DE102014111642B4

DE102014111642B4 - Exhaust removal device

Info

Publication number: DE102014111642B4
Application number: DE102014111642.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Loidl; Klaus Schulte
Original assignee: DITEST FAHRZEUGDIAGNOSE GmbH
Current assignee: DITEST FAHRZEUGDIAGNOSE GmbH
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-08-15
Also published as: AT513207A2; AT513207A3; DE102014111642A1; AT513207B1

Abstract

Um eine sichere und einfache Abgasentnahme an einer Maschine (20), die von einem Verbrennungsmotor (21) angetrieben wird, zu ermöglichen, ist eine Abgasentnahmeeinrichtung (1) vorgesehen, mit einer Halteplatte (2) und einem darauf angeordneten Abgasrohr (3), das thermisch leitend mit der Halteplatte (2) verbunden ist, und mit einer auf der Halteplatte (2) angeordneten Klemmeinrichtung (7) zum Fixieren der Halteplatte (2) an einem Bauteil der Maschine (20).In order to enable a safe and simple exhaust gas removal on a machine (20) which is driven by an internal combustion engine (21), an exhaust gas extraction device (1) is provided with a retaining plate (2) and an exhaust pipe (3) arranged thereon is thermally conductively connected to the holding plate (2), and with a on the holding plate (2) arranged clamping means (7) for fixing the holding plate (2) on a component of the machine (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasentnahmeeinrichtung zur Entnahme von Abgas aus einem Auspuff eines Verbrennungsmotors einer Maschine.The invention relates to an exhaust gas extraction device for removing exhaust gas from an exhaust of an internal combustion engine of a machine.

Die Abgasanalyse ist heutzutage bei Fahrzeugen vorgeschrieben und üblich, z. B. um die Einhaltung bestimmter gesetzlich vorgeschriebener Emissionsgrenzwerte zu überprüfen. Dabei wird Abgas über Entnahmesonden aus dem Auspuff des Fahrzeugs entnommen und geeigneten Messgeräten zur Abgasanalyse zugeführt, in denen das Abgas dann analysiert wird.The exhaust gas analysis is now mandatory for vehicles and common, z. For example, to check compliance with certain legally prescribed emission limit values. In this case, exhaust gas is removed via sampling probes from the exhaust of the vehicle and fed to suitable measuring devices for exhaust gas analysis, in which the exhaust gas is then analyzed.

Auf Grund der entstehenden Emissionen von Verbrennungsmotoren werden aber immer öfter auch Maschinen, die mit einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, einer Abgasanalyse unterzogen. Dies soll einerseits einer zu hohen Luftverschmutzung, insbesondere in Ballungsgebieten, vorbeugen, aber auch die Anwender solcher Gerätschaften, die in unmittelbarer Nähe solcher Maschinen arbeiten, schützen. Zu solchen Maschinen zählen auch kleinere Baumaschinen, wie z. B. Bodenverdichter oder Abrisshämmer, Gartengeräte oder Kommunalgeräte, wie Mäher, Laubsauger, etc. Maschinen wie diese weisen meist eine sehr kompakte Bauart des Antriebes auf, um diesen möglichst gering an Größe und Gewicht zu halten. Dafür sind unter anderem sehr kurze Abgaswege mit integrierten Katalysatoren notwendig. Diese verursachen jedoch hohe Abgas- und Auspufftemperaturen und erschweren so die Entnahme von Abgas und damit die Abgasanalyse, insbesondere unter Volllast. Handelsübliche Entnahmesonden zur Abgasentnahme halten diesen Temperaturen und den im Betrieb auftretenden Beschleunigungen (Vibrationen) nicht stand. Die Folgen können Beschädigungen oder das Schmelzen von Teilen der Abgasentnahme sein. Die starken Vibrationen können eine Abgasentnahme auch unmöglich machen, da sich eine Entnahmesonde am Auspuff erst gar nicht sicher platzieren und fixieren lässt.Due to the resulting emissions of internal combustion engines, however, increasingly also machines that are driven by an internal combustion engine, subjected to exhaust gas analysis. On the one hand, this is intended to prevent too high air pollution, especially in densely populated areas, but also protect the users of such equipment working in the immediate vicinity of such machines. Such machines include smaller construction machines, such. As soil compactors or demolition hammers, garden tools or municipal equipment, such as mowers, leaf vacuum cleaners, etc. Machines such as these usually have a very compact design of the drive in order to keep it as small as possible in size and weight. Among other things, very short exhaust gas paths with integrated catalysts are necessary. However, these cause high exhaust and exhaust temperatures and thus complicate the removal of exhaust gas and thus the exhaust gas analysis, especially under full load. Commercially available sampling probes for exhaust gas extraction do not withstand these temperatures and the accelerations (vibrations) occurring during operation. The consequences can be damage or melting parts of the exhaust gas extraction. The strong vibrations can also make an exhaust gas extraction impossible, because a sampling probe at the exhaust can not even be placed and fixed safely.

