DE102013222288A1 - Versorgungsmodul zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes - Google Patents

Versorgungsmodul zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Versorgungsmodul (10) zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes eines Abgasnachbehandlungssystems für Verbrennungskraftmaschinen. Das Versorgungsmodul (10) umfasst ein topfförmiges Trägerteil (26), an dem ein Förderaggregat und ein Filter (12, 32) aufgenommen sind. Das Filter (32) umfasst eine Halterung (48) für eine dieses im Wesentlichen umschließende Heizung (40.

Description

  • Stand der Technik
  • DE 10 2013 217 333 A1 betrifft einen Im-Tank-Filter und ein für diesen geeignetes Filtermedium. Der Im-Tank-Filter dient der Filterung einer Flüssigkeit und weist eine erste Filterseite und eine zweite Filterseite auf. Zwischen diesen ist ein Aufnahmeraum angeordnet, ferner ist über einen Anschluss gefilterte Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum ableitbar. Zum Bilden eines Gehäuses ist eine ringförmige Umfangswand vorgesehen, welche die erste Filterseite und die zweite Filterseite umschließt, wobei zumindest eine Filterseite ein plissiertes Filtermedium aufweist.
  • In Abgasnachbehandlungssystemen kann ein Versorgungsmodul eingesetzt werden, bei dem sich das Filter am Boden des Versorgungsmoduls befindet. Das Filter ist über einen Kanal mit einer Ansaugstelle eines als Pumpe ausgebildeten Förderaggregates verbunden sowie an mehreren Rippen mit dem Träger des Versorgungsmodules stoffschlüssig verbunden. Das Filter hat die Aufgabe, den Schmutz sowie zusätzlich während der Nachtankvorgänge eventuell in einen Betriebs-/Hilfsstoff bevorratenden Tank gelangenden Schmutz auszufiltern, um sensible Bauteile wie beispielsweise ein Pumpenmodul sowie ein Dosiermodul zu schützen. Die Hauptschmutzbeladung des Filters über dessen Lebensdauer gesehen, entsteht durch eingebrachten Schmutz, der bei Nachtankvorgängen in den Vorratstank gelangt. Da das Filter über die Lebensdauer ausgelegt werden soll, ist dessen Kapazität entsprechend hoch auszulegen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Versorgungsmodul zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes vorgeschlagen, welches in einem Abgasnachbehandlungssystem, insbesondere einem SCR-System (SCR = Selectiv Catalytic Reduction) eingesetzt werden kann. Das Versorgungsmodul umfasst dazu einen Trägerteil, an dem ein Förderaggregat und ein Filter aufgenommen sind, wobei das Filter eine Stütz- und Haltefunktion für eine dieses im Wesentlichen umschließende Heizung darstellt. In einer weiteren Ausgestaltung des Filters weist dieser einen Filterkörper auf, der eine erste und eine zweite Gehäusehälfte umfasst, in welchen eine Filterfläche im Wesentlichen in vertikaler Anordnung aufgenommen ist. Durch die vertikale Aufnahme der Filterfläche kann beim Zuschnitt des Filtermaterials ein minimierter Verschnitt realisiert werden; ferner kann durch Einbindung des Filtermaterials in die bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Gehäusehälften des Filterkörpers die Fertigung deutlich vereinfacht werden.
  • In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens umfasst die Heizung eine Anzahl von Heizdrahtwindungen. Diese umgeben den Filterkörper des Filters im Wesentlichen in Form voneinander beabstandeten Heizdrahtwindungen, so dass der Filterkörper des Filters im Wesentlichen allseitig von der Heizung umschlossen ist.
  • In vorteilhafter Weise ist das Filter auf einer Aufsatzfläche eines Trägerteiles, insbesondere eine Aufsatzfläche, die am topfförmig ausgebildeten Trägerteil des Versorgungmoduls ausgebildet ist, positioniert. Das Filter hat im Wesentlichen die Form eines Quaders, wodurch die Fläche, die durch das Filter auf der Aufsatzfläche des Trägerteils beansprucht wird, minimiert ist. Dadurch wird Bauraum für ein erforderlichenfalls größer zu dimensionierendes Förderaggregat in Gestalt einer Pumpe sowie Bauraum für eine erforderlichenfalls auf der Aufsatzfläche des Trägerteiles aufzubringende Steuerelektronik reserviert.
