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Die Erfindung betrifft eine Fördereinheit zur Förderung eines flüssigen Additivs. Diese Fördereinheit kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug genutzt werden, um ein flüssiges Additiv einer Abgasbehandlungsvorrichtung zuzuführen.
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Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Diesel-Verbrennungskraftmaschinen finden Abgasbehandlungsvorrichtungen Verwendung, denen zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine ein Reduktionsmittel als flüssiges Additiv zugeführt wird. Ein in derartigen Abgasbehandlungsvorrichtungen besonders häufig eingesetztes Abgasreinigungsverfahren ist das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Verfahren, SCR = Selective Catalytic Reduction). Bei diesem Verfahren werden Stickstoffoxidverbindungen im Abgas der Verbrennungskraftmaschine mit Ammoniak zu unschädlichen Substanzen wie Wasser (H2O), Stickstoff (N2) und CO2 umgesetzt. Ammoniak wird in Kraftfahrzeugen normalerweise nicht direkt bevorratet, sondern in Form einer Vorläuferlösung, die als flüssiges Additiv der Abgasbehandlungsvorrichtung zugeführt werden kann. Als Vorläuferlösung kann eine 32,5 prozentige Harnstoff-Wasser-Lösung eingesetzt werden, wie sie auch unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich ist.
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Zur Bereitstellung eines flüssigen Additivs in einem Kraftfahrzeug ist eine Fördereinheit vorgesehen, wie sie hier beschrieben ist. Für eine solche Fördereinheit ist problematisch, dass typische flüssige Additive (wie beispielsweise die beschriebene Harnstoff-Wasser-Lösung) bei niedrigen Temperaturen einfrieren. AdBlue® friert beispielsweise bei ca. –11°C ein. Solche Temperaturen können während langer Betriebspausen des Kraftfahrzeugs auftreten. Beim Einfrieren des flüssigen Additivs tritt eine Volumenausdehnung auf, die die Fördereinheit beschädigen kann. Eine Fördereinheit sollte daher so ausgelegt sein, dass sie durch sich beim Einfrieren ausdehnendes flüssiges Additiv nicht beschädigt wird.
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Darüber hinaus sollte eine Fördereinheit für flüssiges Additiv möglichst kostengünstig herstellbar sein sowie eine möglichst hohe Dosiergenauigkeit und eine möglichst große Lebensdauer aufweisen.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die geschilderten technischen Probleme besonders vorteilhaft zu lösen. Es soll insbesondere eine besonders kostengünstige Fördereinheit für ein flüssiges Additiv offenbart werden, die beständig gegenüber einfrierendem flüssigem Additiv ist.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die Fördereinheit für ein flüssiges Additiv weist einen Block mit Kanälen auf, an die mindestens eine aktive Komponente zur Förderung des flüssigen Additivs montiert ist, wobei mindestens drei Kanäle in dem Block in einem zylinderförmigem Sammelraum münden, und in dem Sammelraum ein verformbares hülsenförmiges Element angeordnet ist.
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Der Block stellt vorzugsweise eine Art (separate) Grundstruktur dar, an welcher sämtliche Komponenten der Fördereinheit montiert sind. Der Block weist Kanäle auf, welche die einzelnen aktiven Komponenten der Fördereinheit flüssigkeitsleitend verbinden. Die Kanäle können in dem Block als Aussparungen und/oder als Bohrungen ausgeführt sein. Mit aktiven Komponenten sind hier alle Komponenten gemeint, die bei der Förderung des flüssigen Additivs mit der Fördereinheit eine aktive Funktion übernehmen. Die wichtigste aktive Komponente einer Fördereinheit ist typischerweise eine Pumpe, welche das flüssige Additiv fördert und/oder dosiert. Weitere aktive Komponenten sind beispielsweise Ventile, die die Bereitstellung bzw. die Förderung des flüssigen Additivs steuern, Sensoren, die den Betrieb der Fördereinheit und/oder die Eigenschaften des flüssigen Additivs überwachen, und/oder Eisdruckkompensationselemente, welche eine definierte Verformung zulassen, wenn das flüssige Additivs in der Fördereinheit einfriert. Die aktiven Komponenten sind vorzugsweise von außen so an den Block montiert, dass sie an die Kanäle in dem Block angrenzen und über Kanäle in dem Block miteinander verbunden sind.