Aus der DE 29 11 317 C2 ist eine Vorrichtung zur Analyse von Auspuffabgasen bekannt, bei der zur Vermeidung von Kondensatbildung an einem Messfühler dem Messfühler ein beheiztes Siebnetz vorgelagert ist, wobei die Beheizung der Siebnetzes über eine Platte erfolgt, die von den Abgasen erwärmt wird. Diese Platte dient daher als reine Wärmebrücke.From the DE 29 11 317 C2 a device for the analysis of exhaust gases is known, in which the measuring sensor is preceded by a heated screen mesh to avoid condensation on a sensor, wherein the heating of the screen mesh takes place via a plate which is heated by the exhaust gases. This plate therefore serves as a pure thermal bridge.

Die US 3,481,200 A beschreibt eine Abgasentnahmevorrichtung mit einem Kühlrohr als Wärmesenke, wobei das Kühlrohr Teil des Abgasleitsystems ist. Weiter ist eine Klemmeinrichtung vorgesehen, mit der ein Messsondenrohr gegen ein Herausrutschen aus dem Abgasrohr gesichert wird. Zur Vermeidung einer zu starken Erhitzung der Klemmeinrichtung ist ein weiteres Kühlrohr vorgesehen.The US 3,481,200 A describes an exhaust gas removal device with a cooling tube as a heat sink, wherein the cooling tube is part of the Abgasleititsystems. Further, a clamping device is provided, with which a probe tube is secured against slipping out of the exhaust pipe. To avoid excessive heating of the clamping device, a further cooling tube is provided.

Eine ähnliche Abgasentnahmevorrichtung ist in der GB 1,045,004 A beschrieben. Auch hier wird das Abgasrohr mit Hilfe einer Klammer an einem Teil des Rohrsystems, durch das die heißen Abgase transportiert werden, fixiert, um ein Herausrutschen aus einem Auspuffrohr zu verhindern.A similar exhaust gas removal device is in the GB 1.045,004 A described. Again, the exhaust pipe is fixed by means of a clamp on a part of the pipe system through which the hot exhaust gases are transported, to prevent slipping out of an exhaust pipe.

Weitere Varianten von Klemmeinrichtungen, die es erlauben, ein abgasführendes Rohr oder einen entsprechenden Schlauch zu fixieren, sind in den Druckschriften WO 94/01 230 A1 , DE 29 711 706 U1 und DE 691 05 438 T2 beschrieben.Other variants of clamping devices, which allow to fix an exhaust gas pipe or a corresponding hose, are in the publications WO 94/01 230 A1 . DE 29 711 706 U1 and DE 691 05 438 T2 described.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Abgasentnahmeeinrichtung anzugeben, mit der die oben angeführten Probleme behoben werden können und die insbesondere auch bei kompakt ausgeführten Verbrennungsmotoren bzw. Antrieben mit solchen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden kann.Based on this prior art, it is therefore an object of the invention to provide an exhaust gas extraction device with which the abovementioned problems can be remedied and which can also be used in particular for compact internal combustion engines or drives with such internal combustion engines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Abgasentnahmeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an exhaust extraction device with the features of claim 1.

Durch die thermisch leitende Verbindung zwischen Abgasrohr und Halteplatte dient die Halteplatte als Wärmesenke, über die das Abgasrohr, und damit auch das Abgas, durch die Wärmeabgabe an die Umwelt gekühlt wird. Das erlaubt es, herkömmliche Abgasanalysegeräte und damit verbundene Verbindungsleitungen an das Abgasrohr anzuschließen. Mittels der Klemmeinrichtung und der Halteplatte wird dabei gleichzeitig ein sicherer Halt der Abgasentnahmeeinrichtung am Verbrennungsmotor bzw. an der damit angetriebenen Maschine gewährleistet. Die Abgasentnahmeeinrichtung kann damit sicher an der Maschine gehalten und fixiert werden.Due to the thermally conductive connection between the exhaust pipe and retaining plate, the retaining plate serves as a heat sink, via which the exhaust pipe, and thus also the exhaust gas is cooled by the heat emission to the environment. This allows conventional exhaust gas analyzers and associated connecting pipes to be connected to the exhaust pipe. By means of the clamping device and the retaining plate, a secure hold of the exhaust-gas extraction device on the internal combustion engine or on the machine driven thereby is ensured at the same time. The exhaust gas extraction device can thus be securely held on the machine and fixed.