  • Da die Heizung des Filters dessen Filterkörper im Wesentlichen in Form von Heizdrahtwindungen allseitig umschließt, erstrecken sich Abschnitte der einzelnen voneinander beabstandeten Heizdrahtwindungen auch über Gehäuseöffnungen, die sich an den Längsseiten des Filters befinden. Durch das Filterelement zuströmender Betriebs-/Hilfsstoff erreicht diesen auf einem erhöhten Temperaturniveau, wodurch das Auftauverhalten, welches mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Filter am Versorgungsmodul erreicht werden kann, nochmals deutlich verbessert wird. Der Filterkörper des Filters wird bevorzugt mehrteilig, eine erste und eine zweite Gehäusehälfte aufweisend, ausgeführt. Die beiden Gehäusehälften weisen jeweils eine Anzahl von Halterungen auf, in welchen die einzelnen Heizdrahtwindungen der Heizung aufgenommen sind. Werden die beiden Gehäusehälften des Filterkörpers aus Kunststoffmaterial gefertigt, so können die einzelnen die Heizdrahtwindungen haltenden Halterungen aus Kunststoffmaterial direkt bei der Fertigung der Gehäusehälften des Filterkörpers an die Gehäusehälften angespritzt werden, ohne dass Nacharbeitsvorgänge erforderlich werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Filterfläche des Filters durch die Heizdrahtwindungen, die einen Käfig um das Filter bilden, gegen Eisgang in dem den Betrieb-/Hilfsstoff bevorratenden Tank geschützt, so dass Beschädigungen des Filtermaterials vermieden werden. Durch die Anordnung des Filtermaterials innerhalb der Gehäusehälften des Filterkörpers im Wesentlichen in vertikaler Anordnung, kann eine ausreichend große Filteroberfläche realisiert werden. Die vertikale Anordnung der Filterflächen wirkt sich des Weiteren positiv dahingehend aus, dass dadurch eine Ablagerung, insbesondere eine Sedimentation von Schmutzpartikeln auf der Filterfläche, nur an der Unterseite des Filters aufgrund der Wirkung der Schwerkraft auftritt und weitere, oben gelegene Teile der Filterfläche eine geringere Partikelbeladung, d.h. eine reduzierte Verschmutzung aufweisen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass bisher eingesetzte im Wesentlichen ringförmig ausgebildete Filter entfallen können, wodurch Bauraum am Versorgungsmodul eingespart werden kann. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Filter bietet zusätzlich zu seiner Filterfunktion gleichzeitig eine Halte- bzw. Stützfunktion für die Heizung. Dadurch kann eine optimierte Wärmeabstrahlung der Heizung, die in vorteilhafter Weise als eine Anzahl von Heizdrahtwindungen ausgebildet werden kann, in den Filterkörper erreicht werden, da dieser nun im Wesentlichen allseitig von der Heizung umschlossen ist. Daraus wiederum resultiert ein deutlich schnelleres Auftauen des im Filter eingeschlossenen Betriebs-/Hilfsstoffes, wie beispielsweise ein Reduktionsmittel wie AdBlue® sowie eine verkürzte Zeitdauer, die bis zur Herstellung der Dosierbereitschaft verstreicht. In vorteilhafter Weise wird die Heizung durch Heizdrahtwindungen gebildet, die eine Art Käfig um den Filterkörper bilden, wodurch das Filtermaterial gegen bei Eisgang auftretende Beschädigungen geschützt ist.
  • Des Weiteren kann durch die Länge und Position der Heizung eine optimale Erwärmung der kritischen Bereiche am Filterkörper selbst sowie im Bereich der Ansaugkanäle gewährleistet werden. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Heizung flexibel um den Filterkörper gewickelt, wodurch zusätzlich die Wärmeleitung verbessernde Maßnahmen, z.B. die Ausbildung eines Wärmeleitpins am Versorgungsmodul entfallen können.
