventors: Jan Semet; Steffen Schott
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2012-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel, wobei das zu bevorratende Reduktionsmittel vorzugsweise eine wässrige Harnstofflösung zur Nachbehandlung von Abgasen aus einem Verbrennungsmotor ist. Erfindungsgemäß ist der Vorratsbehälter (1) mit einer Baueinheit (2) verbunden, die wenigstens eine Halteplatte (3) mit einem Filter (4), einem Füllstandssensor (5) und/oder einer Heizung (6) umfasst, wobei die Baueinheit (2) einen Topf (7) mit Kompensationselementen (8) ersetzt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel, wobei das zu bevorratende Reduktionsmittel vorzugsweise eine wässrige Harnstofflösung zur Nachbehandlung von Abgasen aus einem Verbrennungsmotor ist. Der erfindungsgemäße Vorratsbehälter eignet sich demnach insbesondere für den Einsatz in einem SCR-System (Selektiv Catalytic Reduktion), bei dem flüssiges Reduktionsmittel bedarfsweise in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eindüst wird, um die katalytische Reduktion von Stickoxiden in einem SCR-Katalysator zu ermöglichen.
Die Verwendung einer wässrigen Harnstofflösung als Reduktionsmittel weist den Nachteil auf, dass dieses bei Temperaturen ab –11°C gefriert. Beim Gefrieren, das heißt bei der Kristallisation, dehnt sich das Medium aus, so dass der Vorratsbehälter und/oder hierin eingesetzte weitere Komponenten, wie beispielsweise Heizvorrichtungen und Sensoren, Schaden nehmen können. Zur Aufnahme und zum Schutz der weiteren Komponenten weist der Vorratsbehälter daher üblicherweise einen Topf mit Kompensationselementen auf, die den Eisdruck bei Gefrieren des Reduktionsmittels auszugleichen vermögen. In Abhängigkeit von der konkreten Ausbildung des Vorratsbehälters haben Töpfe und Kompensationselemente unterschiedliche Längen, so dass eine Vielzahl von Töpfen und Kompensationselementen vorgehalten werden müssen.
Stand der Technik
Ein gattungsgemäßer aus dem Stand der Technik bekannter Vorratsbehälter geht beispielsweise aus der 1 hervor. In den Vorratsbehälter 1 ist ein Topf 7 mit Kompensationselementen 8 eingesetzt. Ferner umfasst der Topf 7 eine Heizung 6 sowie einen Füllstandssensor 5. An den Topf 7 ist zudem ein Filter 4 angesetzt, der von einem Befestigungselement 19 in Form eines Bajonettrings umgeben ist. Über den Bajonettring ist der Topf 7 mit einem Bodenbereich 9 des Vorratsbehälters 1 verbunden. Die Länge des Topfes 7 und der Kompensationselemente 8 ist von der Höhe des Vorratsbehälters 1 abhängig. Über einen gemeinsamen Deckel 13 sind der Topf 7 und der Vorratsbehälter 1 an der Oberseite verbunden. Der Deckel 13 dient zudem der Halterung eines Fördermoduls 12. Ferner ist im Deckel 13 wenigstens eine als Kabeldurchführung 16 dienende Öffung vorgesehen. Über den Deckel 13 ist darüber hinaus das Fördermodul 12 mit einem im Topf 7 angeordneten Saugschlauch 15 verbunden. Dichtungen 14 gewährleisten die Dichtigkeit des Systems.
Den 2 und 3 ist jeweils ein aus dem Stand der Technik bekannter Topf 7 für einen Vorratsbehälter 1 entsprechend der 1 zu entnehmen. Aus den perspektivischen Darstellungen gehen die weiteren Komponenten wie der Filter 4, der Füllstandssensor 5 und die Heizung 6 hervor. Ferner erkennbar sind der Saugschlauch 15 ein Entlüftungsanschluss 18 im Inneren des Topfes 7 bzw. im Bereich des Deckels 13. In den Deckel 13 ist ferner ein Kabelhalter 17 integriert.
