DE102021115906A1 - Verfahren zum herstellen eines scr-leitungssystems, scr-leitungssystem und verwendung eines scr-leitungssystems - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines SCR-Leitungssystems, das mindestens eine SCR-Leitung und mindestens ein mit der SCR-Leitung verbundenes SCR-Verbindungselement aufweist; und Behandeln einer Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems und hierbei einer Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und einer Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements gemeinsam zur Ausbildung einer SCR-Schutzschicht.Des Weiteren werden ein SCR-Leitungssystem und eine Verwendung des SCR-Leitungssystems angegeben.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems. Ferner betrifft die Erfindung ein SCR-Leitungssystem und eine Verwendung eines SCR-Leitungssystems.
- STAND DER TECHNIK
- Bei SCR (Selektive katalytische Reduktion)-Systemen muss bei der Auswahl der Materialien der Leitungs-Bauteile, die mit dem SCR-Medium in Kontakt kommen, auf eine hohe Medienbeständigkeit geachtet werden. Daher werden die einzelnen Bauteile üblicherweise entweder vollständig oder zumindest in den mit dem Medium in Kontakt kommenden Bereichen aus Materialien mit ausreichender Medienbeständigkeit ausgebildet.
- Allerdings besteht bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren das Problem, dass das Ausbilden von Bauteilen aus medienbeständigen Materialien und das Ausbilden von Bauteilen mit medienbeständigen Bereichen aufwendig und kostenintensiv sind. Daher wäre eine alternative Herstellung wünschenswert.
- Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems, ein SCR-Leitungssystem und eine Verwendung eines SCR-Leitungssystems bereitzustellen, die die obigen Probleme und Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems bereitzustellen, das einfach und kostengünstig ist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein SCR-Leitungssystem bereitzustellen, das trotz einfacher Herstellung über eine gute Medienbeständigkeit verfügt. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders geeignete Verwendung des SCR-Leitungssystems anzugeben.
- OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems gemäß Anspruch 1,einem SCR-Leitungssystem gemäß Anspruch 8 und der Verwendung eines SCR-Leitungssystems gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die erfindungsgemäße Lösung besteht insbesondere darin, ein Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems anzugeben, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines SCR-Leitungssystems, das mindestens eine SCR-Leitung und mindestens ein mit der SCR-Leitung verbundenes SCR-Verbindungselement aufweist; Behandeln einer Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems und hierbei einer Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und einer Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements gemeinsam zur Ausbildung einer SCR-Schutzschicht.
- Bei der mindestens einen SCR-Leitung kann es sich beispielsweise um einen Schlauch handeln. Die Leitung bzw. der Schlauch können einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein, wobei eine der Lagen von einem Verstärkungsgewebe gebildet werden kann. Durch das SCR-Leitungssystem ist ein SCR-Mittel strömbar. Vorzugsweise weist das SCR-Leitungssystem mehrere SCR-Leitungen auf.
- Bei dem SCR-Verbindungselement kann es sich beispielsweise um einen Stecker oder eine Schlauchkupplung handeln. Beispielsweise kann das SCR-Verbindungselement als ein linearer Verbinder mit zwei in einer Reihe zueinander ausgerichteten Anschlussbereichen ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann es sich auch um einen abgewinkelten Verbinder handeln. Weiterhin alternativ kann es sich um einen T-förmigen Verbinder handeln, bei dem 3 Anschlussbereiche vorliegen, an denen SCR-Leitungen oder weitere SCR-Verbindungselemente verbunden sind. Vorzugsweise weist das SCR-Leitungssystem mehrere SCR-Verbindungselemente auf.
- Besonders bevorzugt ist das SCR-Leitungssystem beim Bereitstellen komponentenbezogen derart vollständig ausgebildet, dass das SCR-Leitungssystem nach dem Behandeln in der bereitgestellten Form in ein Fahrzeug integriert werden kann. Mit anderen Worten weist das SCR-Leitungssystem sämtliche zur Integration in das Fahrzeug nötigen SCR-Schläuche und SCR-Verbindungselemente auf.
- Erfindungsgemäß findet ein gemeinsamer Behandlungsschritt der Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und der Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements zur Ausbildung einer SCR-Schutzschicht statt. Die SCR-Schutzschicht zeichnet sich durch ihre Medienbeständigkeit gegen das SCR-Mittel, beispielsweise gegen AdBlueO, insbesondere gegen den dort enthaltenen Harnstoff und dessen Abbauprodukt Ammoniak, aus.