  • Aufgrund der Geometrie des Filterkörpers kommt es beim Zuschnitt des Filtermaterials zu einem minimierten Verschnitt; ferner ist die Fertigung, d.h. die Einbindung des Filtermaterials in die aus Kunststoff gefertigten Gehäusehälften des Filterkörpers deutlich einfacher. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist daran zu erblicken, dass die Heizung bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt in der Wertschöpfungskette um den Filter gewickelt werden kann, (z.B. beim Lieferanten des Filterkörpers), so dass dieser Montageschritt bei der Versorgungsmodulmontage entfallen kann. Aufgrund der vertikalen Anordnung der Filterfläche ist auf der Aufsatzfläche des Filters am Versorgungsmodul kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich. Ferner kann aufgrund der quaderförmigen Geometrie des Filterkörpers eine Direktbetankung ermöglicht werden, da ein direkter Kontakt des Filters mit einem Strahl des Reduktionsmittels während des Betankens aufgrund der gewählten Geometrie des Filterkörpers unkritisch für eine Beschädigung des sensiblen Filtermaterials ist. Eine Beschädigung des Filtergewebes ist ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Filters ist der reduzierte Platzbedarf auf der Grundfläche, d.h. der Aufsatzfläche des Versorgungsmoduls. Dadurch weist diese mehr Platz für zusätzlich am Versorgungsmodul unterzubringende Komponenten, wie beispielsweise einen Qualitätssensor, ein möglicherweise zu vergrößerndes Förderaggregat oder eine integrierte Elektronik auf.
  • Des Weiteren kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass eine ausreichend große Filteroberfläche durch die Ausdehnung des Filters in den den Betriebs-/Hilfsstoff bevorratenden Tank Rechnung getragen werden kann. Die erhöhten Schmutzanforderungen von Abgasnachbehandlungssystemen kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung mit vollem Umfang Rechnung getragen werden. Durch eine Kombination von Filter und Heizung, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, entfällt das Teilehandling einer separaten Heizung sowie Fertigungsschritte, die zu einem späteren Zeitpunkt in der Wertschöpfungskette erfolgen und welche zu Fehlern und Ausschuss führen können (lean production). Das Wickeln bzw. das Winden des Heizdrahtes der Heizung um den Filter, bzw. dessen Filterkörper wird in der Regel von automatisierten, freiprogrammierbaren Automaten ausgeführt, sodass sehr leicht auf kundenspezifische Auslegungen der Windungen bzw. auf die gezielte Einbringung von Heizleistung insbesondere in kritische Bereiche, wie den Ansaugkanal des Filters, eingegangen werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Versorgungsmoduls zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes gemäß des Standes der Technik,
  • 2 einen Schnitt durch das Versorgungsmodul gemäß der Darstellung in 1,
  • 3 eine perspektivische Draufsicht auf ein Versorgungsmodul, versehen mit einem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Filterelement in perspektivischer Ansicht,
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Filterelementes jedoch ohne die die Heizung darstellenden Heizdrahtwindungen,
  • 5 einen Filter mit Heizdrahtwindungen von der Oberseite,
  • 6 einen Schnitt durch den Filter gemäß 5 entsprechend des dort dargestellten Schnittverlaufes VI-VI und
  • 7 einen Schnitt durch den Filter gemäß 5 gemäß des Schnittverlaufes VII-VII.
  • Der Darstellung gemäß 1 ist die perspektivische Ansicht eines Versorgungsmoduls gemäß des Standes der Technik zu entnehmen.
  • Ein Versorgungsmodul 10, welches zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes, wie beispielsweise einem Reduktionsmittel wie AdBlue® dient, umfasst einen Filter 12, der im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Das Versorgungsmodul 10 umfasst darüber hinaus eine Pumpenaufnahme 16. Eine Heizung 14 ist im Wesentlichen als ein mit mindestens einer Umspritzung 18 versehenes PTC-Heizelement beschaffen. Die Heizung 14 befindet sich auf einer Aufsatzfläche eines topfförmigen Trägerteiles 26; mit Position 30 ist ein Anschlussstecker 30 zur elektrischen Kontaktierung eines Förderaggregates bezeichnet.
  • Aus der Schnittdarstellung gemäß 2, die das Versorgungsmodul 10 gemäß 1 im Halbschnitt zeigt, ist zu entnehmen, dass das ringförmig ausgebildete Filter 12 an Verbindungsstellen 24 mit einem Boden 28 eines im Wesentlichen topfförmig ausgebildeten Trägerteiles 26 stoffschlüssig gefügt ist. Innerhalb des ringförmig ausgebildeten Filters 12 ist ein Filtermaterial 22 angeordnet. Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Pumpenaufnahme.
  • Das in den 1 und 2 dargestellte Filter 12 ist empfindlich gegen eine Beschädigung durch einen Strahl des Reduktionsmittels beim Betanken, benötigt eine relativ große Fläche im Bereich der Aufsatzfläche des topfförmigen Trägerteiles 26 und ist zum Teil durch die Heizung 14 überdeckt.
