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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung, einen eine solche Befestigungseinrichtung umfassende Abscheideeinrichtung sowie ein eine solche Abscheideeinrichtung umfassendes Kraftfahrzeug.
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Hauptaufgabe einer solchen Befestigungseinrichtung ist es, die schnelle und vor allem sichere Montage einer Abscheideeinrichtung an einer mit einer Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Komponente, insbesondere innerhalb eines Motorraumes, zu ermöglichen.
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Derartige Abscheideeinrichtungen werden insbesondere eingesetzt, um ein Fluid von Verunreinigungen, wie Ölpartikeln oder Rußpartikeln, zu reinigen. Aufgrund der immer strenger werdenden Umweltstandards ist es notwendig, dass auch vergleichsweise kleine Verunreinigungen aus dem Fluidstrom, wie einem Blow-By-Gas, abgeschieden werden. Dazu wurde von der Anmelderin eine Abscheideeinrichtung entwickelt, in der mittels eines Plasmas die Verunreinigungen aus dem Fluidstrom abgeschieden werden. Bei diesem Plasmaabscheider, wie er insbesondere in der
US 8,308,846 B2 beschrieben ist, wird der Gasstrom durch ein Gasentladungsbereich zwischen zwei Elektroden geleitet. Mittels eines zwischen dem Elektroden ausgebildeten Niedrigenergieplasmas werden in dem Gasstrom enthaltene Verunreinigungen abgeschieden.
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Da im Zuge der Montage und Fertigung die Zeiten für jeden Arbeitsschritt äußerst eng kalkuliert sind, hat es sich jedoch als problematisch herausgestellt, einen Plasmaabscheider mittels der momentan verwendeten Schläuche, elektrischen Versorgungs- und/oder Steuerkabel sowie Halteblechen schnell und dennoch sicher zu befestigten und den Montageprozess dabei gleichzeitig auch schnell und zuverlässig durchführen zu können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungseinrichtung bereitzustellen, welche nicht nur eine schnelle, sondern vor allem auch eine sichere Montage der Abscheidereinrichtung an der Brennkraftmaschine ermöglicht. Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abscheidereinrichtung umfassend eine solche Befestigungseinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug umfassend eine solche Abscheidereinrichtung bereitzustellen.
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Die Aufgabe hinsichtlich der Befestigungseinrichtung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung zumindest einer, vorzugsweise zumindest teilweise elektrisch arbeitenden, Abscheideeinrichtung, insbesondere eines Plasmaabscheiders, an zumindest eine mit zumindest einer Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehenden Komponente, wobei die Befestigungseinrichtung zumindest bereichsweise zumindest einen zumindest bereichsweise mit der Komponente verbindbaren Flansch umfasst, vorgeschlagen wird.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Flansch zumindest bereichsweise ebenflächig ausgebildet ist und/oder dass der Flansch mit zumindest einem von der Komponente zumindest bereichsweise umfassten Gegenflansch zusammenwirkbar ausgestaltet ist und/oder dass der Flansch zumindest bereichsweise zumindest eine erste Struktur aufweist, welche mit zumindest einer zumindest bereichsweise von der Komponente, insbesondere dem Gegenflansch, umfassten zweiten Struktur zusammenwirken kann und/oder die Komponente zumindest teilweise die Brennkraftmaschine, zumindest einen Zylinderkopf, und/oder zumindest einen Motorblock umfasst.
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Bei der letztgenannten Ausführungsform ist besonders bevorzugt, dass die erste Struktur dazu ausgelegt ist, das Herstellen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit der zweiten Struktur, insbesondere entlang zumindest einer Richtung, zu ermöglichen.
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Die Erfindung schlägt außerdem vor, dass der Flansch zumindest eine Verbindungseinrichtung umfasst, wobei mittels der Verbindungseinrichtung, insbesondere automatisch mit Anbringen des Flansches an die Komponente, zumindest eine, insbesondere elektrischen und/oder fluidalen Verbindung zwischen Befestigungseinrichtung und Komponente herstellbar ist.
