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Die vorliegende Erfindung betrifft Abgasbehandlungsanlagen und betrifft genauer gesagt Systeme und Verfahren zum Erleichtern der fachgerechten Montage einer Abgasanlage.
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Konkret geht die vorliegende Erfindung aus von einem System zum Erleichtern der fachgerechten Montage einer Abgasanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, einem entsprechenden System mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9 und einem entsprechenden Verfahren gemäß Anspruch 17.
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Angesichts der wachsenden Nachfrage nach sicheren, zuverlässigen und umweltfreundlichen Transportmitteln wird die Motorleistung immer wichtiger. Mit dem Erzielen sicherer, zuverlässiger und umweltfreundlicher Transportmittel geht die Umsetzung wirksamer Abgasbehandlungsanlagen Hand in Hand. Die fachgerechte Montage der Abgasbehandlungssysteme ist eine notwendige Komponente, um wirksame Abgasbehandlungsanlagen bereitzustellen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Abgasbehandlungsanlage 100 nach einem Stand der Technik, der der Anmelderin aus der Praxis bekannt ist Die abgebildete Anlage 100 umfasst eine Zulaufbaugruppe 140, eine erste Zwischenbaugruppe 130, eine zweite Zwischenbaugruppe 120, eine Ablaufbaugruppe 110 und einen Satz Baugruppen-Befestigungselemente 160. Die Anlage 100 umfasst auch ein Druckmessorgan 150, um den Druck in der Zulaufbaugruppe 110 und der zweiten Zwischenbaugruppe 130 zu messen.
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Die Leistung der Abgasbehandlungsanlage 100 ist von der fachgerechten Anordnung (oder sequentiellen Positionierung) und der rotatorischen Ausrichtung der diversen Baugruppen 110, 120, 130 und 140 abhängig. Z.B. würde bei einer Ausführungsform, bei der die erste Baugruppe 130 ein Katalysator 130 und eine zweite Zwischenbaugruppe 120 ein Filter ist, ein fehlerhaftes Einsetzen des Filters 120 vor den Katalysator 130 die Abgasbehandlungsanlage 100 vom Standpunkt der Emissionsregelung unbrauchbar machen. Auch ist der Drucksensor 150 im Wesentlichen linear geformt und dringt sowohl in die Ablaufbaugruppe 110 als auch in die erste Zwischenbaugruppe 130 durch Öffnungen hinein, die ähnlich rotatorisch ausgerichtet sind. Entsprechend müssen die Ablaufbaugruppe 110 und die erste Zwischenbaugruppe 130 fachgerecht ausgerichtet sein, damit der Drucksensor in der Lage ist, sich fachgerecht in die Baugruppen 110, 130 zu erstrecken. In einer Situation, in der die diversen Baugruppen 110, 120, 130 und 140 nicht fachgerecht angeordnet oder ausgerichtet sind, wird die Wirksamkeit der Abgasbehandlungsanlage 100 zunichte gemacht.
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Bei dem bekannten System, von dem die Erfindung ausgeht (
DE 603 04 339 T2 ) ist der zweite Kragen an der zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit durch sich in axialer Richtung erstreckende Schlitze in einzelne, voneinander getrennte Zungen unterteilt. Das hat den Vorteil einer gewissen Flexibilität dieses Kragens in radialer Richtung, aber den Nachteil einer nicht optimalen Abdichtung zwischen dem modularen Abgasbehandlungseinheiten.
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Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, um die fachgerechte Montage einer Abgasanlage sicher zu stellen, wobei die modularen Abgasbehandlungseinheiten miteinander dicht verbunden sind.
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Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einem System mit den Merkmalen eines Oberbegriffs von Anspruch 1 gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Systems sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
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Bei dem erfindungsgemäßen System weist, die zweite modulare Abgasbehandlungseinheit ein zweites Andockelement auf, das konfiguriert ist, um in das erste Andockelement einzugreifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten nach der Verbindung rotatorisch auszurichten. Dabei ist das zweite Andockelement in einem zweiten durchgehenden Kragen integriert, der mit einem Ende der zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit gekoppelt ist. Das zweite Andockelement kann z.B. eine Vertiefung, eine Einbuchtung, einen Vorsprung, eine Verzahnung oder einen Spalt bzw. eine Öffnung umfassen.