  • Ausführungsvarianten
  • Der Darstellung gemäß 3 ist ein Versorgungsmodul zu entnehmen, welches mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Filter versehen ist.
  • Die perspektivische Darstellung gemäß 3 zeigt, dass das Versorgungsmodul 10 das topfförmig ausgebildete Trägerteil 26 umfasst. Das topfförmig ausgebildete Trägerteil 26 weist den Boden 28 auf, ferner einen seitlich abgehenden Anschlussstecker 30 sowie eine Aufsatzfläche 20.
  • Das Versorgungsmodul 10 umfasst analog zum Versorgungsmodul 10 nach den 1 und 2 ein als Pumpe ausgebildetes Förderaggregat, das in der Pumpenaufnahme 16 angeordnet ist, mit welchem der Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel wie AdBlue® gefördert wird. Auf einer Aufsatzfläche 20 topfförmig des Trägerteiles 26 befindet sich ein Filter 32. Das Filter 32 umfasst einen Filterkörper 34. Der Filterkörper 34 wird durch eine erste Gehäusehälfte 36 sowie eine zweite Gehäusehälfte 38 gebildet. Die beiden Gehäusehälften 36, 38 des Filterkörpers 34 werden bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, beispielsweise im Wege des Spritzgießverfahrens. Wie aus der perspektivischen Darstellung des Versorgungsmoduls 10 gemäß 3 weiter hervorgeht, ist das Filter 32 von einer Heizung 40 umschlossen. Die Heizung 40 umfasst im Wesentlichen eine Anzahl von Heizdrahtwindungen 42, die voneinander beabstandet sind. Die Heizdrahtwindungen 42 der Heizung 40 umgeben den Filterkörper 34 des Filters 32 im Wesentlichen allseitig, so dass eine gleichmäßige Beheizung des Filters 32 gewährleistet ist. Durch die gewählte Anordnung der Heizdrahtwindungen 42 der Heizung 40 wird ein Käfig um den Filterkörper 34 des Filters 32 gebildet, so dass ein im Filterkörper 34 angeordnetes Filtermaterial, gegen Beschädigung, beispielsweise durch Eisgang im Betriebs-/Hilfsstoff, geschützt ist.
  • Aus der perspektivischen Ansicht gemäß 3 geht hervor, dass das im Wesentlichen in Form eines Quaders ausgebildete Filter 32 im Vergleich zum Ringfilter gemäß der Darstellung in 1 weniger Platz auf der Oberseite der Aufsatzfläche 20 des topfförmig ausgebildeten Trägerteiles 26 in Anspruch nimmt. Somit verbleibt auf dieser zusätzlicher Platz, der beispielsweise für ein größer dimensioniertes Förderaggregat, einen Qualitätssensor sowie eine integrierte Steuerelektronik erforderlich werden, ohne dass die Filter- und Heizfunktion, die nunmehr durch ein Bauteil dargestellt wird, beeinträchtigt ist. In der Darstellung gemäß 3 ist ein Ansaugkanal des Förderaggregates nicht sichtbar, der die Verbindung zu einer Sauberseite 58 des Filters 32 darstellt. Auf einer dem Tankvolumen ausgesetzten Schmutzseite 56 des Filters 32 befindet sich eine Gehäuseöffnung 54, in der sich eine Filterfläche 44 befindet. Aus der Darstellung der 3 ergibt sich, dass die Gehäuseöffnung 54 auf der Schmutzseite 56 des Filters 32 durch Bereiche der Heizdrahtwindungen 42 überdeckt ist, so dass in den Filter 32 einströmender Betriebs-/Hilfsstoff das Filter 32 mit einer erhöhten Temperatur erreicht und das Auftauverhalten in den Filter 32 eingeschlossener nachfolgender Bereiche erheblich verbessert wird.
