DE102013210740A1 - Entnahmeeinrichtung, Tankvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entnahmeeinrichtung (3) für eine Tankvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Reduktionsmitteltankvorrichtung, wobei die insbesondere in einer Öffnung (4) eines Flüssigkeit bereitstellenden Tanks (2) der Tankvorrichtung (1) anordenbare Entnahmeeinrichtung (3) wenigstens eine Entnahmeöffnung (6) zur Entnahme der Flüssigkeit sowie wenigstens eine Heizeinrichtung (7) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung (7) wenigstens ein flexibles Heizelement (8) aufweist, das einendig an der Entnahmeeinrichtung (3) befestigt ist und das anderendig wenigstens ein Schwimmerelement (14) aufweist.

Description

  • Entnahmeeinrichtung, Tankvorrichtung
  • Die Erfindung betrifft eine Entnahmeeinrichtung für eine Tankvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Reduktionsmitteltankvorrichtung, wobei die insbesondere in einer Öffnung eines Flüssigkeit bereitstellenden Tanks der Tankvorrichtung anordenbare Entnahmeeinrichtung, wenigstens eine Öffnung zur Entnahme der Flüssigkeit sowie wenigstens eine Heizeinrichtung aufweist.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Tankvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Tank zum Bereitstellen einer Flüssigkeit, insbesondere eines flüssigen Reduktionsmittels, und mit der oben beschriebenen Entnahmeeinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist üblicherweise ein Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen, das zur Reduzierung der Schadstoffemissionen im Abgas des Verbrennungsmotors dient. Insbesondere ist es bekannt, den Schadstoff NOx zu reduzieren. Hierzu wird häufig das sogenannte SCR-Verfahren (SCR = Selektive katalytische Reduktion) angewandt, bei welchem der Schadstoff NOx unter Zuhilfenahme von flüssigem Reduktionsmittel zu Stickstoff und Wasser reduziert wird. Dazu wird von einem Tank der Tankvorrichtung das flüssige Reduktionsmittel über eine Leitung zu einem Dosiermodul befördert, welches das flüssige Reduktionsmittel in das Abgas eindüst. Da das Reduktionsmittel üblicherweise bei Temperaturen von etwa –11°C gefriert, muss es insbesondere im Bereich der Entnahmeöffnung bei Bedarf aufgetaut werden können. Dazu ist es bekannt, eine Heizeinrichtung in den Tank oder an der Entnahmeeinrichtung vorzusehen, die bei Bedarf aktivierbar ist. Ist die Heizeinrichtung lokal auf die Entnahmeöffnung beschränkt, so können weiter entfernte Bereiche nicht mehr aufgetaut werden, insbesondere, wenn einmal aufgetautes Reduktionsmittel durch die Entnahmeöffnung entnommen wurde, fehlt es an einer günstigen Wärmeleitung zu noch gefrorenen Bereichen. Insbesondere bei geringem Tankfüllstand kann zwar das Eis im Bereich der Entnahmeöffnung mittels der Heizeinrichtung aufgetaut werden, aufgrund von Schwappbewegungen kann die Flüssigkeit jedoch im Randbereich des Tanks abfließen und dort wieder gefrieren, bevor es durch die Entnahmeöffnung entnommen werden kann. Gegebenenfalls muss dann das System seinen Betrieb einstellen, da sich um die Heizeinrichtung herum eine Kavität bildet, wodurch der Wärmefluss an das Eis unterbrochen wird.