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Die Kanäle (insbesondere alle Kanäle) in dem Block der beschriebenen Fördereinheit münden in einen im Wesentlichen zylinderförmigen Sammelraum. Der Sammelraum ist vorzugsweise als Ausnehmung oder als Bohrung in dem Block ausgeführt, welche sich von einer Außenseite in den Block hinein erstreckt. Der Sammelkanal zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er einen deutlich größeren bzw. aufgeweiteten Querschnitt im Vergleich zu den Kanälen hat. Auch wenn hier eine Zylinderform zur Beschreibung der Grundgestalt des Sammelraums angegeben wird, kann auch eine hiervon (geringfügig) abweichende Gestalt gewählt werden, die z. B. Fasen, Nuten, lokale Erweiterungen/Einengungen aufweisen kann. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Sammelraums mindestens doppelt und besonders bevorzugt mindestens dreimal so groß wie der mittlere Durchmesser der Kanäle in dem Block.
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Auf der Oberfläche des Blocks findet sich vorzugsweise eine kreisförmige Öffnung von der ausgehend sich der Sammelraum in den Block hinein erstreckt. In dem Sammelraum befindet sich ein verformbares hülsenförmiges Element. Dabei entsprechen sich bevorzugt die Gestalten von Sammelraum und Element so, dass zwischen ihnen ein im Wesentlichen gleichförmiger Ringspalt ausgebildet ist. Das verformbare hülsenförmige Element ist vorzugsweise ausgehend von der beschriebenen Öffnung in den zylinderförmigen Sammelraum eingeschoben. Das verformbare hülsenförmige Element weist vorzugsweise zumindest eine Dichtlippe auf, welche den Sammelraum gegenüber einer Umgebung des Blocks abdichtet. Bevorzugt münden sämtliche Kanäle in dem Block in den Sammelraum ein. In dem Block sind vorzugsweise Kanäle vorgesehen, die jede einzelne aktive Komponente an dem Block mit dem Sammelraum verbinden. Vorzugsweise sind in dem Block keine Verzweigungen der Kanäle miteinander vorgesehen, die von dem Sammelraum beabstandet sind. Vorzugsweise sind sämtliche Kanäle in dem Block (nur) über den Sammelraum miteinander verbunden. Vorzugsweise stellt der Sammelraum die zentrale Verbindung aller Kanäle in dem Block dar. Daher münden mindestens drei Kanäle in den Sammelraum ein. Ein Kanal ist mit einer Pumpe verbunden. Ein Kanal ist mit einem Leitungsanschluss verbunden an dem die Fördereinheit flüssiges Additiv (aus einem Tank) bereitstellt. Ein weiterer Kanal ist beispielsweise mit einem Rücklaufventil oder mit einem Sensor verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante münden sogar mindestens vier Kanäle in den Sammelraum ein.
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Durch diesen Aufbau einer Fördereinheit wird es ermöglicht, dass eine auftretende einfrierbedingte Volumenausdehnung des flüssigen Additivs in den Kanälen in dem Block der Fördereinheit ausgehend von den aktiven Komponenten durch die Kanäle bevorzugt oder sogar immer in Richtung zu dem Sammelraum geleitet wird. In dem Sammelraum liegt damit beim Einfrieren bis zuletzt flüssiges Additiv vor und die Volumenausdehnung des flüssigen Additivs kann in dem Sammelraum effektiv in das hülsenförmige Element eingeleitet werden. Dies ermöglicht eine besonders effektive, sichere und kostengünstige Kompensation des Eisdrucks beim Einfrieren des flüssigen Additivs in der Fördereinheit. Insbesondere werden so gefährliche Druckanstiege im Bereich der Kanäle bzw. nahe der aktiven Komponenten vermieden.