  • Da die verwendete Pumpe einen Permanentrücklauf in den Betriebs-/Hilfsstoff bevorratenden Tank aufweist, der um den Faktor 3 höher sein kann als die Dosiermenge, strömt somit ständig erwärmtes Reduktionsmittel (AdBlue®) in den Tank und unterstützt somit die Heizung 40 beim Auftauvorgang. Zusätzlich wird durch die Aufheizung des Filters 32 auch von unten ein auftauen des Filterinneren zusätzlich begünstigt. Durch eine nahezu vollständige Umhüllung des Filters 32 mit der Heizung 40 wird das im Tank befindliche Reduktionsmittelvolumen nahezu allseitig und in gleicher Weise aufgetaut, was auch zu einem verbesserten Auftauverhalten im Tankinneren des das Reduktionsmittel bevorratenden Tanks führt. Auf den oberen und unteren Planseiten der Gehäusehälften 36, 38 befinden sich Halterungen insbesondere Heizdrahthalterungen 48, die die Heizdrahtwindungen 42 der Heizung 40 halten und fixieren.
  • Aus der Ansicht gemäß 3 geht des Weiteren hervor, dass in der Gehäuseöffnung 54 an der zweiten Gehäusehälfte 38 des Filterkörpers 34 eine Vertikalpositionierung 68 der Filterfläche 44 vorliegt. Zwischen einzelnen beispielsweise in Stabform ausgebildeten Umlenkbereichen der Filterfläche 44 werden Freiräume 46 gebildet, über welche ungefilterter Betriebs-/Hilfsstoff dem Filter 32 zuströmt. Die bereits erwähnten Abschnitte der voneinander beabstandeten Heizdrahtwindungen 42 fluchten im Wesentlichen mit den stabförmig ausgebildeten Umlenkbereichen der Filterfläche 44 im Bereich der Gehäuseöffnung 54 auf der Schmutzseite 56 des Filters 32. Bezugszeichen 60 bezeichnet eine Dichtfläche des Versorgungsmoduls 10 zu Montage am Vorratstank zu Aufnahme des Betriebs-/Hilfsstoffes.
  • Der Darstellung gemäß 4 ist eine perspektivische Ansicht des Filters 32 zu entnehmen.
  • 4 zeigt, dass der Filterkörper 34 die erste Gehäusehälfte 36 sowie die zweite Gehäusehälfte 38 aufweist. Die beiden bevorzugt aus Kunststoffmaterial spritzgegossenen Gehäusehälften sind entlang einer Trennfuge 52 miteinander gefügt. Eine jede der Gehäusehälften 36, 38 weist aus Kunststoffmaterial bei deren Herstellung an diese angespritzte Heizdrahthalterungen 48 auf. Die Heizdrahthalterungen 48 sind in Form einer ersten Reihe 62 bzw. einer zweiten Reihe 64 jeweils an Ober- und Unterseite der beiden Gehäusehälften 36, 38 angespritzt. In die Halterungen 48 werden die einzelnen Heizdrahtwindungen 42 geführt oder eingeclipst, so dass sich die in 3 dargestellt Käfigform des im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Filterkörpers 34 ergibt. Aus 4 geht des Weiteren hervor, dass an der Gehäuseöffnung 54 an der ersten Gehäusehälfte die Filterfläche 44, die im Wesentlichen eine vertikale Anordnung 68 aufweist, umgelenkt ist. Die Filterfläche 44 ist gefaltet, um die Schmutzaufnahmekapazität zu erhöhen; ferner ergeben sich zwischen der Filterfläche 44 die Freiräume 46. Durch die vertikale Anordnung 68 der Filterfläche 44 innerhalb der Gehäusehälften 36, 38 wird einerseits der Zuschnitt des Filtermaterials minimiert und andererseits dessen Einbau in die Gehäusehälften 36, 38 des Filterkörpers 34 erleichtert. Aus 4 geht der Ansaugkanal 50 hervor, welcher in der perspektivischen Ansicht gemäß 3 aufgrund der geometrischen Verhältnisse durch den Filterkörper 34 selbst verdeckt ist. Über den an die erste Gehäusehälfte 36 angespritzten Ansaugkanal 50 der Pumpe (Sauberseite 58 des Filters 32) wird Betriebs-/Hilfsstoff von der Sauberseite 58 des Filters 32 angesaugt und in das Förderaggregat geleitet. Analog zur Gehäuseöffnung 54, die in der Darstellung gemäß Figur 4 in der ersten Gehäusehälfte 36 ausgebildet ist, befindet sich auf der rückwärtigen Seite des Filterkörpers 34, ebenfalls eine Gehäuseöffnung. Der Filterkörper 34 ist gemäß 4 in Quaderform 66 ausgeführt, die Schmutzseite 56 liegt der Sauberseite 58 am Filterkörper 34 gegenüber.