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Bei bestimmten Ausführungsformen kann das erste Andockelement eine Größe, eine Form und/oder eine Position umfassen, die dem zweiten Andockelement eindeutig entsprechen. Ferner kann das System bei einigen Ausführungsformen eine Dichtung und/oder ein Befestigungselement umfassen, um eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten abzudichten.
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Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist auch gelöst bei einem System mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 9. Insoweit sind bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der Ansprüche 10 bis 16.
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Bei diesem System weist die erste modulare Abgaseinheit einen zylindrischen Körper auf, der sich von einem Ende aus erstreckt. Bei einigen Ausführungsformen kann der ringförmige Ring einen Umkreis aufweisen, der mit dem Ende der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit übereinstimmt. Der ringförmige Ring weist eine Vielzahl erster Andockelemente auf, die damit integriert sind, so dass jedes der ersten Andockelemente eine vordefinierte, eindeutige Position auf dem ringförmigen Ring aufweist. Jedes der ersten Andockelemente kann z.B. eine Vertiefung, eine Einbuchtung, ein Vorsprung, eine Verzahnung oder eine Öffnung sein.
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Die zweite modulare Abgasbehandlungseinheit ist an die erste modulare Abgasbehandlungseinheit anschließbar und weist eine Vielzahl von zweiten Andockelementen auf, die konfiguriert sind, um in die Vielzahl von ersten Andockelementen einzugreifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten nach der Verbindung rotatorisch auszurichten und fachgerecht anzuordnen. Jedes der zweiten Andockelemente kann z.B. eine Vertiefung, eine Einbuchtung, ein Vorsprung, eine Verzahnung oder eineÖffnung sein.
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Bei bestimmten Ausführungsformen kann jedes der ersten Andockelemente eine Größe oder Form umfassen, die eindeutig jedem der zweiten Andockelemente entspricht. Eine Dichtung und/oder ein Befestigungselement können die Verbindung zwischen den ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten abdichten.
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Schließlich ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe auch gelöst durch ein Verfahren zum Erleichtern der fachgerechten Montage einer Abgasanlage mit den Merkmalen von Anspruch 17. Insoweit sind bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der Ansprüche 18 bis 20.
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Das Verfahren umfasst im Wesentlichen die Schritte, die notwendig sind, um die Funktionen auszuführen, die oben mit Bezug auf den Betrieb des beschriebenen Systems vorgestellt wurden. Das Verfahren weist das Bereitstellen einer ersten modularen Abgasbehandlungseinheit, die einen durchgehenden Kragen bildet, der einen Umfang aufweist, der mit einem Ende der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit übereinstimmt, das Integrieren eines ersten Andockelements in den durchgehenden Kragen an einer vordefinierten Stelle und das Anbringen des durchgehenden Kragens an dem Ende der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit auf.
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Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen einer zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit, die an die erste modulare Abgasbehandlungseinheit anschließbar ist, wobei die zweite modulare Abgasbehandlungseinheit ein zweites Andockelement umfasst, das konfiguriert ist, um in das erste Andockelement einzugreifen. Schließlich umfasst das Verfahren das Verbinden der ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten, derart dass die ersten und zweiten Andockelemente ineinandergreifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten rotatorisch auszurichten.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die erste modulare Abgasbehandlungseinheit einen zylindrischen Körper. Nach einem Gesichtspunkt dieser Ausführungsform umfasst das Bilden des durchgehenden Kragens das Bilden eines Zylinders, der einen Durchmesser aufweist, der einem Durchmesser des Endes der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit entspricht, und das Integrieren an der Länge des Zylinders entlang eines ersten Andockelements an einer vordefinierten Stelle. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Abdichten einer Verbindung zwischen den ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten.