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Weiterhin ist die Fördereinheit vorteilhaft, wenn das hülsenförmige Element sich aufgrund von elastischen Spannungen ausdehnt, wenn die Fördereinheit deaktiviert ist und das hülsenförmige Element so flüssiges Additiv aus dem Sammelraum verdrängt.
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Im Fall einer Deaktivierung der Fördereinheit reduziert sich der Druck des Additivs in den Kanälen, weil die aktiven Komponenten den Druck in den Kanälen nicht aufrechterhalten. Während des Betriebs der Fördereinheit liegt in den Kanälen ein Betriebsdruck von beispielsweise zwischen 3 bar und 9 bar vor. Dieser Betriebsdruck wird von einer Pumpe (als aktive Komponente) erzeugt. Der Druck fällt beispielsweise ab, weil die Pumpe bei der Deaktivierung der Fördereinheit den Betrieb einstellt. Weiter ist auch möglich, dass bei der Deaktivierung ein Ventil geöffnet wird, welches einen Strömungsweg von den Kanälen zurück in einen Tank freigibt. Ein derartiges Ventil ist vorzugsweise ein Rücklaufventil, welches eine Rücklaufleitung freigibt. Auch durch das Öffnen eines solchen Ventils findet ein Druckabfall in der Fördereinheit statt.
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Eine Rücklaufleitung ist typischerweise ein Strömungsweg durch mindestens einen Kanal, so dass eine Kreisförderung von flüssigem Additiv aus dem Tank durch die Fördereinheit und zurück in den Tank möglich ist. Eine derartige Kreisförderung ist insbesondere vorteilhaft, um Luftblasen in dem flüssigen Additiv aus der Fördereinheit hinaus zu fördern. Die Rücklaufleitung zweigt bevorzugt von einem Förderweg für das flüssige Additiv hinter der Pumpe ab. Der Förderweg bezeichnet typischerweise den Weg des flüssigen Additivs von einer Entnahmestelle an dem Tank zu einem Verbraucher, wie bspw. einer Zufuhrvorrichtung zur Zufuhr des Additivs zu einer Abgasbehandlungsvorrichtung. Die Rücklaufleitung kann durch das beschriebene Rücklaufventil freigegeben und/oder verschlossen werden, um wahlweise eine Kreisförderung durch die Rücklaufleitung zu ermöglichen oder zu verhindern.
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Aufgrund des abnehmenden Drucks in der Fördereinheit bzw. in den Kanälen und in dem Sammelraum im Fall einer Deaktivierung, kann sich das hülsenförmige Element somit vorzugsweise ausdehnen bzw. entspannen. Das hülsenförmige Element ist dementsprechend im Betrieb der Fördereinheit vorzugsweise zusammengedrückt bzw. an eine Fläche angedrückt, um sich bei der Deaktivierung der Fördereinheit (selbstständig) ausdehnen zu können. Beim Ausdehnen des hülsenförmigen Elements verdrängt das hülsenförmige Element vorzugsweise flüssiges Additiv aus dem Sammelraum. Das flüssige Additiv wird dabei vorzugsweise durch eine beschriebene Rücklaufleitung zurück in den Tank gedrängt. Es ist zudem bzw. alternativ möglich, dass das flüssige Additiv entgegen der normalen Förderrichtung zurück in den Tank gedrängt wird.
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Durch das Hinausdrängen des flüssigen Additivs aus dem Sammelraum wird in dem Sammelraum bei der Deaktivierung der Fördereinheit Raum geschaffen, welcher im Einfrierfall genutzt werden kann, um eine Ausdehnung des flüssigen Additivs beim Einfrieren aufzunehmen. Der Raum ist dabei insbesondere ein dem hülsenförmigen Element zugeordneter Raum, bevorzugt ein innerer Hohlraum.