  • Um dieses Problem zu lösen, schlägt beispielsweise die noch nicht veröffentlichte DE 10 2011 088 684 vor, eine Fluidbarriere vorzusehen, die das Entweichen von Wärme in eine bestimmte Richtung verhindern soll. Auch ist es bekannt, die Heizeinrichtung mit einem sich flächig durch den Tank erstreckenden Heizelement, wie beispielsweise ein gebogener Heizdraht, weitere Bereiche des Tanks zu erreichen. Dabei ist auch vorgesehen, dass sich das Heizelement in die Höhe erstreckt. Bei geringen Füllständen des Tanks führt dies jedoch dazu, dass Wärme ungenutzt in das Gasvolumen des Tanks oberhalb des Flüssigkeitsspiegels entweichen kann. Das Auftauen geringer Füllstände gestaltet sich dabei als schwierig.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Entnahmeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sich das Heizelement in der Regel stets innerhalb der Flüssigkeit unabhängig von dem Füllstand des Tanks befindet. Dadurch wird erricht, dass stets gegebenenfalls gefrorene Flüssigkeit aufgetaut und zur Entnahme bereitgestellt werden kann. Erfindungsgemäße ist hierzu vorgesehen, dass die Heizeinrichtung wenigstens ein flexibles Heizelement aufweist, das einendig an der Entnahmeeinrichtung befestigt ist, und das anderendig wenigstens ein Schwimmerelement aufweist. Die flexible Ausbildung des Heizelements erlaubt dessen Verformung im Betrieb. Durch die einendige Anbindung an die Entnahmeeinrichtung ist das Heizelement einendig fest in dem Tank angeordnet. Durch das Vorsehen eines Schwimmerelements an einem anderen Ende des Heizelements wird erreicht, dass das andere Ende des Heizelements mit zunehmendem Füllstand in dem Tank in die Höhe gezogen wird, und bei abnehmendem Tankfüllstand zurück in Richtung des Tankbodens verlagert wird. Dadurch befindet sich das Heizelement stets innerhalb der Flüssigkeit. Unter einem Schwimmerelement ist hierbei ein Bauteil zu verstehen, dessen Auftriebskraft ausreicht, um das Heizelement in der Flüssigkeit beziehungsweise in dem Tank mit zunehmendem Tankfüllstand hochzuheben beziehungsweise entsprechend zu verformen. Bei dem Schwimmerelement handelt es sich vorzugsweise um einen gasgefüllten Hohlkörper, wie beispielsweise eine mit Luft gefüllte Kugel.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehene, dass das Heizelement eigenelastisch ausgebildet ist, so dass die Eigenelastizität des Heizelements dieses in eine Ausgangsposition drängt. Dies ist besonders hilfreich, wenn das Heizelement durch die Öffnung des Tanks in den Tank eingebracht werden muss und das Heizelement größer ist als die Tanköffnung. In diesem Fall kann das Heizelement verformt werden, so dass es durch die Öffnung in den Tank einführbar ist, wobei es sich anschließend in dem Tank zurück in seine Ausgangsform verformt. Darüber hinaus unterstützt die Eigenelastizität bevorzugt das Rückverformen des Heizelementes bei abnehmendem Tankfüllstand.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizmatte anderendig formschlüssig mit dem Schwimmerelement oder mit einem an dem Schwimmerelement befestigten Fadenelement verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung zwischen Heizmatte und Schwimmerelement gewährleistet einen sicheren Halt der Heizmatte an dem Schwimmerelement, so dass der Betrieb der Entnahmeeinrichtung beziehungsweise der Tankvorrichtung dauerhaft gewährleistet werden kann. Die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch einen an der Heizmatte ausgebildeten Zapfen gebildet werden, der mit einer Zapfenaufnahme des Schwimmerelements oder des Fadenelements, beispielsweise in Form einer Buchse oder Öse, zusammenwirkt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der formschlüssigen Verbindung eine Rastverbindung zugeordnet ist, die ein selbstständiges Lösen de Verbindung verhindert.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Heizelement einendig der Entnahmeöffnung zugeordnet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die Flüssigkeit zumindest im Bereich der Entnahmeöffnung sicher aufgetaut werden kann.