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Die diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen entsprechende Merkmale und Vorteile bereit. In der gesamten vorliegenden Beschreibung setzt die Bezugnahme auf Merkmale, Vorteile oder ähnliche Ausdrücke nicht voraus, dass alle Merkmale und Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, in einer einzigen Ausführungsform der Erfindung vorliegen sollten oder vorliegen. Vielmehr sind Ausdrücke, die sich auf die Merkmale und Vorteile beziehen, derart zu verstehen, dass sie ein spezifisches Merkmal, einen spezifischen Vorteil oder ein spezifisches Kennzeichen bedeuten, das bzw. der in Verbindung mit einer Ausfiihrungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit kann sich die Erörterung der Merkmale und Vorteile und ähnlichen Ausdrücke in der gesamten vorliegenden Beschreibung auf die gleiche Ausführungsform beziehen, was aber nicht unbedingt der Fall sein muss.
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Ferner können die beschriebenen Merkmale, Vorteile und Kennzeichen der Erfindung in einer beliebigen Art in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. Der Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet wird erkennen, dass die Erfindung ohne eine oder mehrere der spezifischen Merkmale oder Vorteile einer besonderen Ausführungsform in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen sind zusätzliche Merkmale und Vorteile bei bestimmten Ausführungsformen zu erkennen, die vielleicht nicht bei allen Ausführungsformen der Erfindung vorliegen.
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Diese Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen weiter hervorgehen oder können aus der Umsetzung der Erfindung in die Praxis, wie nachstehend dargelegt, erlernt werden.
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Um die Vorteile der Erfindung ohne Weiteres verständlich zu machen, wird eine ausführlichere Beschreibung der oben kurz umrissenen Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen, die in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet sind, gegeben. Mit dem Verständnis, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung abbilden und daher nicht als ihren Umfang einschränkend anzusehen sind, wird die Erfindung mit zusätzlicher Spezifität und zusätzlichem Detail durch die Verwendung der beiliegenden Zeichnungen beschrieben und erläutert.
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsanlage nach dem Stand der Technik.
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht von ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten nach bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 7A bis
7C zeigen Draufsichten alternativer Ausführungsformen von ersten Andockelementen, die in einen im Wesentlichen durchgehenden Bund bzw. Kragen gemäß der vorliegenden Erfindung integriert sind.
- 8 zeigt ein Flussdiagramm mit Schritten zum Erleichtern der fachgerechten Montage einer Abgasanlage nach bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Eine Bezugnahme in der gesamten vorliegenden Beschreibung auf „eine Ausführungsform“ oder ähnliche Ausdrücke bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Kennzeichen, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit können sich Erscheinungen der Redewendungen „bei einer Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in der gesamten vorliegenden Beschreibung alle auf die gleiche Ausführungsform beziehen, was aber nicht unbedingt der Fall sein muss.
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So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „im Wesentlichen durchgehender Kragen“ auf einen einzigen anliegenden Kragen, der keine wesentlichen Unterbrechungen über seine Länge aufweist. Bei einigen Ausführungsformen kann der im Wesentlichen durchgehende Kragen Merkmale umfassen, die darin integriert sind, wie etwa Vorsprünge, Einbuchtungen, Spalte, Vertiefungen o. dgl., wie nachstehend ausführlicher mit Bezug auf 7A bis 7C besprochen wird.
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsanlage 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die abgebildete Anlage 200 umfasst eine Zulaufbaugruppe 240, eine erste Zwischenbaugruppe 230, eine zweite Zwischenbaugruppe 220, eine Ablaufbaugruppe 210, Baugruppen-Dichtungen 260 und Baugruppen-Befestigungselemente 250. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Anlage 200 auch ein Druckmessorgan, ähnlich wie das Druckmessorgan 150 aus 1, umfassen. Die diversen Bestandteile der Anlage 200 stellen die fachgerechte Montage der Baugruppen 210, 220, 230, 240 gemäß einer vorgewählten Baugruppen-Ordnung (oder Sequenz) und eine Drehausrichtung sicher. Wenn sie vollständig montiert ist, sieht die Abgasbehandlungsanlage 200 bei bestimmten Ausführungsformen im Wesentlichen ähnlich wie die Anlage aus 1 aus.