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausführung des Filters 32 wird einerseits dessen Bauraum minimiert, so dass Platz auf der Aufsatzfläche 20 des in Topfform ausgebildeten Trägerteiles 26 des Versorgungsmodules 10 entsteht. Ferner ist neben der eigentlichen Filterfunktion die Heizfunktion implementiert, was durch die Aufnahme von Heizdrahtwindungen 42 in Form von Reihen 62, 64 ausgeführten Heizdrahthalterungen 48 an beiden Gehäusehälften 36, 38 des Filterkörpers 34 realisiert wird. Eine Vergrößerung der Filterfläche 44 kann durch eine größere Auslegung der Gehäusehälften 36, 38 des Filterkörpers 34 des Filters 32 erreicht werden, indem dieser sich weiter in den Betriebs-/Hilfsstoff bevorrateten Vorratstank erstreckt. Aufgrund des Umstandes, dass die Filterfläche 44 im Wesentlichen in Vertikalpositionierung 68 im Filterkörper 34, insbesondere in den Gehäusehälften 36, 38 untergebracht ist, kann eine Ablagerung, insbesondere eine Sedimentation von Schmutzpartikeln auf der Filterfläche 44 reduziert werden, da sich eine Sedimentation bevorzugt im unteren Bereich hauptsächlich auf horizontal orientierten Flächen der Gehäusehälften 36, 38 ergibt, so dass die Filterfläche 44 im Wesentlichen frei von Schmutzsedimentationen bleibt und demzufolge eine erhöhte, zulässige Gesamtschmutzbeladung des Tanksystems über die Lebensdauer des Filters 32 erreicht wird.
  • Die Konfiguration der Heizung 40 als mehrere Heizdrahtwindungen 42 aufweisend, bietet darüber hinaus eine Möglichkeit, durch Ausbildung eines Käfigs die empfindliche Filterfläche 44 gegen möglicherweise auftretenden Eisgang und dadurch resultierende Beschädigungen wirksam zu schützen.
  • Ein weiterer nicht unerheblicher Kostenvorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist darin zu erblicken, dass das Filter 32 bzw. dessen Filterkörper 34 schon. viel früher in der Wertschöpfungskette liegend, mit der Heizung 40 bzw. den Heizdrahtwindungen 48 versehen werden kann. Die beiden Gehäusehälften 36, 38 des Filterkörpers 34 sind nach deren Herstellung bereits mit den in Form von Reihen 62, 64 angeordneten Halterungen 42 versehen. Entsprechend der erforderlichen Heizleistung können die Halterungen unmittelbar nach der Herstellung der Gehäusehälften 36, 38 bzw. nach der Bestückung des Filterkörpers 34 mit der Filterfläche 44 mit der erforderlichen Anzahl von Heizdrahtwindungen 48 versehen werden, abhängig von der geforderten Heizleistung.
  • 5 zeigt einen Filter mit Heizdrahtwindungen von der Oberseite.
  • Aus der Draufsicht gemäße 5 geht hervor, dass die erste Gehäusehälfte 36 und die zweite Gehäusehälfte 38 entlang der Trennfuge 52 aneinander anliegen und den Filterkörper 34 bilden. In der Draufsicht gemäß 5 ist der Filterkörper 34 des Filters 32 im Wesentlichen allseitig von den einzelnen Heizdrahtwindungen 42 der Heizung 40 umgeben. Die Heizung 40 wird über eine Heizungskontaktierung 74 elektrisch kontaktiert. An der ersten Gehäusehälfte 36 ist der Ansaugkanal 50 angespritzt. Dieser ist von Heizdrahtwindungen 76 umgeben, sodass der Ansaugkanal 50 ebenfalls ein höheres Temperaturniveau aufweist.
  • 6 zeigt einen Schnitt durch den Filter gemäß 5 entsprechend des in 5 dargestellten Schnittverlaufes VI-VI.
  • 6 zeigt, dass der Filter 32 einen Filterhohlraum 78 aufweist, der vom Volumenstrom 70, der auf der Sauberseite 58 vorliegt, durchströmt wird. 6 zeigt, dass in dieser Schnittdarstellung der Filterkörper 34 – hier die zweite Gehäusehälfte 38 – von den Heizdrahtwindungen 42 umgeben ist, die an Heizdrahthalterung fixiert sind, die an der Unterseite und der Oberseite des Filterkörpers 34 – hier die zweite Gehäusehälfte 38 – angespritzt sind. Die Heizdrahtwindungen 42 sind durch einen Heizkontaktierung 74 elektrisch angeschlossen. In der zweiten Gehäusehälfte 38 ist oberhalb eines innenliegenden Saugkanales 80 eine geneigte Oberseite 82 ausgebildet.