Die 1 bis 3 zeigen deutlich, dass heutige Vorratsbehälter aus vielen Einzelteilen bestehen, die es miteinander über Befestigungsmittel 11 und/oder Befestigungselemente 19 in der Regel druckdicht zu verbinden gilt. Zudem sind die Form und die Abmessungen des Topfes und/oder der mit dem Topfverbundenen Kompensationselemente von der Form und den Abmessungen des Vorratsbehälters abhängig, so dass es eine Vielzahl unterschiedlicher Töpfe und entsprechender Kompensationselement vorzuhalten gilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel bereit zu stellen, welcher aus einer reduzierten Anzahl an Einzelteilen besteht und demzufolge einfach und schnell zu montieren ist. Zudem soll der Vorratsbehälter flexibel zu gestalten sein.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Vorratsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Der vorgeschlagene Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel zur Nachbehandlung von Abgasen aus einem Verbrennungsmotor ist erfindungsgemäß mit einer Baueinheit verbunden, die wenigstens eine Halteplatte mit einem Filter, einem Füllstandssensor und/oder einer Heizung umfasst, wobei die Baueinheit einen Topf mit Kompensationselementen ersetzt. Die Baueinheit vermag somit mehrere Funktionen in sich zu vereinen. Zudem ermöglicht die Baueinheit eine Modulbauweise, durch welche die Montage vereinfacht und die Montagekosten reduziert werden können. Die vorzugsweise vorgefertigte Baueinheit erlaubt ferner den Einsatz gleicher Teile für unterschiedliche Behältermodelle. Damit ist eine flexible Gestaltung des Vorratsbehälters möglich. Lediglich die Länge der Zulaufleitungen zu einem Fördermodul und/oder der Heizungsleitungen müssen ggf. angepasst werden. Der Entfall des Topfes und der in den Topf üblicherweise integrierten Kompensationselemente hat eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile zur Folge. Damit werden die Kosten weiter verringert.
Vorzugsweise ist die Halteplatte mit dem Filter, dem Füllstandssensor und/oder der Heizung kraft-, stoff- und/oder formschlüssig, beispielsweise mittels einer Rast-, Schraub-, Schweiß- und/oder Klebeverbindung, verbunden. Aufwendige nachgelagerte Montageprozesse können somit entfallen. Ferner können Komponenten in die Halteplatte mittels Umspritzen integriert werden. Bei einer entsprechenden Verbindung der Heizung und/oder des Füllstandssensors mit der Halteplatte können beispielsweise sonst erforderliche Dichtungen entfallen.
Weiterhin vorzugsweise ist die Baueinheit im Bodenbereich des Vorratsbehälters mit diesem verbunden. Vorteilhafterweise stellt der Bodenbereich den am tiefsten liegenden Punkt des Vorratsbehälters dar. Alternativ oder ergänzend kann in die Halteplatte der Baueinheit ein Schwappschutz, beispielsweise in Form eines umlaufenden Rings mit Durchbrüchen zum Austausch des Mediums zwischen Behälter und Baueinheit, integriert werden.
Vorteilhafterweise besteht die Halteplatte aus einem Werkstoff, welcher gegenüber mechanischen und thermischen Beanspruchungen und insbesondere gegenüber dem Reduktionsmittel beständig ist.
Alternativ oder ergänzend kann die Halteplatte aus einem Werkstoff bestehen, welcher geringfügig elastisch zur Kompensation des Eisdrucks bei Gefrieren des Reduktionsmittels ist.
Bevorzugt weist die Halteplatte wenigstens eine Öffnung als Ansaugstelle zum Ansaugen des Reduktionsmittels auf.