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Die Zulaufbaugruppe 240 nimmt Motorabgase auf. Die erste Zwischenbaugruppe passt sich selektiv an die Zulaufbaugruppe 240 an, richtet sich drehmäßig darauf aus und nimmt Abgase davon auf. Ähnlich passt sich die zweite Zwischenbaugruppe 220 selektiv an die erste Zwischenbaugruppe 230 ein, richtet sich drehmäßig darauf aus und nimmt Abgase davon auf. Die Ablaufbaugruppe 210 passt sich ebenfalls selektiv an die zweite Zwischenbaugruppe 220 gemäß einer vorgewählten Ausrichtung ein und nimmt Abgase davon auf.
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Wie ferner in 3, 4 und 5 gelehrt, stellen die Baugruppen 210, 220, 230 und 240 bei bestimmten Ausführungsformen die fachgerechte Montage über ein Andockelement (wie etwa einen Vorsprung oder eine Vertiefung) sicher, das dimensioniert, gestaltet und positioniert ist, um sich in ein Andockelement (wie etwa eine entsprechende Vertiefung oder einen entsprechenden Vorsprung) einer spezifischen angrenzenden Baugruppe einzufügen. Bevor die Baugruppen 210, 220, 230, 240 angepasst werden, kann eine Dichtung 260 an dem Anpassungspunkt jeder Baugruppe 210, 220, 230, 240 positioniert werden, um sicherzustellen, dass kein Gasleck auftritt. Nachdem die Baugruppen 210, 220, 230, 240 angepasst wurden und die Dichtung 260 sich an Ort und Stelle befindet, kann ein Befestigungselement 250 oder eine ähnliche Vorrichtung über jede Dichtung gelegt werden und die Anpassung jeder Baugruppe 210, 220, 230, 240 (siehe 1) befestigen. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst jedes Befestigungselement 250 ein Klemmorgan 254, welches das Befestigungselement 250 über den Umfang anliegender Baugruppen festzieht.
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe 300 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die abgebildete Baugruppe 300 umfasst eine Abgasbehandlungseinheit 310, einen ersten Anpassungsumfang 320, einen Vorsprung 322, einen zweiten Anpassungsumfang 330, eine Vertiefung und einen Vertiefungsrand 334. Die diversen Bestandteile der Abgasbehandlungsbaugruppe 300 stellen die fachgerechte Montage sicher, indem sie eine selektive Anpassung gemäß einer vorgewählten Baugruppen-Ordnung und einer Drehausrichtung mit angrenzenden Baugruppen 340, 350 erfordern.
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Wenn sie angepasst ist, nimmt die Abgasbehandlungseinheit 310 Abgase von einer vorgeschalteten Einheit 340 auf und liefert Abgase an eine nachgeschaltete Einheit 350 ab. Die Abgasbehandlungseinheit 310 kann die verschiedensten Abgasbehandlungsbaugruppen, wie etwa einen Katalysator oder einen Filter, umfassen. Entsprechend ist eine besondere Emissionsfunktionalität der Abgasbehandlungseinheit 310 kein notwendiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung.
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Der erste Anpassungsumfang 320 passt sich selektiv an einen vorgeschalteten Anpassungsumfang 346 der vorgeschalteten Abgasbehandlungsbaugruppe 340 an. Bei der abgebildeten Ausführungsform umfasst der erste Anpassungsumfang 320 ein Andockelement in Form eines Vorsprungs 322, und der vorgeschaltete Anpassungsumfang 346 umfasst ein Andockelement in Form einer vorgeschalteten Vertiefung 342 und eines vorgeschalteten Vertiefungsrandes 344. Die vorgeschaltete Vertiefung 342 ist spezifisch dimensioniert, gestaltet und angeordnet, um den Vorsprung 322 der Abgasbehandlungseinheit 310 im Gegensatz zu dem Vorsprung 352 der nachgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 350 aufzunehmen.