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Besonders vorteilhaft ist die Fördereinheit, wenn der Block aus einem Kunststoffmaterial besteht. Ein Block aus einem Kunststoffmaterial ist besonders kostengünstig und kann besonders einfach in der gewünschten Form mit dem zylinderförmigen Sammelraum und den verschiedenen Kanälen hergestellt werden. Der Block aus dem Kunststoffmaterial ist vorzugsweise mit einem Spritzgussverfahren hergestellt. Ein Spritzgussverfahren ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Blocks.
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Weiterhin ist die Fördereinheit vorteilhaft, wenn im Betrieb der Fördereinheit in dem Sammelraum zwischen dem Block und dem hülsenförmigen Element mindestens ein rohrförmiger erster Verbindungsraum existiert, der mit flüssigem Additiv gefüllt ist.
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Mit dem Betrieb der Fördereinheit ist hier ein Betriebsmodus gemeint, in welchem das flüssige Additiv in dem Sammelraum und in den Kanälen unter Druck steht. Der Sammelraum hat vorzugsweise einen ersten Durchmesser. Das hülsenförmige Element hat vorzugsweise einen zweiten Durchmesser, der einen Außendurchmesser des hülsenförmigen Elements darstellt. Der zweite Durchmesser ist hierbei vorzugsweise kleiner als der erste Durchmesser und das hülsenförmige Element ist vorzugsweise konzentrisch in dem Sammelraum angeordnet. Zwischen dem hülsenförmigen Element und der Wandung des Sammelraums ergibt sich damit ein rohrförmiger Verbindungsraum (nach Art eines Ringspalts), der den rohrförmigen ersten Verbindungsraum ausbildet. Die verschiedenen Kanäle in dem Block münden an Einmündungen in diesen Sammelraum und damit in den rohrförmigen ersten Verbindungsraum.
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Der rohrförmige erste Verbindungsraum, der mit Sammelraum und hülsenförmigem Element begrenzt ist, realisiert die fluidische Verbindung zwischen den einzelnen Kanälen in dem Block. Möglich ist, dass in dem Sammelraum nicht nur ein rohrförmiger erster Verbindungsraum existiert. Es ist auch möglich, dass ein zusätzlicher rohrförmiger zweiter Verbindungsraum existiert. Dieser rohrförmige zweite Verbindungsraum kann mit einer Dichtlippe an dem hülsenförmigen Element von dem ersten Verbindungsraum abgegrenzt sein. Der erste Verbindungsraum kann dann zwischen einer ersten Gruppe von Kanälen in dem Block eine fluidische Verbindung herstellen, während der zweite Verbindungsraum zwischen einer zweiten Gruppe von Kanälen in dem Block eine fluidische Verbindung herstellt. Der erste Verbindungsraum und der zweite Verbindungsraum können mit einer an dem hülsenförmigen Element angeordneten im Wesentlichen ringförmigen Dichtlippe fluidisch voneinander getrennt sein. Der Außendurchmesser der Dichtlippe entspricht dabei bevorzugt dem Durchmesser des zylindrischen Sammelraums, damit die Dichtlippe eine Abdichtung des ersten Verbindungsraums gegenüber dem zweiten Verbindungsraum innerhalb des zylindrischen Sammelraums realisiert. Soweit mit dem Sammelraum und dem hülsenförmigen Element mehrere Verbindungsräume gebildet sind, so sind diese insbesondere in Richtung der axialer Erstreckung des Sammelraums oder hülsenförmigen Elements benachbart zueinander angeordnet und von Trennstegen an der Innenwandung des Sammelraums und/oder Dichtlippen an der Außenfläche des hülsenförmigen Elements getrennt. Die mehrere Verbindungsräume können sich insbesondere hinsichtlich ihrer Abmessungen (Innendurchmesser, Außendurchmesser, axiale Länge) voneinander unterscheiden und somit unterschiedliche Volumina des flüssigen Additivs aufnehmen.
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Das hülsenförmige Element ist vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff.