Um die Positionierung des Abgasrohres im Auspuff zu erleichtern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Abschnitt des Abgasrohres beweglich an der Halteplatte anliegend angeordnet ist. Dieser Abschnitt kann daher sehr leicht von Hand bewegt werden, um eine einfache Applikation am Auspuff zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn ein Halteteil vorhanden ist, der mit einem Ende an der Halteplatte angeordnet ist und mit dem anderen Ende am Abgasrohr anliegt und die Klemmeinrichtung den Halteteil gegen die Halteplatte presst. Damit lässt sich der lose und beweglich anliegende Abschnitt des Abgasrohres sicher an der Halteplatte fixieren, nicht zuletzt, um eine gute thermische Verbindung zwischen den Bauteilen sicherzustellen.In order to facilitate the positioning of the exhaust pipe in the exhaust, it is preferably provided that a portion of the exhaust pipe is movably disposed adjacent to the support plate. This section can therefore be easily moved by hand to allow easy application to the exhaust. In this context, it is also advantageous if a holding part is present, which is arranged with one end on the holding plate and rests with the other end on the exhaust pipe and the clamping device presses the holding part against the holding plate. Thus, the loose and movable adjacent portion of the exhaust pipe can be securely fixed to the support plate, not least to ensure a good thermal connection between the components.

Um ein ungewolltes Lösen der Halteplatte von der Maschine zu unterbinden, kann vorteilhaft an der Klemmeinrichtung ein Fixierteil zum Fixieren der Klemmeinrichtung im geschlossenen Zustand vorhanden sein. In order to prevent unwanted loosening of the holding plate of the machine, may advantageously be provided on the clamping device, a fixing member for fixing the clamping device in the closed state.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigtThe invention will be described below with reference to FIGS 1 to 3 explained in more detail, the exemplary, schematic and not limiting advantageous embodiments of the invention show. It shows

1 eine erfindungsgemäße Abgasentnahmeeinrichtung, 1 an exhaust gas extraction device according to the invention,

2 die Abgasentnahmeeinrichtung an einer Maschine und 2 the exhaust gas removal device on a machine and

3 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Abgasentnahmeeinrichtung. 3 a further embodiment of an exhaust extraction device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Abgasentnahmeeinrichtung 1, wie in 1 gezeigt, besteht aus einer Halteplatte 2, vorzugsweise aus Metall, und einem Abgasrohr 3, das an der Halteplatte 2 angeordnet ist. Das Abgasrohr 3, vorzugsweise aus Edelstahl, ist dabei thermisch leitend mit der Halteplatte 2 verbunden, z. B. indem das Abgasrohr 3 direkt auf der Halteplatte 2 aufliegt. Das Abgasrohr 3 ist hier über Rohrschellen 4 auf der Haltplatte 2 befestigt, wobei auch jede andere Befestigung, wie z. B. Schweißen, Kleben, Löten, Nieten, etc., denkbar ist. Das Abgasrohr 3 hat ein Ende 5, das in einen Auspuff eines Verbrennungsmotors eingeführt werden kann, und ein zweites Ende 6, an dem eine Verbindungsleitung, z. B. ein Kunststoffschlauch, zu einem Abgasmessgerät angeschlossen werden kann.The exhaust gas extraction device according to the invention 1 , as in 1 shown, consists of a holding plate 2 , preferably of metal, and an exhaust pipe 3 that on the retaining plate 2 is arranged. The exhaust pipe 3 , preferably made of stainless steel, is thermally conductive with the holding plate 2 connected, z. B. by the exhaust pipe 3 directly on the retaining plate 2 rests. The exhaust pipe 3 is here about pipe clamps 4 on the support plate 2 attached, with any other attachment, such. As welding, gluing, soldering, riveting, etc., is conceivable. The exhaust pipe 3 has an end 5 that can be inserted in an exhaust of an internal combustion engine and a second end 6 to which a connecting line, z. B. a plastic hose, can be connected to a flue gas meter.