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Ähnlich passt sich der zweite Anpassungsumfang 330 der Abgasbehandlungseinheit 310 an einen nachgeschalteten Anpassungsumfang 354 der nachgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 350 an. Der abgebildete zweite Anpassungsumfang 330 umfasst ein Andockelement in Form einer Vertiefung 332 und eines Vertiefungsrandes 334. Die Vertiefung 332 ist spezifisch dimensioniert, um den nachgeschalteten Vorsprung 352 aufzunehmen, ähnlich wie der Vorsprung 322 und die vorgeschaltete Vertiefung 342. Entsprechend dient die Größe der Vorsprünge 322, 352 und der Vertiefungen 332, 342 dazu, eine selektive Anpassung und eine Drehausrichtung der Baugruppen 310, 340, 350 sicherzustellen. Bei einer Ausführungsform, die mehrere Baugruppen umfasst, kann jede Baugruppe eine ähnliche Strategie einsetzen, um die fachgerechte Montage jeder Baugruppe in der gesamten Abgasbehandlungsanlage 200 sicherzustellen (siehe 2).
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Da die Anpassung zwischen dem ersten Anpassungsumfang 320 und dem vorgeschalteten Anpassungsumfang 346 und die Anpassung zwischen dem zweiten Anpassungsumfang 330 und dem nachgeschalteten Anpassungsumfang 354 bei der abgebildeten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich sind, wird nachstehend die Anpassung zwischen dem ersten Anpassungsumfang 320 und dem vorgeschalteten Anpassungsumfang 346 offenbart, gelehrt und ermöglicht, und folglich die Anpassung zwischen dem zweiten Anpassungsumfang 330 und dem nachgeschalteten Anpassungsumfang 354 ableitend offenbart, gelehrt und ermöglicht.
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Entsprechend verhindert der vorgeschaltete Vertiefungsrand 344, nachdem der Vorsprung 322 von der vorgeschalteten Vertiefung 342 aufgenommen wurde, eine Drehung der beiden Abgasbehandlungseinheiten 310, 340, da der aufgenommene Vorsprung 322 mit dem vorgeschalteten Rand 344 in Kontakt steht. Entsprechend stellen der spezifisch dimensionierte, gestaltete und angeordnete Vorsprung 322 und die entsprechende vorgeschaltete Vertiefung 342 die fachgerechte Anpassung und Drehausrichtung sicher, da eine andere Baugruppe mit einem zu großen Vorsprung nicht in die vorgeschaltete Vertiefung 342 passt und eine andere Baugruppe mit einem Vorsprung, der zu klein ist, eine leichte Drehung der Baugruppen zulässt, was auf eine falsche Einordnung oder Sequenz der Baugruppen hindeutet.
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Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Form des Vorsprungs 322 und der entsprechenden vorgeschalteten Vertiefung 342 im Wesentlichen dreieckig, achteckig, usw. sein, im Gegensatz zu im Wesentlichen rechteckig, wie abgebildet. Entsprechend brauchen Größe, Form und Anordnung der Andockelemente (d.h. des Vorsprungs 322 und der Vertiefung 342) nicht spezifisch zu sein, solange ihre Größe, Form und Anordnung eine selektive Anpassung und Drehausrichtung der Baugruppen sicherstellen.
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4 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe 400 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die abgebildete Baugruppe 400 umfasst eine Abgasbehandlungseinheit 310 mit einem ersten Anpassungsumfang 320 und einem zweiten Anpassungsumfang 330. Die Querschnittsansicht der in 3 gezeigten Baugruppe wird vorgelegt, um bestimmte Einzelheiten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hervorzuheben.
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Entsprechend wird der Vorsprung 322 von einer spezifisch dimensionierten, gestalteten und positionierten vorgeschalteten Vertiefung 342 aufgenommen. Die Vertiefung 342 ist ein Raum, der von einem vorgeschalteten Vertiefungsrand 344 geschaffen wird, der die Abgasbehandlungseinheiten 310, 340 drehmäßig ausrichtet und selektiv anpasst, da sich nur der Vorsprung 322 fachgerecht in die vorgeschaltete Vertiefung 342 einfügt, im Gegensatz zu dem Vorsprung einer anderen Abgasbehandlungseinheit (siehe 2).