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Das hülsenförmige Element ist ganz besonders bevorzugt aus einem Gummimaterial. Ein derartiges Material ist besonders dafür geeignet, Ausdehnungen des flüssigen Additivs im Einfrierfall durch eine Verformung aufzunehmen. Selbstverständlich ist hierbei ein solches Material zu wählen, welches bei den anliegenden Drücken entsprechend steif/verformbar ist und auch gegenüber dem flüssigen Additiv beständig ist.
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Besonders bevorzugt ist die Fördereinheit, wenn in einem Innenraum des hülsenförmigen Elements eine Versteifungsstruktur angeordnet ist, an der im Betrieb eine Wandung des hülsenförmigen Elements anliegt, so dass das hülsenförmige Element im Betrieb versteift ist.
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Mit dem Betrieb ist hier insbesondere ein Modus gemeint, in welchem eine Förderung von flüssigem Additiv mit der Fördereinheit stattfindet und in den Kanälen in dem Block bzw. in dem zylindrischen Sammelraum der weiter oben beschriebene Betriebsdruck vorliegt. Durch diesen Druck wird das hülsenförmige Element zusammengedrückt. Da das hülsenförmige Element vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial oder sogar aus einem Gummimaterial ist, würde das hülsenförmige Element bei steigendem Druck in dem Sammelraum und in den Kanälen immer weiter zusammengedrückt werden. Durch eine Versteifungsstruktur innerhalb eines Innenraums des hülsenförmigen Elements kann dafür gesorgt werden, dass das hülsenförmige Element (nach einer gewünschten Schrumpfung/Kompression schließlich) gegen diese Versteifungsstruktur gedrückt wird, wenn der Druck in dem Sammelraum einen Grenzdruck erreicht. Dadurch wird das hülsenförmige Element durch weiter ansteigenden Druck nur noch sehr wenig oder nicht mehr weiter verformt.
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Hierdurch wird es ermöglicht, dass sich das hülsenförmige Element im Bereich des Betriebsdrucks im Wesentlichen starr verhält. Eine Verformung des hülsenförmigen Elementes im Bereich des Betriebsdrucks könnte die Dosiergenauigkeit der Fördereinheit stören. Dies könnte nämlich dazu führen, dass nicht genau erkannt werden kann, ob das flüssige Additiv am Leitungsanschluss tatsächlich abgegeben/gefördert wurde oder lediglich zu einer Verformung des hülsenförmigen Elements geführt hat. Genau dies kann durch die beschriebene Versteifungsstruktur verhindert werden.
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Das hülsenförmige Element ist vorzugsweise nach Art eines aus Gummi gefertigten, einseitig verschlossenen Rohrstutzens bzw. einer Kappe ausgebildet. Dieses hülsenförmige Element weist also gegenüberliegend zu der beschriebenen verschlossenen Seite eine Öffnung auf. Das hülsenförmige Element ist vorzugsweise derart in dem Sammelraum angeordnet, dass sich die Öffnung zu einer Außenseite des Blocks hin erstreckt. Durch diese Öffnung kann die Versteifungsstruktur in das hülsenförmige Element eingelegt werden.
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Besonders bevorzugt ist die Fördereinheit, wenn die Versteifungsstruktur als geschlitzte Hülse ausgeführt ist, die in den Innenraum des hülsenförmigen Elements eingesetzt ist. Die Versteifungsstruktur kann zusätzlich eine Struktur aufweisen, durch die die Versteifungsstruktur in dem hülsenförmigen Element fixiert wird. Damit kann die Versteifungsstruktur ggf. auch noch bis zu einem gewissen Grad verformt werden, z. B. bis sich der Schlitz geschlossen hat, und dann starr verhalten. Eine derartige geschlitzte Hülse kann mit einem Werkzeug (beispielsweise einem Zangenwerkzeug) erfasst und zusammengedrückt werden und in den Innenraum des hülsenförmigen Elements eingebracht werden. Durch die Versteifungsstruktur wird insbesondere verhindert, dass das hülsenförmige Element bei hohem Druck in dem Sammelraum bzw. in den Kanälen kollabiert bzw. plattgedrückt wird.