  • 7 zeigt einen Schnitt durch den Filter gemäß 5 gemäß des Schnittverlaufes VII-VII.
  • Aus dem Schnittverlauf, der in 7 dargestellt ist, geht hervor, dass auf der Schmutzseite 56 über die Gehäuseöffnung 54 in den Filter 32 eintretender Betriebs-/Hilfsstoff durch die Filterfläche 44 hindurchtritt, Partikel und Schmutz ausgesondert werden und nach Passage der Filterfläche 44 in den Filterhohlraum 78 überströmt, der bereits in 6 dargestellt ist. Ein Volumenstrom, der dem Filter 32 auf der Schmutzseite 56 zuströmt, ist in der Darstellung in 7 durch Bezugszeichen 72 gekennzeichnet.
  • Gefilterter Betriebs-/Hilfsstoff strömt aus dem Filterhohlraum 78 über eine innenliegenden Saugkanal 80 der ersten Gehäusehälfte 36 dem Ansaugkanal 50 zu, der in ein in 7 nicht näher dargestelltes Förderaggregat oder eine Pumpe mündet, der somit nur gefilterter und erwärmter Betriebs-/Hilfsstoff, insbesondere ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise AdBlue® zuströmt. Aus 7 ist erkennbar, dass die Heizung, vergleiche Darstellung gemäß 4 und 5, welche den Filterkörper 34 in Gestalt einzelner Heizdrahtwindungen 42 umgibt, an der Heizungskontaktierung 74 elektrisch angeschlossen ist. Aus der Schnittdarstellung gemäß 7 geht des Weiteren hervor, dass der Ansaugkanal 50, der sich auf der Sauberseite 58 des Filters 32 befindet, ebenfalls von einzelnen Heizdrahtwindungen 76 der Heizung umgeben ist, sodass auch eine Erwärmung des Ansaugkanales 50 durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung realisierbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013217333 A1 [0001]

Claims (12)

  1. Versorgungsmodul (10) zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes eines Abgasnachbehandlungssystems, mit einem Trägerteil (26), an dem ein Förderaggregat und ein Filter (12, 32) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (32) eine Halterung (48) für eine dieses im Wesentlichen umschließende Heizung (40) darstellt.
  2. Versorgungsmodul (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filterkörper (34) des Filters (32) eine erste und eine zweite Gehäusehälfte (36, 38) aufweist.
  3. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (40) eine Anzahl von Heizdrahtwindungen (42) umfasst.
  4. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (32) auf einer Aufsatzfläche (20) des topfförmigen Trägerteiles (26) positioniert ist.
  5. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (32) im Wesentlichen eine Quaderform (66) aufweist
  6. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrahtwindungen (42) der Heizung (40) sich zumindest über eine Gehäuseöffnung (54) auf einer Schmutzseite (56) des Filters (32) erstrecken.
  7. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehälften (36, 38) jeweils eine Anzahl von Halterungen (48) und Umlenkungen für eine Führung von Heizdrahtwindungen (42) aufweisen.
  8. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterfläche (44) im Filterkörper (34) durch die Heizdrahtwindungen (42) in Käfigform gegen Eisgang im Betriebs-/Hilfsstoff-Vorratstank geschützt ist.
  9. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterfläche (44) im Bereich der Gehäuseöffnungen (54) auf der Schmutzseite (56) vertikal verläuft und/oder Faltungen der Filterfläche (44) im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufen.
  10. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (32) einen innerhalb des Filterkörpers (34) verlaufenden innenliegenden Saugkanal (80) umfasst.
  11. Versorgungsmodul (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gehäusehälfte (36, 38) des Filterkörpers (34) eine geneigte Oberseite (82) aufweist, die eine Öffnung zu einem innenliegenden Saugkanal (80) bildet.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Versorgungsmoduls zur Förderung eines Betriebs-/Hilfsstoffes eines Abgasnachbehandlungssystems, mit einem Trägerteil (26), an dem ein Förderaggregat und ein Filter (12, 32) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (32) als Halterung (48) für eine dieses im Wesentlichen umschließenden Heizung (40) verwendet wird.
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