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Bei der abgebildeten Ausführungsform haben sowohl der Vorsprung 322 als auch die Vertiefung 342 eine im Wesentlichen rechteckige Form und eine sich ergänzende Größe. Die selektive Anpassung, die fachgerechte Einordnung oder das sequentielle Positionieren wird erreicht, weil sich nur der Vorsprung 322 fachgerecht in die Vertiefung 342 einfügt. Alle anderen Vorsprünge haben eine andere Größe, Form oder Position. Die Drehausrichtung wird erreicht, da der erste Anpassungsumfang 320 und der vorgeschaltete Anpassungsumfang 346 nur angepasst werden können, wenn der Vorsprung 322 in die Vertiefung 342 eingefügt ist. Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung die fachgerechte Montage einer Abgasanlage sicher, indem sie die selektive Anpassung und Drehausrichtung der Baugruppen innerhalb der Anlage erfordert.
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5 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasbehandlungsbaugruppe 500 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu der in 3 und 4 abgebildeten Baugruppe lehrt die abgebildete Baugruppe 500 eine Ausführungsform mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 522 und einer Vertiefung 552. Entsprechend ist die abgebildete Ausführungsform nur eine von vielen möglichen Ausführungsformen, welche die fachgerechte Montage von Abgasbehandlungsbaugruppen über eine selektive Anpassung und Drehausrichtung sicherstellen.
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Ähnlich wie die Baugruppe aus 3 passt sich der erste Anpassungsumfang 520 der Abgasbehandlungsanlage 510 an einen Anpassungsumfang 544 einer vorgeschalteten Einheit 540 an. Ebenso passt sich der zweite Anpassungsumfang 530 der Abgasbehandlungseinheit 510 an den Anpassungsumfang 554 einer nachgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 550 an. Anders als die Baugruppe aus 3 bildet die abgebildete Baugruppe 500 jedoch erste und zweite Andockelemente jeweils in Form einer ersten Gruppe von Vorsprüngen 522 und einer zweiten Gruppe von Vertiefungen 532 ab.
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Die drei Vorsprünge 522 der Abgasbehandlungseinheit 510 entsprechen insbesondere in Größe, Form, Anordnung und Anzahl den drei vorgeschalteten Vertiefungen 542 der vorgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 540. Ähnlich entsprechen die vier Vertiefungen 532 der Abgasbehandlungseinheit 510 insbesondere in Größe, Form, Anordnung und Anzahl den vier nachgeschalteten Vorsprüngen 552 der nachgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 550. Entsprechend kann während der Montage die nachgeschaltete Abgasbehandlungseinheit 550 nicht fehlerhaft neben der vorgeschalteten Abgasbehandlungseinheit 540 eingeordnet oder sequentiell positioniert werden, da die nachgeschaltete Abgasbehandlungseinheit 550 vier Vertiefungen erfordert, aber die vorgeschaltete Abgasbehandlungseinheit 540 nur drei Vertiefungen 542 bereitstellt.
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Bei bestimmten Ausführungsformen können Anzahl und Größe der Vorsprünge 522, 552 variieren. Bei anderen Ausführungsformen stellt die Abgasbehandlungseinheit 510 verschiedenartige Andockelemente bereit. Z.B. kann ein Andockelement eine Gruppe von Vorsprüngen 522 umfassen, die vorgeschalteten Vertiefungen 542 auf einer Seite der Abgasbehandlungseinheit 510 entsprechen (wie abgebildet), und das andere Andockelement kann eine gezahnte Kante umfassen, die der gezahnten Kante einer nachgeschalteten Abgasbehandlungseinheit entspricht (nicht gezeigt). Entsprechend kann die Abgasbehandlungseinheit verschiedenartige Andockelemente aufweisen, welche die Aufgabe, die fachgerechte Montage der Abgasbehandlungsanlage durch die selektive Anpassung und die zwingende Drehausrichtung sicherzustellen, angemessen erfüllen. Mit anderen Worten müssen die Andockelemente keine spezifische Art oder keinen spezifischen Stil aufweisen, um die allgemeine Aufgabe, die fachgerechte Montage von Abgasbehandlungsanlagen sicherzustellen, zu erfüllen.