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Weiterhin ist die Fördereinheit vorteilhaft, wenn an der Außenseite des hülsenförmigen Elements Rillen ausgebildet sind, wobei die Rillen fluidische Verbindung zwischen den Kanälen in dem Block ausbilden können.
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Vorzugsweise sind die Rillen nicht die einzige fluidische Verbindung zwischen den Kanälen in dem Block. Vorzugsweise existiert zusätzlich noch der mindestens eine beschriebene rohrförmige Verbindungsraum, welcher Kanäle miteinander verbindet. Die Rillen stellen z. B. abschnittsweise eine Vergrößerung des rohrförmigen Verbindungsraums dar, welche eine verbesserte Strömung von flüssigem Additiv zwischen den einzelnen Kanälen zielgerichtet ermöglicht. Bevorzugt verlaufen die Rillen also nur innerhalb eines einzelnen Verbindungsraums bzw. diese werden von den Trennstegen/Dichtlippen unterbrochen. Bevorzugt sind nur eine geringe Anzahl solcher Rillen vorgesehen, wie beispielsweise 2, 3, 4 oder 5.
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Weiterhin ist die Fördereinheit vorteilhaft, wenn die mindestens eine aktive Komponente in einer Aufnahme des Blocks mit einem Klemmblech verspannt ist, wobei der Block einen Schlitz aufweist, durch welchen das Klemmblech seitlich in die Aufnahme eingeschoben ist und in eine Nut an der aktiven Komponente eingreift.
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Hier ist ein Anschlusskonzept beschrieben, mit welchem aktive Komponenten an einen Block einer Fördereinheit angeschlossen werden können, wobei dieses Anschlusskonzept insbesondere vorteilhaft für Fördereinheiten mit einem Block aus Kunststoff ist.
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Die Nut stellt insbesondere eine Verjüngung eines Anschlusses der aktiven Komponente dar. Durch das Einsetzen des Klemmblechs wird in der Aufnahme eine Engstelle gebildet, so dass der Anschluss der aktiven Komponente in der Aufnahme festgehalten ist. Vorzugsweise weist das Klemmblech eine Krümmung auf, so dass es in dem Schlitz an dem Block und in der Nut der aktiven Komponente unter Spannung steht und die aktive Komponente in der Aufnahme verspannt. Eine solche Fördereinheit mit einer über ein Klemmblech angekoppelten aktiven Komponente kann beliebig mit allen sonstigen in dieser Schrift offenbarten Merkmalen kombiniert werden.
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Anwendung finden die hier dargestellte Ideen insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine, eine Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine, ein Tank zur Speicherung eines flüssigen Additivs und eine beschriebene Fördereinheit zur Förderung des flüssigen Additivs aus dem Tank in die Abgasbehandlungsvorrichtung. Die Abgasbehandlungsvorrichtung weißt vorzugsweise einen SCR-Katalysator auf, in dem das SCR-Verfahren durchgeführt werden kann, um Stickstoffoxidverbindungen im Abgas zu reduzieren. Das von der Fördereinheit geförderte flüssige Additiv wird der Abgasbehandlungsvorrichtung vorzugsweise über einen Injektor dosiert zugegeben.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
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1: eine beschriebene Fördereinheit,
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2: ein hülsenförmiges Element für eine beschriebene Fördereinheit,
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3: eine Versteifungsstruktur für ein hülsenförmiges Element,
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4: einen Schnitt durch ein hülsenförmiges Element mit einer eingesetzten Versteifungsstruktur,
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5: einen Tank für ein flüssiges Additiv, in welchen eine beschriebene Fördereinheit eingesetzt ist,
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6: ein Kraftfahrzeug aufweisend eine beschriebene Fördereinheit,
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7: eine Anbindung einer aktiven Komponente an einen Block, und
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8: ein Klemmblech für die in 7 dargestellte Anbindung.