- Somit ist es nicht mehr nötig, bei der Herstellung der einzelnen SCR-Bauteile auf die Verwendung medienbeständiger Materialien zu achten. Hierdurch können Kosten gespart werden.
- Besonders bevorzugt erfolgt das Behandeln derart, dass nur solche Flächen behandelt werden, die im Betrieb des SCR-Leitungssystems mit dem SCR-Mittel in Kontakt kommen. So lassen sich Ressourcen sparen.
- Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die mindestens eine SCR-Leitung und das mindestens eine SCR-Verbindungselement beim Bereitstellen eine beschichtungsfreie und/oder behandlungsfreie Innenoberfläche aufweisen.
- Es werden also unbearbeitete Innenoberflächen verwendet. Somit kann bei der Herstellung der einzelnen SCR-Bauteile auf ein Behandeln oder Bearbeiten der Innenoberflächen, das alternativ zur Auswahl von medienbeständigen Materialien erfolgen kann, vollständig verzichtet werden. So kann ein Produktionsschritt zum Erreichen der Medienbeständigkeit eingespart werden. Hierdurch können die einzelnen SCR-Bauteile schneller und einfacher hergestellt werden.
- Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Behandeln durch eine Fluorierung mittels eines Fluorierungsmittels oder durch ein Abscheiden eines Fluorpolymers auf der Bauteiloberfläche erfolgt.
- Beim Fluorieren wird Fluor in organische Verbindungen mit Hilfe von Fluorierungsmitteln eingebracht. Bei der Fluorierung wird die Oberfläche, insbesondere Innenoberfläche, der SCR-Bauteile einem Fluorgemisch ausgesetzt. Aufgrund seiner hohen Reaktivität ersetzt Fluor zumindest partiell Wasserstoffatome an der Materialoberfläche. Hierdurch werden die Eigenschaften der Oberflächen positiv verändert, so dass beispielsweise eine höhere Medienbeständigkeit erreicht wird. Dabei handelt es sich bei dem Fluorieren nicht um eine Beschichtung, sondern um eine chemische Reaktion an der zu behandelnden Oberfläche. Als Fluorierungsmittel werden beispielsweise gasförmiges Fluor, Fluorwasserstoff, oder Halogenfluoride verwendet. Bei der Abscheidung eines Fluorpolymers wird beispielsweise Teflon auf der Bauteiloberfläche abgeschieden. Hierbei werden zwei Monomere Tetrafluorethen durch Polymerisation zu Teflon (PTFE).
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird beim Fluorieren ein fluorhaltiges Gas oder eine fluorhaltige Flüssigkeit durch das SCR-Leitungssystem hindurchgeleitet.
- Insbesondere wird das fluorhaltige Gas entlang genau der Strömungskanäle geleitet, entlang der das SCR-Mittel im Betrieb des SCR-Leitungssystems geführt wird. Das Leiten des Gases durch das SCR-Leitungssystem hat somit den Vorteil, dass genau an den Stellen, an den das SCR-Mittel später mit dem SCR-Leitungssystem in Berührung kommt, eine Fluorierung stattfindet. Somit wird das System ausschließlich an den nötigen Stellen geschützt. Unterzieht man die SCR-Bauteile hingegen einzeln einer Fluorierung, so werden auch Stellen behandeln, an denen später kein Kontakt mit dem SCR-Mittel stattfindet.
- Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die mindestens eine SCR-Leitung und das mindestens eine SCR-Verbindungselement zumindest im Bereich der Innenoberfläche als Kunststoffe, insbesondere Polyamide ausgebildet.
- Vorzugsweise ist bei einer mehrlagigen SCR-Leitung zumindest die innere Lage der mindestens einen SCR-Leitung vollständig aus Kunststoff ausgebildet. Bei einer einlagigen SCR-Leitung ist diese entsprechend vorzugsweise vollständig aus Kunststoff ausgebildet. Das gleiche gilt an dieser Stelle für SCR-Verbindungselemente.
- So ist durch die Verwendung von Fluor ein Fluorpolymer erzeugbar. Die erzeugten fluorierten Kunststoffe sind Hochleistungskunststoffe, die bedingt durch ihren hohen Fluoranteil eine besonders gute chemische Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und Lösungsmittel, insbesondere auch gegen Harnstoff aufweisen.
- Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass nach dem Behandeln die Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und des mindestens einen mit der SCR-Leitung verbundenen SCR-Verbindungselements gemeinsame fluorierte Polymerketten oder eine gemeinsame PTFE-Schicht aufweist. PTFE weist eine besonders hohe Medienbeständigkeit auf.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt die Innenoberfläche zumindest im Wesentlichen vollständig als fluorierte Polymerketten oder als PTFE-Schicht vor.
- Das bedeutet, dass zumindest im Wesentlichen alle, vorzugsweise alle, oberflächlichen H-Atome beim Behandeln durch F-Atome ersetzt werden oder eine durchgehende PTFE-Schicht ausgebildet wird. Hierdurch entsteht eine besonders gute Schutzwirkung.
- Weiterhin ferner wird die Aufgabe mittels eines SCR-Leitungssystems gelöst, das Folgendes aufweist: mindestens eine SCR-Leitung; und mindestens ein SCR-Verbindungselement, das mit der SCR-Leitung verbunden ausgebildet ist, wobei eine Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und eine Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements eine gemeinsam ausgebildete SCR-Schutzschicht aufweisen.
- Als „gemeinsam ausgebildet“ wird hierbei das Ausbilden in einem gemeinsamen Fertigungsschritt verstanden. Die Schutzschicht wird somit nicht getrennt an der SCR-Leitung und dem SCR-Verbindungselement, sondern an beiden SCR-Bauteilen gleichzeitig ausgebildet.
- Bei dem SCR-Leitungssystem kann es sich vorzugsweise um ein mittels eines der vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes SCR-Leitungssystem handeln, so dass auch hier sämtliche einzelne Aspekte und Vorteile übertragbar sind. Diese werden daher an dieser Stelle nicht nochmal zusätzlich wiederholt.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die SCR-Schutzschicht aus fluorierten Polymerketten oder aus PTFE ausgebildet.
- Weiterhin ferner wird die Aufgabe durch eine Verwendung eines der vorab beschriebenen SCR-Leitungssysteme als SCR-Leitungssystem in einem Fahrzeug gelöst. Dabei handelt es sich insbesondere um ein mittels eines der vorab beschriebenen Verfahren hergestelltes SCR-Leitungssystem.
- Bei der Verwendung in einem Fahrzeug können insbesondere aufgrund der hohen Stückzahlen die Vorteile bei der Herstellung besonders genutzt werden. Da die einzelnen SCR-Bauteile nicht mehr einzeln mit ausreichender Medienbeständigkeit vorgesehen werden müssen, sondern erst im fertigen SCR-Leitungssystem an genau den benötigten Stellen einer Behandlung unterzogen werden, können Kosten gespart werden.
- Figurenliste
- Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen des Verfahrens zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems und des entsprechenden SCR-Leitungssystems anhand der
1 . Es zeigt: -
1 ein stark vereinfachter schematischer Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. - AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
-
1 zeigt einen stark vereinfachten schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Das in
1 gezeigte Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems umfasst zwei Hauptschritte, die getrennt voneinander ausgeführt werden. - Der erste Schritt 100 ist das Bereitstellen eines SCR-Leitungssystems. Dabei weist das SCR-Leitungssystem mindestens eine SCR-Leitung und mindestens ein SCR-Verbindungselement auf. Das SCR-Verbindungselement ist mit der SCR-Leitung verbunden ausgebildet. Es handelt sich bei dem SCR-Leitungssystem somit nicht um ein einzelnes Bauteil. Vielmehr kann das SCR-Leitungssystem vorzugsweise komponentenbezogen derart vollständig ausgebildet, dass das SCR-Leitungssystem in der bereitgestellten Form in ein Fahrzeug integriert werden kann und dort die üblichen Funktionen des SCR-Leitungssystems, nämlich die Zuführung und Abführung von SCR-Mittel, übernehmen kann.
- Der zweite Schritt 200 ist ein dem ersten Schritt nachgeschalteter Herstellungsschritt. Hier wird die Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems behandelt. Insbesondere werden hierbei eine Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und eine Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements gemeinsam derart behandelt, dass sich eine SCR-Schutzschicht ausbilden kann. Im Schritt 200 werden somit die Innenoberflächen aller SCR-Leitungen und die Innenoberflächen aller SCR-Verbindungselemente des SCR-Leitungssystems gemeinsam behandelt.