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6 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit mehreren modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, die selektiv miteinander verbunden werden können. Wie zuvor besprochen, kann eine modulare Abgasbehandlungseinheit 600 z.B. eine Zulaufbaugruppe, ein Filter, ein Katalysator, eine Ablaufbaugruppe o. dgl. sein. Der durchgehende Kragen 604 und die erste modulare Abgasbehandlungseinheit 600 sind eine monolithische Einheit, wobei der durchgehende Kragen 604 sich von einem Ende 602 der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit 600 aus erstreckt.
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Der durchgehende Kragen 604 kann kreisförmig, quadratisch, länglich, dreieckig sein oder kann eine beliebige andere Form, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist, umfassen. Auf jeden Fall bildet der durchgehende Kragen 604 jedoch einen völlig eingeschlossenen Raum, der keinen erkennbaren Anfang oder kein erkennbares Ende aufweist, obwohl er eine oder mehrere Nähte umfassen kann, die durch eine Verschweißung, einen Klebstoff oder ein anderes anliegendes Merkmal zusammengefügt werden. Auf diese Art und Weise erleichtert der durchgehende Kragen 604 die Herstellbarkeit und die Montage, indem er die Bauteile und Schritte, die für Umsetzung und Verwendung notwendig sind, minimiert.
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Ein erstes Andockelement 606 ist in dem durchgehenden Kragen 604 integriert, um die Drehausrichtung und/oder die fachgerechte Einordnung der ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, 608 zu erleichtern. Insbesondere kann das erste Andockelement 606 mit einem zweiten Andockelement 614, das in eine zweite modulare Abgasbehandlungseinheit 608 integriert ist, eindeutig kompatibel sein. Dabei ist das zweite Andockelement 614 in einen zweiten durchgehenden Kragen 612 integriert, der sich von einem Ende 610 der zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit 608 aus erstreckt. Die ersten und zweiten Andockelemente 606, 614 sind konfiguriert, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, 608 nach der Verbindung drehmäßig auszurichten. Ferner können bei einigen Ausführungsformen die ersten und zweiten Andockelemente 606, 614 dazu dienen, dass die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, 608 fachgerecht eingeordnet werden.
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Dazu kann jedes der ersten und zweiten Andockelemente 606, 614 eine Größe, Form und/oder Position umfassen, die mit dem anderen eindeutig kompatibel ist. Bei einer Ausführungsform kann das erste Andockelement 606 z.B. eine Einbuchtung umfassen, der eindeutig dimensioniert und angeordnet ist, um ein zweites Andockelement 614 aufzunehmen, das einen ähnlich dimensionierten und angeordneten Vorsprung umfasst. Bei anderen Ausführungsformen kann das erste Andockelement 606 z.B. einen Vorsprung, eine Vertiefung, eine Verzahnung, einen Spalt o. dgl. umfassen. Ebenso kann das zweite Andockelement 614 einen Vorsprung, eine Vertiefung, eine Verzahnung, eine Öffnung o. dgl. umfassen, die eine Größe, Form und/oder Position aufweisen, die mit dem ersten Andockelement 606 eindeutig kompatibel ist. Im Betrieb können die ersten und zweiten Andockelemente 606, 614 ineinander greifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, 608 nach der Verbindung drehmäßig auszurichten und in manchen Fällen fachgerecht einzuordnen.
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Mit Bezug auf 7A bis 7C ermöglicht es nun ein durchgehender Kragen 604 nach bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einem ersten Andockelement 606, schnell und einfach an mehreren eindeutigen Stellen darin integriert zu werden, wodurch ein Herstellungsprozess vereinfacht wird, um viele verschiedene eindeutige Kragen 604 zu erstellen. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung ermöglicht nämlich eine schnelle und einfache Herstellung eines Kragens 604 oder einer monolithischen modularen Abgasbehandlungseinheit 600 mit einem Kragen 604, der für eine Verwendung mit einer bestimmten Motorplattform individuell angefertigt ist, und minimiert dabei ein Risiko, dass Bestandteile, die zur Verwendung mit einer Motorplattform gedacht sind, mit einer anderen verwendet werden könnten.
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Wie in 7A bis 7C gezeigt, kann ein durchgehender Kragen 604 eine Vielzahl von ersten Andockelementen 606 umfassen, die vorherbestimmte Positionen an seinem Umfang entlang einnehmen. Jedes der Vielzahl von ersten Andockelementen kann in den durchgehenden Kragen 604 durch Stanzen, Formen, Verformen, Biegen oder anderweitiges Gestalten eines Abschnitts des durchgehenden Kragens 604 an einer vordefinierten Stelle integriert werden.