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In 1 dargestellt ist der Block 2 einer Fördereinheit 1. In dem Block 2 sind Kanäle 3 angeordnet, welche in einen Sammelraum 5 in dem Block 2 münden. Die Kanäle 3 verbinden jeweils eine Aufnahme 10 für eine aktive Komponente 4 mit dem Sammelraum 5. Die Kanäle 3 münden an Einmündungen 25 in den Sammelraum 5 ein. Insgesamt sind hier drei Kanäle 3 dargestellt, die jeweils an einer separaten Einmündung 25 in den Sammelraum 5 einmünden. In dem Sammelraum 5 ist ein hülsenförmiges Element 6 angeordnet, welches mit einer Versteifungsstruktur 7 versteift ist. Das hülsenförmige Element 6 hat einen Innenraum 29, in dem die Versteifungsstruktur 7 angeordnet ist. Das hülsenförmige Element 6 ist mit einem Sicherungsstift 11 an dem Block 2 fixiert.
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In 2 ist ein hülsenförmiges Element 6 für die Fördereinheit gemäß 1 dargestellt. Das hülsenförmige Element 6 weist an seiner Außenseite 8 eine Rille 9 auf. Diese Rille kann einen verbesserten Strömungsweg innerhalb des Sammelraums zwischen zwei Einmündungen von Kanälen in dem Block ermöglichen, weil der für die Fluidströmung zur Verfügung stehende Platz in dem Sammelraum durch die Rille 9 lokal vergrößert wird.
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3 zeigt eine Versteifungsstruktur 7, die in ein hülsenförmiges Element eingesetzt sein kann. Die Versteifungsstruktur 7 ist hier als geschlitzte Hülse oder Einlage ausgeführt, die durch eine Öffnung des hülsenförmigen Elements in einen Innenraum des hülsenförmigen Elements eingesetzt werden kann. Die Versteifungsstruktur 7 weißt eine Wandung 30 bzw. eine Oberfläche auf, an der das hülsenförmige Element anliegt, wenn im Betrieb der Fördereinheit in dem Sammelraum ein Betriebsdruck vorliegt. Dadurch versteift die Versteifungsstruktur 7 das hülsenförmige Element im Betrieb. Wenn der Druck in dem Sammelraum nach einer Deaktivierung der Fördereinheit nachlässt dehnt sich das hülsenförmige Element aus und liegt gegebenenfalls nur noch locker an der Wandung 30 an.
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4 zeigt einen Querschnitt durch ein hülsenförmiges Element 6 mit einer eingesetzten Versteifungsstruktur 7. Die Versteifungsstruktur 7 ist in einen Innenraum 29 des hülsenförmigen Elements 6 eingesetzt. Im Betrieb der Fördereinheit liegt das hülsenförmige Element 6 mit seiner Innenseite an der Wandung 30 der Versteifungsstruktur 7 an. Das hülsenförmige Element 6 weist Dichtlippen 26 auf, welche an dem Block einer Fördereinheit anliegen können, wenn das hülsenförmige Element 6 in den Sammelraum in den Block eingesetzt ist. Die Dichtlippen 26 sind dazu eingerichtet an einer Oberfläche des Sammelraums abzudichten. Durch die Dichtlippen 26 werden hier ein erster Verbindungsraum 27 und ein zweiter Verbindungsraum 28 voneinander abgegrenzt. Kanäle in dem Block können entweder im Bereich des ersten Verbindungsraums 27 oder im Bereich des zweiten Verbindungsraums 28 in den Sammelraum einmünden. Der erste Verbindungsraum 27 und der zweite Verbindungsraum 28 sind durch eine Dichtlippe 26 voneinander getrennt. Kanäle, die in den ersten Verbindungsraum 27 münden, sind daher nur mit Kanälen verbunden, die ebenfalls in den ersten Verbindungsraum 27 münden. Kanäle, die nur in den zweiten Verbindungsraum 28 münden, sind dementsprechend nur mit Kanälen verbunden, die ebenfalls in den zweiten Verbindungsraum 28 münden.