  • Bevorzugt ist das Heizelement als Heizmatte ausgebildet. Die Heizmatte weist dazu gemäß einer ersten Ausführungsform eine Drahtheizung auf, die insbesondere von einem Kunststoffmaterial umspritzt beziehungsweise umgeben ist, um die Drahtheizung vor einem direkten Kontakt mit der Flüssigkeit zu schützen. Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann anstelle der Drahtheizung auch eine Fluidheizung vorgesehen sein, die insbesondere durch eine wärmeleitfähige Kunststoffmatte geführt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der Heizmatte wenigstens ein Filterelement verbunden ist, das sich entlang der Heizmatte bis über die Entnahmeöffnung erstreckt. Die Entnahmeöffnung ist somit zwischen Heizmatte und Filterelement angeordnet, so dass nur gefilterte Flüssigkeit in die Entnahmeöffnung gelangen kann. Da das Filterelement an der Heizplatte angeordnet ist, wird auch das Filterelement großflächig aufgewärmt und aufgetaut, so dass schnell die Filterfunktion zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Filterelement und der Heizmatte wenigstens ein, insbesondere elastisch verformbarer Abstandhalter angeordnet ist. Der Abstandhalter gewährleistet, dass stets ein Volumen der Flüssigkeit zwischen Heizmatte und Filterelement zur Verfügung steht, das schnell aufgetaut und der Entnahmeöffnung zugeführt werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass an der Heizmatte beidseitig jeweils ein Filterelement angeordnet ist, wobei die Heizmatte insbesondere zumindest eine Durchströmungsöffnung zwischen den Filterelementen aufweist. Durch das Vorsehen von zwei Filterelementen wird das schnell zur Verfügung stellbare Flüssigkeitsvolumen vergrößert. Durch das Vorsehen der Durchströmungsöffnung zwischen Heizmatte ist eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Volumen hergestellt, die insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Entnahmeöffnung nur einem der beiden Filtervolumen zugeordnet ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizmatte einen ersten, nahe zu der Entnahmeöffnung angeordneten Heizkreis und mindestens einen zweiten, sich zumindest im Wesentlichen durch die gesamte Heizmatte erstreckenden Heizkreis aufweist. Diese Ausführungsform sieht also vor, dass die Heizmatte mit zumindest zwei Heizkreisen versehen ist. Der erste Heizkreis ist der Entnahmeöffnung zugeordnet und insbesondere auf den Bereich der Entnahmeöffnung beschränkt, so dass mittels des ersten Heizkreises lokal im Bereich der Entnahmeöffnung gefrorene Flüssigkeit aufgetaut werden kann. Der zweite Heizkreis erstreckt sich im Wesentlichen durch die gesamte Heizmatte, also insbesondere auch in von der Entnahmeöffnung entfernte Bereiche des Tanks, um ein nachhaltiges Auftauen gefrorener Flüssigkeit zu ermöglichen. Im Betrieb können die Heizkreise insbesondere unabhängig voneinander betrieben werden, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass zuerst der erste Heizkreis mit einer höheren Leistung betrieben wird, um schnell Flüssigkeit beziehungsweise flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel zum Entnehmen zur Verfügung zu haben, und anschließend wird die Heizleistung des ersten Heizkreises verringert und der zweite Heizkreis aktiviert beziehungsweise dessen Heizleistung erhöht, um den Tank in weiten Bereichen aufzutauen, so dass Flüssigkeit in Richtung der Entnahmeöffnung nachströmen kann.
  • Die erfindungsgemäße Tankvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Entnahmeeinrichtung wie sie oben stehend beschrieben wurde aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
  • 1 eine vorteilhafte Tankvorrichtung in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
  • 2 eine Draufsicht auf ein Heizelement der Tankvorrichtung,
  • 3 eine Detailansicht des Heizelements und
  • 4 eine schematische Draufsicht auf das Heizelement.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Tankvorrichtung 1, die einen Tank 2 zum Bereitstellen eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels sowie eine an dem Tank 2 angeordnete Entnahmeeinrichtung 3 aufweist. Die Entnahmeeinrichtung 3 ist dabei in beziehungsweise an einer Öffnung 4 des Tanks 2, die seitlich in der Tankwand 2 ausgebildet ist, angeordnet.