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Jedes Andockelement 606 kann im Verhältnis zu dem durchgehenden Kragen 604 in einer Richtung entweder nach innen oder nach außen integriert werden. Wenn ein erstes Andockelement 606 im Verhältnis zu dem durchgehenden Kragen 604 in einer Richtung nach innen integriert wird, kann ein zweites Andockelement 614, das eine im Wesentlichen entsprechende Position aufweist, im Verhältnis zu einem zweiten durchgehenden Kragen 612, der mit einem Ende 610 der zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit 608 gekoppelt ist oder diese fortsetzt, in einer Richtung nach außen integriert werden. Auf diese Art und Weise können die ersten und zweiten Andockelemente 606, 614 ineinandergreifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten 600, 608 nach der Verbindung drehmäßig auszurichten.
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Bei einer Ausführungsform, wie in 7A gezeigt, kann das erste Andockelement 606 eine Vertiefung umfassen, die konfiguriert ist, um einen ähnlich dimensionierten, geformten und positionierten Vorsprung unterzubringen. Bei einer anderen Ausführungsform, wie in 7B gezeigt, kann das erste Andockelement 606 einen Vorsprung umfassen, der integriert ist, um von dem durchgehenden Kragen 604 nach außen vorzustehen, und der konfiguriert ist, um in eine entsprechende Vertiefung einzugreifen. Bei noch einer anderen Ausführungsform, wie in 7C gezeigt, kann das erste Andockelement 606 einen Vorsprung umfassen, der integriert ist, um von dem durchgehenden Kragen 604 nach innen vorzustehen. Bei anderen Ausführungsformen kann ein durchgehender Kragen 604 erste Andockelemente 606 umfassen, die eine Kombination von Größen, Formen, Positionen und/oder Richtungsorientierungen aufweisen.
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Mit Bezug auf 8 kann nun ein Verfahren 800 zum Erleichtern der fachgerechten Montage einer Abgasanlage das Bereitstellen 802 einer ersten modularen Abgasbehandlungseinheit, das Bilden 804 eines durchgehenden Kragens, das Integrieren 810 eines ersten Andockelements in den. Kragen und das Anbringen 812 des durchgehenden Kragens an der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit umfassen. Alternativ können der durchgehende Kragen und die erste modulare Abgasbehandlungseinheit eine monolithische Einheit bilden.
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Der durchgehende Kragen kann einen Umfang aufweisen, der mit einem Ende der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit übereinstimmt. Wenn z.B. die erste modulare Abgasbehandlungseinheit zylindrisch geformt ist, kann der durchgehende Kragen durch das Bilden 806 eines Zylinders erstellt werden, der einen Umkreis aufweist, der einem Umkreis der ersten modularen Abgasbehandlungseinheit entspricht, und durch das Integrieren 808, an einer Länge des Zylinders entlang, eines ersten Andockelements an einer vordefinierten Stelle. Das Integrieren 808 eines ersten Andockelements kann das Stanzen, Formen, Verformen, Biegen oder anderweitige Gestalten eines Abschnitts des Zylinders an einer vordefinierten Stelle umfassen.
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Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen 814 einer zweiten modularen Abgasbehandlungseinheit, wobei die zweite modulare Abgasbehandlungseinheit an die erste modulare Abgasbehandlungseinheit anschließbar ist. Die zweite modulare Abgasbehandlungseinheit umfasst ein zweites Andockelement, das konfiguriert ist, um in das erste Andockelement einzugreifen. Das Verfahren umfasst das Verbinden 816 der ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten, derart dass die ersten und zweiten Andockelemente ineinandergreifen, um die ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten drehmäßig auszurichten und in einigen Fällen fachgerecht einzuordnen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Abdichten 818 der Verbindung zwischen den ersten und zweiten modularen Abgasbehandlungseinheiten, z.B. mit einer Dichtung und/oder einem Befestigungselement.