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5 zeigt einen Tank 20, in welchem eine Fördereinheit 1 angeordnet ist. Die Fördereinheit 1 weist ein Gehäuse 13 auf, welches in den Boden des Tanks 20 eingesetzt ist. Zu erkennen ist der Flüssigkeitsspiegel 31 in dem Tank. Innerhalb des Gehäuses 13 befindet sich der Block mit Kanälen 3 und dem Sammelraum 5. An dem Block 2 ist hier als aktive Komponente 4 eine Pumpe 12 dargestellt. Die Pumpe 12 entnimmt flüssiges Additiv an der Ansaugstelle 23 aus dem Tank und fördert das flüssige Additiv durch die Kanäle 3 in dem Block 2 hin zu einem Leitungsanschluss 24, an welchen eine Fluidleitung zur Leitung des flüssigen Additivs zu einem Verbraucher angeschlossen werden kann. 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 17 aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 18 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 19 zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine 18. In der Abgasbehandlungsvorrichtung 19 ist ein SCR-Katalysator 21 vorgesehen, mit welchem das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion durchgeführt werden kann. Der Abgasbehandlungsvorrichtung 19 kann zu diesem Zweck mit Hilfe eines Injektors 33 flüssiges Additiv zugeführt werden. Der Injektor 33 wird über eine Versorgungsleitung 32 von einer Fördereinheit 1 mit flüssigem Additiv versorgt, wobei das flüssige Additiv von der Fördereinheit 1 aus einem Tank 20 entnommen wird.
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7 zeigt eine Möglichkeit, eine aktive Komponente 4 an einen Kanal 3 in einem Block 2 einer Fördereinheit anzuschließen. Von dem Block 2 ist hier nur ein Abschnitt dargestellt. Der Block 2 weist eine Aufnahme 10 auf, in der der Kanal 3 mündet und in welche ein Anschluss 22 der aktiven Komponente 4 eingesetzt werden kann. Die aktive Komponente 4 bzw. der Anschluss 22 der aktiven Komponente 4 weist eine Nut 16 auf. Durch einen Schlitz 15 an dem Block 2 kann ein Klemmblech 14 eingesetzt werden, welches in die Nut 16 der aktiven Komponente 4 eingreift und die aktive Komponente 4 so an dem Block an der Aufnahme 10 fixiert.
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Das Klemmblech 14 aus 8 ist in 9 noch einmal im Detail dargestellt. Zu erkennen ist, dass es zwei Arme aufweist, zwischen welchen die Nut der aktiven Komponente mit ihrem Anschluss in der Aufnahme sitzt und das Klemmblech 14 in den Schlitz bzw. den Block eingesetzt ist.
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Die hier beschriebene Fördereinheit ist besonders beständig und haltbar, insbesondere auch, wenn das zu fördernde flüssige Additiv in der Fördereinheit regelmäßig einfriert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördereinheit
- 2
- Block
- 3
- Kanal
- 4
- aktive Komponente
- 5
- Sammelraum
- 6
- hülsenförmiges Element
- 7
- Versteifungsstruktur
- 8
- Außenseite
- 9
- Rille
- 10
- Aufnahme
- 11
- Sicherungsstift
- 12
- Pumpe
- 13
- Gehäuse
- 14
- Klemmblech
- 15
- Schlitz
- 16
- Nut
- 17
- Kraftfahrzeug
- 18
- Verbrennungskraftmaschine
- 19
- Abgasbehandlungsvorrichtung
- 20
- Tank
- 21
- SCR-Katalysator
- 22
- Anschluss
- 23
- Ansaugstelle
- 24
- Leitungsanschluss
- 25
- Einmündung
- 26
- Dichtlippe
- 27
- erster Verbindungsraum
- 28
- zweiter Verbindungsraum
- 29
- Innenraum
- 30
- Wandung
- 31
- Flüssigkeitsspiegel
- 32
- Versorgungsleitung
- 33
- Injektor