  • Die Entnahmeeinrichtung 3 weist eine Fördereinrichtung 5, die einer Entnahmeöffnung 6 zugeordnet ist, auf. Mittels der Fördereinrichtung 5 kann die in dem Tank 2 bereitgestellte Flüssigkeit aus dem Tank entnommen und beispielsweise einem Dosiermodul zugeführt werden.
  • Die Entnahmeeinrichtung 3 ist dabei die Öffnung 4 dicht verschließend an/in dem Tank 2 angeordnet. Die Entnahmeeinrichtung 3 weist weiterhin eine Heizeinrichtung 7 auf, die vorliegend ein Heizelement 8 aufweist, das als Heizmatte ausgebildet ist und sich flächig durch den Tank 2 erstreckt.
  • 2 zeigt in einer Draufsicht das Heizelement 8 der Heizeinrichtung 7. Durch die flächige Ausbildung des Heizelements 8 weist die Heizmatte eine niedrige Höhe im Vergleich zu ihrer Länge und Breite auf. In dem Heizelement 8 sind mehrere voneinander beabstandet angeordnete Durchströmungsöffnungen 9 ausgebildet, die das Heizelement 8 durchdringen. Über die Durchströmungsöffnungen 9 hinweg erstreckt sich auf einer Seite der Heizmatte ein Filterelement 10, das mit dem Heizelement 8 verbunden ist und sich auch über die Entnahmeöffnung 6, wie in 1 dargestellt, erstreckt, so dass die Entnahmeöffnung 6 zwischen dem Filterelement 10 und der Heizmatte angeordnet ist. Wie aus 1 ersichtlich, ist auf der gegenüberliegenden Seite des Heizelementes 8 ein weiteres Filterelement 11 angeordnet, dass sich ebenfalls zumindest über die Durchströmungsöffnungen 9 hinweg erstreckt und ansonsten mit der Heizmatte verbunden ist. Die Durchströmungsöffnungen 9 bilden eine fluidtechnische Verbindung zwischen den beiden durch die Filterelemente 10 und 11 gebildeten Filtervolumina.
  • In einem Bereich außerhalb der Filterelemente 10 und 11 weist das Heizelement 8 zwei benachbarte Öffnungen 12 auf, die zwischen sich eine von dem Heizelement 8 gebildeten Steg bilden.
  • Wie aus 1 hervorgeht, ist um diesen Steg beziehungsweise durch die Öffnung 12 ein Fadenelement 13 geführt, an dessen freiem Ende ein Schwimmerelement 14 gehalten ist. Vorliegend ist das Schwimmerelement 14 als Hohlkugel mit Gas, insbesondere mit Luft gefüllt ausgebildet. Die Öffnungen 12 sind der Entnahmeöffnung 6 gegenüberliegenden Ende des Heizelements 8 zugeordnet, so dass das Schwimmerelement 14 weit entfernt von der Entnahmeöffnung 6 an dem Heizelement 8 angreift. Das Schwimmerelement 14 ist derart ausgebildet, das seine Auftriebskraft dazu ausreicht, das Heizelement 8, wie in 1 dargestellt, an seinem die Öffnungen 12 aufweisenden Ende mit zunehmendem Tankfüllstand nach oben zu bewegen. Nimmt der Tankfüllstand ab, so sinkt das Schwimmerelement 14 in den Tank 2 und damit auch das die Öffnungen 12 aufweisende Ende des Heizelements 8 nach unten.