- Vorzugsweise erfolgt die Behandlung im Schritt 200 durch Fluorieren oder durch Abscheiden eines Fluorpolymers, beispielsweise PTFE. Beim Fluorieren wird ein fluorhaltiges Gas oder eine fluorhaltige Flüssigkeit durch das SCR-Leitungssystem hindurchgeleitet. Hierdurch kann das System ausschließlich an den nötigen Stellen geschützt werden, sodass Ressourcen gespart werden können. Besonders bevorzugt wird bei der Fluorierung an der Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems eine Fluorpolymer-Schicht erzeugt. Diese Schicht hat eine besonders hohe chemische Beständigkeit gegen Harnstoff. Vorzugsweise wird der Schritt 200 so lange vorgenommen, bis alle oberflächlichen H-Atome durch F-Atome ersetzt worden sind.
- Es versteht sich, dass bei der vorliegenden Erfindung ein Zusammenhang zwischen einerseits Merkmalen besteht, die im Zusammenhang mit Verfahrensschritten beschrieben wurden, sowie andererseits Merkmalen, die im Zusammenhang mit entsprechenden Vorrichtungen beschrieben wurden. Somit sind beschriebene Verfahrensmerkmale auch als zur Erfindung gehörige Vorrichtungsmerkmale - und umgekehrt - anzusehen, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wurde.
- Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf einzelne Ausführungsformen bzw. - varianten beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise Art und Ausgestaltung der einzelnen Komponenten sowie deren genaue Dimensionierung und räumliche Anordnung auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Von derartigen, in Kombination beschriebenen Merkmalen einzelner Ausführungsformen müssen außerdem nichtnotwendigerweise alle Merkmale in einer betreffenden Ausführungsform realisiert sein.
- Bezugszeichenliste
-
- 100
- Bereitstellen eines SCR-Leitungssystems
- 200
- Behandeln einer Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems
Claims (10)
- Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Bereitstellen (100) eines SCR-Leitungssystems, das mindestens eine SCR-Leitung und mindestens ein mit der SCR-Leitung verbundenes SCR-Verbindungselement aufweist; und - Behandeln (200) einer Innenoberfläche des SCR-Leitungssystems und hierbei einer Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und einer Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements gemeinsam zur Ausbildung einer SCR-Schutzschicht.
- Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine SCR-Leitung und das mindestens eine SCR-Verbindungselement beim Bereitstellen (100) eine beschichtungsfreie und/oder behandlungsfreie Innenoberfläche aufweisen. - Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandeln (200) durch eine Fluorierung mittels eines Fluorierungsmittels oder durch ein Abscheiden eines Fluorpolymers auf der Bauteiloberfläche erfolgt.
- Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Fluorieren ein fluorhaltiges Gas oder eine fluorhaltige Flüssigkeit durch das SCR-Leitungssystem hindurchgeleitet wird. - Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine SCR-Leitung und das mindestens eine SCR-Verbindungselement zumindest im Bereich der Innenoberfläche als Kunststoff ausgebildet sind. - Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach einem der
Ansprüche 3 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Behandeln (200) die Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und des mindestens einen mit der SCR-Leitung verbundenen SCR-Verbindungselements gemeinsame fluorierte Polymerketten oder eine gemeinsame PTFE-Schicht aufweist. - Verfahren zum Herstellen eines SCR-Leitungssystems nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche zumindest im Wesentlichen vollständig als fluorierte Polymerketten oder PTFE-Schicht vorliegt. - SCR-Leitungssystem, das Folgendes aufweist: - mindestens eine SCR-Leitung; und - mindestens ein SCR-Verbindungselement, das mit der SCR-Leitung verbunden ausgebildet ist, - wobei eine Innenoberfläche der mindestens einen SCR-Leitung und eine Innenoberfläche des mindestens einen SCR-Verbindungselements eine gemeinsam ausgebildete SCR-Schutzschicht aufweisen.
- SCR-Leitungssystem nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die SCR-Schutzschicht aus fluorierten Polymerketten oder einer PTFE-Schicht ausgebildet ist. - Verwendung eines SCR-Leitungssystem nach
Anspruch 8 oder9 als SCR-Leitungssystem in einem Fahrzeug.
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