In einer bevorzugten Ausgestaltung liegt zumindest ein Teil des Abgasrohres 3 lose an der Halteplatte 2 an, vorzugsweise ein Abschnitt des Abgasrohres 3, das in der betriebsgemäßen Anordnung dem Auspuff zugewandt ist. Das erlaubt es, das Abgasrohr 3 innerhalb bestimmter Grenzen zu bewegen, was die Positionierung des Endes 5 im Auspuff erleichtert.In a preferred embodiment, at least part of the exhaust pipe is located 3 Loosely on the retaining plate 2 on, preferably a portion of the exhaust pipe 3 , which faces the exhaust in the operational arrangement. That allows the exhaust pipe 3 to move within certain limits, what the positioning of the end 5 relieved in the exhaust.

Das heiße, aus dem Auspuff entnommene Abgas wird durch die Abgasleitung 3 geleitet, wodurch Wärme über die damit thermisch leitend verbundene Halteplatte 2 abgeführt wird. Die Halteplatte 2 fungiert damit als Wärmesenke, über die Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Das Abgas kann dadurch bis zum zweiten Ende 6 ausreichend abgekühlt werden, um an das Abgasrohr 3 übliche Verbindungsleitungen, die meistens aus einem Kunstsoff gefertigt sind, anzuschließen.The hot, exhaust gas taken from the exhaust is through the exhaust pipe 3 passed, whereby heat over the thermally conductive connected holding plate 2 is dissipated. The holding plate 2 thus acts as a heat sink through which heat is released to the environment. The exhaust gas can thereby reach the second end 6 be cooled sufficiently to the exhaust pipe 3 usual connection lines, which are usually made of a Kunstsoff to connect.

An der Halteplatte 2 ist weiters eine Klemmeinrichtung 7 angeordnet, z. B. wie hier ein handelsüblicher Spannbügelverschluss, mit einem Spannbügel 8, der an einem ortsfesten Bauteil des Verbrennungsmotors oder der damit angetriebenen Maschine 20 angeordnet, z. B. eingehakt, wird, und einem Spannhebel 9. Zusätzlich kann auch an der Halteplatte 2 ein Spannhaken 10 ausgebildet sein, z. B. durch Umbiegen der Halteplatte 2, der ebenfalls an einem ortsfesten Bauteil 26 des Verbrennungsmotors 21 oder der damit angetriebenen Maschine 20 eingehakt wird. Auf diese Weise kann die Halteplatte 2 sicher am Verbrennungsmotor 21 oder an der damit angetriebenen Maschine 20 befestigt werden.On the retaining plate 2 is also a clamping device 7 arranged, z. B. as here a commercially available clamp lock, with a clamping bracket 8th at a stationary component of the internal combustion engine or the machine driven therewith 20 arranged, z. B. is hooked, and a tensioning lever 9 , In addition, also on the retaining plate 2 a tension hook 10 be formed, z. B. by bending the retaining plate 2 also on a stationary component 26 of the internal combustion engine 21 or the machine driven thereby 20 is hooked. In this way, the retaining plate 2 safe on the combustion engine 21 or on the machine driven with it 20 be attached.

An der Klemmeinrichtung 7 kann auch noch ein weiterer Halteteil 11 vorgesehen sein, um das Abgasrohr 3 gegen die Halteplatte 2 zu drücken. Im Beispiel nach 1 und 2 ist der zusätzliche Halteteil 11 als Federstahlklammer ausgeführt, die an einem Ende an der Halteplatte 2 angeordnet ist und mit dem anderen Ende am Abgasrohr 3 anliegt und das Abgasrohr 3 durch den Spannbügel 8 der Klemmeinrichtung 7 gegen die Halteplatte 2 presst. Ein solcher weiterer Halteteil 11 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Abschnitt des Abgasrohres 3 nicht fest mit der Halteplatte 2 verbunden ist.At the clamping device 7 can also have another holding part 11 be provided to the exhaust pipe 3 against the retaining plate 2 to press. In the example below 1 and 2 is the additional holding part 11 designed as a spring steel clamp, which at one end to the retaining plate 2 is arranged and with the other end on the exhaust pipe 3 abuts and the exhaust pipe 3 through the clamp 8th the clamping device 7 against the retaining plate 2 pressed. Such another holding part 11 is particularly advantageous if a portion of the exhaust pipe 3 not firmly with the retaining plate 2 connected is.

An der Klemmeinrichtung 7 kann außerdem noch ein Fixierteil 12, z. B. eine Sicherungsfeder, vorgesehen sein, mit der die Klemmeinrichtung 7 gegen unbeabsichtigtes Öffnen gesichert werden kann.At the clamping device 7 can also have a fixing part 12 , z. B. a securing spring, be provided with the clamping device 7 can be secured against unintentional opening.