  • Wird die Heizeinrichtung 7 aktiviert, erfolgt eine Erwärmung des Heizelements 8, welches Wärme an die umgebende Flüssigkeit abgibt. Ist die Flüssigkeit gefroren, so wird dadurch die das Heizelement 8 umgebende Flüssigkeit aufgetaut. Durch die besondere Zuordnung der Filterelement 10 und 11 zu dem Heizelement 8 werden die Filterelement 10 und 11 ebenfalls zeitnah aufgetaut und können somit ihre Filterwirkung entfalten. Durch die Anordnung der Entnahmeöffnung 6 zwischen den Filterelementen 10, 11 und dem Heizelement 8 wird gewährleistet, dass die zuerst aufgetaute Flüssigkeit bereits gefiltert ist, wenn sie in die Entnahmeöffnung 6 gelangt, so dass besonders schnell gefilterte Flüssigkeit zur Verfügung steht. Durch das Schwimmerelement 14 liegt das Heizelement 8 stets in einer vorteilhaften Lage innerhalb des Tanks 2, um den Tank 2 möglichst großflächig bis zum Flüssigkeitsspiegel aufzutauen, so dass stets auftaubares Medium zur Verfügung steht, insbesondere bei niedrigen Tankfüllständen, wenn das Heizelement 8 wieder in seine Ausgangslage auf den Boden des Tanks 2 zurückgelangt ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Boden des Tanks 2 mehrere Erhebungen 15 auf, auf denen das Heizelement 8 zum Liegen kommt, wenn der Füllstand des Tanks 2 entsprechend abnimmt. Dadurch verbleiben Bereiche zwischen den Erhebungen 15, die mit Flüssigkeit gefüllt sind, so dass in diesen Bereichen weiterhin Flüssigkeit aufgetaut und der Entnahmeöffnung 6 zugeführt werden kann. Hierzu sind insbesondere auch die Durchströmungsöffnungen 9 in dem Heizelement 8 von Vorteil.
  • 1 zeigt hierzu einen ersten Bereich 16 mit aufgetauter Flüssigkeit sowie einen zweiten Bereich 17 mit noch gefrorener Flüssigkeit, um die Wirkung des Heizelements 8 zu verdeutlichen.
  • Die Entnahmeeinrichtung 3 ist als Entnahmemodul beziehungsweise – Einheit ausgebildet, die das Heizelement 8, die Filter 10 und 11, sowie die Fördereinrichtung 5 und das Schwimmerelement 14 umfasst. Weiterhin kann die Entnahmeeinrichtung 3 auch noch weitere Komponenten, wie beispielsweise einen Drucksensor oder eine Rücksaugpumpe aufweisen. Bei der Montage wird die in der Entnahmeeinrichtung 3 mit dem Heizelement 8 durch Öffnung 4 in den Tank 2 eingeführt. Vorzugsweise wird dazu die insbesondere elastisch verformbare Heizmatte der Länge nach zusammengerollt, wobei sie sich innerhalb des Tanks 2 aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder entrollt.
  • Die Filterelemente 10 und 11 sind ebenfalls flächig ausgeführt, wobei die Filterelemente 10 und 11 an ihrem Rand mit der Heizmatte beziehungsweise mit dem Heizelement 8 vorzugsweise verklebt sind.
  • Das Fadenelement 13 ist vorteilhafterweise derart lang ausgebildet, dass das Heizelement 8 bei vollem Tank 2 im oberen Bereich des Tanks 2 positioniert ist. Wobei bevorzugt die Länge derart gewählt ist, dass das Filterelement 10 noch einen Mindestabstand zum Flüssigkeitsspiegel beziehungsweise zur freien Oberfläche von beispielsweise 30 mm aufweist.
  • 3 zeigt das Heizelement 8 in einer Detailansicht im Bereich der Öffnungen 12. Bei der Montage wird vorteilhafterweise zunächst das Schwimmerelement 14 mit dem Fadenelement 13 in den Tank 2 durch die Öffnung 4 eingebracht. Anschließend wird die damit verbundene Heizmatte eingeschoben. Durch die vorteilhafte formschlüssige Verbindung des Heizelements 8 mit dem Schwimmerelement 14 wird gewährleistet, dass das Schwimmerelement 14 weder bei der Montage noch im Betrieb unter das Heizelement 8 rutschen kann. Das Heizelement 8 weist zur Bildung der Heizmatte vorzugsweise ein oder mehrere in Kunststoff umspritzte Heizdrähte 18 auf, die zur elektrischen Beheizung dienen.
  • Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die von dem Heizelement 8 ausgehende Wärme entlang des Verbindungselements beziehungsweise Fadenelements 13 im gefrorenen Zustand der Flüssigkeit eine Luftverbindung nach oben in den Luftraum des Tanks 2 schaffen kann. Dadurch wird vermieden, dass um das Heizelement 8 herum beim Absaugen des verflüssigten Abgasnachbehandlungsmittels ein Vakuum entsteht. Gemäß einem alternativen, hier nicht dargstellten Ausführungsbeispiel ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schwimmerelement 14 direkt unter dem Heizelement 8 an dem von den Entnahmeöffnungen 6 abgewandten Ende angeordnet ist. Das Schwimmerelement 14 könnte in diesem Fall die Heizmatte nach oben drücken, wobei bei vollem Tank das äußere Ende des Heizelement 8 an der Flüssigkeitsoberfläche stehen würde. Somit wäre auch hierdurch eine Lüftung des Heizelements 8 gewährleistet.
  • Die Filter 9 und 10 bestehen vorzugsweise aus einer mehrfach versponnenen PA-Matte, die eine Wärmeisolation nach außen bildet. Dadurch wird erreicht, dass die Wärmeleistung des Heizelements 8 nicht unmittelbar in das große Eisvolumen außerhalb der Filterelemente 10, 11 entweicht, sondern dass zunächst das innerhalb der Filterelemente vorliegende Abgasnachbehandlungsmittel aufgetaut wird.
  • Um ein Volumen zwischen den Filterelementen 10 und 11 zu gewährleisten, ist, wie in 3 gezeigt, zwischen dem Heizelement 8 und dem jeweiligen Filterelement 10, 11 jeweils ein Abstandhalter 19, 20 vorgesehen. Die Abstandshalter 19, 20 sind dabei vorzugsweise elastisch verformbar ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abstandshalter 19, 20 jeweils als elastisch verformbares Wellenprofil ausgebildet. Durch die Abstandshalter 19, 20 wird das jeweilige Filterelement 10 von dem Heizelement 8 weggedrückt, so dass ein Freiraum zwischen Heizmatte und Filterelement 19, 20 entsteht, in dem sich stets Flüssigkeit befindet. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das Volumen oberhalb der Heizmatte, also zwischen Heizelement 8 und Filterelement 10, größer ist, als das Volumen unterhalb der Heizmatte. Dadurch wird ausgenutzt, dass Wärme nach oben steigt, wodurch die größere Volumenmenge des jeweils gefrorenen Abgasnachbehandlungsmittels aufgetaut wird.
  • 4 zeigt eine weitere Draufsicht auf das Heizelement 8, wobei in diesem Fall schematisch zwei Heizkreise 21 und 22, die durch die Heizdrähte 15 gebildet werden und unabhängig voneinander ansteuerbar sind, gezeigt sind. Der erste Heizkreis 21 ist verhältnismäßig klein ausgebildet und der Entnahmeöffnung 6 zugeordnet. Der zweite Heizkreis 22 ist größerflächig ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen durch das gesamte Heizelement 8. Durch die dargestellten Schlangenlinienform der Heizdrähte wird eine besonders hohe Energieausbeute gewährleistet.