Weiterhin bevorzugt ist die Baueinheit über die Halteplatte mit dem Vorratsbehälter verbunden, die hierzu Befestigungsmittel aufweist. Die Befestigungselemente können insbesondere Rastelemente oder entsprechende Aufnahmen für solche Elemente sein. Alternativ oder ergänzend kann die Befestigung auch mittels Verschweißen erfolgen. Hierbei können beispielsweise Schweißkeile als Befestigungsmittel Einsatz finden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Vorratsbehälter,
2 eine perspektivische Ansicht eines in den Vorratsbehälter der 1 einsetzbaren bekannten Topfes,
3 eine perspektivische Ansicht des Topfes der 2 mit Befestigungselement zur Befestigung im Vorratsbehälter,
4 eine erste perspektivische Ansicht einer ersten Baueinheit für einen erfindungsgemäßen Vorratsbehälter,
5 eine zweite perspektivische Ansicht der Baueinheit der 4,
6 eine erste perspektivische Ansicht der Halteplatte der Baueinheit der 4 und 5 und
7 eine zweite perspektivische Ansicht der Halteplatte der 6.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Im Hinblick auf die 1 bis 3 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
Den 4 und 5 ist jeweils in einer unterschiedlichen perspektivischen Darstellung eine Baueinheit 2 für einen erfindungsgemäßen Vorratsbehalter 1 zu entnehmen. Die Baueinheit 2 umfasst eine Halteplatte 3, einen Filter 4 (auf der Unterseite der Halteplatte 3, nicht dargestellt), ein Saugrohr sowie eine Heizung 6. Zugleich sind an der Halteplatte 3 Befestigungsmittel 11 ausgebildet, die der Verbindung der Halteplatte 3 mit einem Vorratsbehälter 1 dienen. Vorliegend erfolgt die Verbindung über die Befestigungsmittel 11 unter Zuhilfenahme von Schweißkeilen. Im Bodenbereich 9 eines erfindungsgemäßen Vorratsbehalters 1 sind korrespondierend hierzu ausgebildete Befestigungsmittel 11 vorgesehen (nicht dargestellt).
Wie insbesondere den 6 und 7 zu entnehmen ist, weist die Halteplatte 3 zudem mehrere Öffnungen 10 auf, über welche das Reduktionsmittel ansaugbar ist. Der 7, welche die Untersicht der Halteplatte 3 zeigt, sind ferner Befestigungsmittel 11 zur Befestigung und Halterung des nicht dargestellten Filters 4 zu entnehmen. Die Befestigungsmittel 11, wie auch die Befestigungsmittel 11 an der Oberseite der Halteplatte 3 zur Befestigung der Heizung 6 (siehe 6), ermöglichen eine einfache Montage der Komponenten auf der Halteplatte 3. Denn die Befestigungsmittel 11 sind derart gestaltet, dass die Komponenten lediglich eingeclipst werden müssen.

Claims

Vorratsbehälter für ein Reduktionsmittel, wobei das zu bevorratende Reduktionsmittel vorzugsweise eine wässrige Harnstofflösung zur Nachbehandlung von Abgasen aus einem Verbrennungsmotor ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (1) mit einer Baueinheit (2) verbunden ist, die wenigstens eine Halteplatte (3) mit einem Filter (4), einem Füllstandssensor (5) und/oder einer Heizung (6) umfasst, wobei die Baueinheit (2) einen Topf (7) mit Kompensationselementen (8) ersetzt.
Vorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) mit dem Filter (4), dem Füllstandssensor (5) und/oder der Heizung (6) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig, beispielsweise mittels einer Rast-, Schraub-, Schweiß- und/oder Klebeverbindung, verbunden ist.
Vorratsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) im Bodenbereich (9) des Vorratsbehälters (1) mit diesem verbunden ist.
Vorratsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) aus einem Werkstoff besteht, welcher gegenüber mechanischen und thermischen Beanspruchungen und insbesondere gegenüber dem Reduktionsmittel beständig ist.
Vorratsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) aus einem Werkstoff besteht, welcher geringfügig elastisch zur Kompensation des Eisdrucks bei Gefrieren des Reduktionsmittels ist.
Vorratsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) wenigstens eine Öffnung (10) als Ansaugstelle zum Ansaugen des Reduktionsmittels aufweist.
Vorratsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) über die Halteplatte (3) mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist, die hierzu Befestigungsmittel (11) aufweist.