2 zeigt schematisch eine Maschine 20, die von einem Verbrennungsmotor 21 angetrieben wird. Die Abgase des Verbrennungsmotors 21 werden über einen Auspuff 22 nach außen abgeführt. Die Abgasentnahmeeinrichtung 1 ist hier an einem ortsfesten Bauteil 26 des Verbrennungsmotors 21, z. B. einem Gehäuse, angeordnet. Dazu ist der Spannbügel 8 in einer vorhandenen Ausnehmung 25, oder einem Vorsprung, eingehakt und die Halteplatte 2 über den Spannhaken 10 am ortsfesten Bauteil 26 eingehakt. Die Halteplatte 2 wird durch Schließen der Klemmeinrichtung 7 fixiert und kann durch den Fixierteil 12 gegen Öffnen gesichert werden. Die Abgasentnahmeeinrichtung 1 ist über die Verbindungsleitung 23 mit einem Abgasmessgerät 24 verbunden. 2 schematically shows a machine 20 that of an internal combustion engine 21 is driven. The exhaust gases of the internal combustion engine 21 be over an exhaust 22 discharged to the outside. The exhaust gas extraction device 1 is here on a fixed component 26 of the internal combustion engine 21 , z. B. a housing arranged. This is the clamping bracket 8th in an existing recess 25 , or a projection, hooked and the retaining plate 2 over the tension hook 10 on the stationary component 26 hooked. The holding plate 2 is by closing the clamping device 7 fixed and can by the fixing part 12 be secured against opening. The exhaust gas extraction device 1 is over the connection line 23 with a flue gas meter 24 connected.

Die Form der Halteplatte 2 und/oder die Lage, Form und Größe der Klemmeinrichtung 7 wird dazu an den ortsfesten Bauteil 26 der Maschine 20 bzw. des Verbrennungsmotors 21, an dem die Halteplatte 2 angeordnet werden soll, angepasst. Die Form und Länge des Abgasrohrs 3 wird ebenfalls an die jeweilige Maschine bzw. die Position des Auspuffs relativ zum ortsfesten Bauteil, an dem die Abgasentnahmeeinrichtung befestigt werden soll, angepasst. In 3 ist beispielhaft eine anders geformte Halteplatte 2, die an einem anderen ortsfesten Bauteil 26 als in 1 angeordnet ist, dargestellt.The shape of the retaining plate 2 and / or the location, shape and size of the clamping device 7 is to the stationary component 26 the machine 20 or the internal combustion engine 21 to which the retaining plate 2 should be arranged, adjusted. The shape and length of the exhaust pipe 3 is also adapted to the particular machine or the position of the exhaust relative to the stationary component to which the exhaust gas extraction device is to be attached. In 3 is an example of a differently shaped retaining plate 2 attached to another stationary component 26 as in 1 is arranged, shown.

Claims

Exhaust extraction device ( 1 ) with a heat sink in the form of a holding plate ( 2 ) and an exhaust pipe resting thereon ( 3 ), the thermally conductive with the retaining plate ( 2 ) and by means of pipe clamps ( 4 ) or other fasteners on the retaining plate ( 2 ), and with one on the retaining plate ( 2 ) arranged clamping device ( 7 ), which for fixing the retaining plate ( 2 ) at one of the exhaust gas extraction device ( 1 ) different component ( 26 ), in particular on an internal combustion engine or on a machine driven by an internal combustion engine.

Exhaust extraction device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a portion of the exhaust pipe ( 3 ) movable on the retaining plate ( 2 ) is arranged adjacent.

Exhaust extraction device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a holding part ( 11 ) is present, with one end to the retaining plate ( 2 ) is arranged and with the other end on the exhaust pipe ( 3 ) and the clamping device ( 7 ) the holding part ( 11 ) against the retaining plate ( 2 ) presses.

Exhaust extraction device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on the clamping device ( 7 ) a fixing part ( 12 ) for fixing the clamping device ( 7 ) is present in the closed state.

Use of the exhaust gas extraction device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4 for the removal of exhaust gas from an exhaust ( 22 ) of an internal combustion engine ( 21 ) of a machine ( 20 ), wherein the exhaust gas extraction device ( 1 ) by means of the clamping device ( 7 ) on a stationary component ( 26 ) the machine ( 20 ) or the internal combustion engine ( 21 ) and the first end ( 5 ) of the exhaust pipe ( 3 ) in the exhaust ( 22 ) of the internal combustion engine ( 21 ) is introduced.