  • Vorteilhafterweise wird zu Beginn, also bei Inbetriebnahme eines die Tankvorrichtung 1 aufweisenden Abgasnachbehandlungssystems nur der der Fördereinrichtung 5 und der Entnahmeöffnung 6 nahe Heizkreis 21 bestromt beziehungsweise aktiviert. Ist die Heizmatte, insbesondere das Heizelement 8 wie in 1 dargestellt nach oben gehoben in dem Tank 2 angeordnet beziehungsweise ausgerichtet, so wird auch der Bereich innerhalb des Filterelements 10 aufgetaut, der nahe zu dem Schwimmerelement 14 liegt, da die Wärme nach oben steigt. Ist dieser Bereich aufgetaut, wird bevorzugt der erste Heizkreis 21 deaktiviert und der Heizkreis 22 aktiviert. Nunmehr wird das Heizelement 8 großflächig erwärmt. Aufgrund der zuvor beschriebenen Isolationswirkung des Filterelements 10 wird erst dann, wenn die Flüssigkeit zwischen Filterelement 10 und Heizelement 8 aufgetaut ist, die Wärme verstärkt in die äußeren Bereiche des Tankvolumens abwandern. Bei fallendem Flüssigkeitsspiegel wird die Heizmatte allmählich nach unten durch das Eis wandern, wodurch eine nachhaltige Heizung gewährleistet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011088684 [0004]

Claims (10)

  1. Entnahmeeinrichtung (3) für eine Tankvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Reduktionsmitteltankvorrichtung, wobei die insbesondere in einer Öffnung (4) eines Flüssigkeit bereitstellenden Tanks (2) der Tankvorrichtung (1) anordenbare Entnahmeeinrichtung (3) wenigstens eine Entnahmeöffnung (6) zur Entnahme der Flüssigkeit sowie wenigstens eine Heizeinrichtung (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) wenigstens ein flexibles Heizelement (8) aufweist, das einendig an der Entnahmeeinrichtung (3) befestigt ist und das anderendig wenigstens ein Schwimmerelement (14) aufweist.
  2. Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) eigenelastisch ausgebildet ist.
  3. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) einendig der Entnahmeöffnung (6) zugeordnet ist.
  4. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) als Heizmatte ausgebildet ist.
  5. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Heizmatte wenigstens ein Filterelement (10, 11) verbunden ist, das sich entlang der Heizmatte bis über die Entnahmeöffnung (6) erstreckt.
  6. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filterelement (10, 11) und der Heizmatte wenigstens ein, insbesondere elastisch verformbarer, Abstandshalter (19, 20) angeordnet ist.
  7. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Heizmatte beidseitig jeweils ein Filterelement (10, 11) angeordnet ist, wobei die Heizmatte insbesondere wenigstens eine Durchströmungsöffnung (9) zwischen den Filterelementen (10, 11) aufweist.
  8. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte anderendig formschlüssig mit dem Schwimmerelement (14) oder mit einem an dem Schwimmerelement (14) befestigten Fadenelement (13) verbunden ist.
  9. Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte einen ersten, nahe zu der Entnahmeöffnung angeordneten Heizkreis (21) und mindestens einen zweiten, sich zumindest im Wesentlichen durch die gesamte Heizmatte erstreckenden Heizkreis (22) aufweist.
  10. Tankvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Tank (2) zum Bereitstellen einer Flüssigkeit, insbesondere eines flüssigen Reduktionsmittels, und mit einer Entnahmeeinrichtung (3) zum Entnehmen der Flüssigkeit aus dem Tank (2), gekennzeichnet durch die Ausbildung der Entnahmeeinrichtung (3) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102016200886A1 (de) * 2016-01-22 2017-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Additiv-Speicherbehälters eines Kraftfahrzeugs
FR3060103A1 (fr) * 2016-12-09 2018-06-15 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Reservoir avec systeme de chauffage et vehicule automobile comportant un tel reservoir.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088684A1 (de) 2011-12-15 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Entnahmeeinrichtung für eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie Tankeinrichtung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088684A1 (de) 2011-12-15 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Entnahmeeinrichtung für eine Tankeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie Tankeinrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016200886A1 (de) * 2016-01-22 2017-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Additiv-Speicherbehälters eines Kraftfahrzeugs
FR3060103A1 (fr) * 2016-12-09 2018-06-15 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Reservoir avec systeme de chauffage et vehicule automobile comportant un tel reservoir.

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