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Bei der letzten Ausführungsform ist ganz besonders bevorzugt, dass die Verbindungseinrichtung zumindest einen, vorzugsweise zumindest bereichsweise vollständig von dem Flansch (7) umfassten und/oder umschlossenen, Durchlasskanal (9a, 9b, 9c, 9d, 9e), vorzugsweise für zumindest ein Fluid und/oder eine weitere elektrische und/oder fluidale Leitungseinrichtung wie ein Kabel und/oder Schlauch, und/oder zumindest eine elektrische Kontaktierung (10), wie zumindest eine männliche und/oder weiblichen Steckverbindung (9f) umfasst, wobei insbesondere zumindest ein Rand des innerhalb einer durch den Flansch (7) verlaufenden Querschnittsebene liegenden Querschnitts des Durchlasskanals (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) zumindest bereichsweise die Form eines Kreises, eines Rechtecks, eines Quadrates, eines Dreiecks, eines Ovals, einer Ellipse, eines Vielecks und/oder eines Splines aufweist.
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Ergänzend dazu kann bei den beiden letztgenannten Ausführungsformen vorgesehen sein, dass der Flansch zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun und/oder zehn Verbindungseinrichtungen, insbesondere Durchlasskanäle und/oder Kontaktierungen, aufweist.
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Bei den letzten drei Ausführunsgformen ist ferner bevorzugt, dass die Verbindungseinrichtung, insbesondere zumindest der Durchlasskanal (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) und/oder die Kontaktierung (10) gegeneinander und/oder gegen die Umgebung, insbesondere durch zumindest ein zumindest bereichsweise von dem Flansch (7) umfasstes, insbesondere von zumindest einer Nut des Flansches (7) aufgenommenen, Dichtmittel (11a, 11b, 11c, 11d, 11e) und/oder Isoliermittel (11f), vorzugsweise in Form zumindest einer, beispielsweise einstückig ausgebildeten, Profildichtung und/oder Profilisolierung, vorzugsweise fluidal und/oder elektrisch, abgedichtet und/oder isoliert ist bzw. sind.
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Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Befestigungseinrichtung zumindest eine Wärmesenke, insbesondere in Form zumindest einer Ölkühlung, einer Luftkühlung und/oder einer Flüssigkeitskühlung, wie vorzugsweise einer Wasserkühlung, umfasst.
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Eine erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass die Befestigungseinrichtung zumindest bereichsweise zumindest eines der Materialen der Gruppe umfassend Metall, insbesondere Aluminium, Blei, Eisen, Gold, Silber, Platin, Kupfer, Magnesium, Wolfram und/oder Zink, und/oder Kunststoff umfasst und/oder zumindest bereichsweise aus diesem besteht.
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Die Aufgabe hinsichtlich des Plasmaabscheiders wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen, insbesondere aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas, vorzugsweise eines BlowBy-Gases, einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest ein Gehäuse und zumindest eine Befestigungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abscheideeinrichtung mittels der Befestigungseinrichtung mit zumindest einer mit der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehenden Komponente verbindbar, insbesondere befestigbar, ist, vorgeschlagen wird.
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Bei der letztgenannten Ausführungsform ist besonders bevorzugt, dass der Flansch zumindest bereichsweise von dem Gehäuse umfasst ist.
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Bei einer der beiden vorhergehenden Ausführungsvarianten ist ganz besonders bevorzugt, dass die Verbindungseinrichtung den Transport von zumindest einem Fluid aus der Gruppe umfassend, insbesondere verunreinigtes, BlowBy-Gas von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, insbesondere zumindest teilweise gereinigtes BlowBy-Gas von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, abgeschiedene Verunreinigungen, insbesondere Öl, von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, Kühlflüssigkeit, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Öl und/oder Wasser, von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, Kühlflüssigkeit, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Öl und/oder Wasser, von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, Kühlgas, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Kühlluft von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, Kühlgas, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Kühlluft von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, und/oder die Herstellung einer elektrischen Verbindung, insbesondere zur Versorgung der Abscheidevorrichtung mit elektrischer Energie und/oder zur Übermittlung von elektronischen Signalen, wie Steuersignalen, Statussignalen und/oder Messsignalen, zu der Abscheideeinrichtung und/oder von der Abscheideeinrichtung weg, wie zur Kommunikation mit zumindest einer On-Board Diagnose (OBD) Einheit, und/oder die Durchführung zumindest eines Kabels und/oder Schlauches ermöglicht.
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Schließlich wird mit der Erfindung die Aufgabe hinsichtlich des Kraftfahrzeugs erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieses zumindest eine Abscheideeinrichtung nach einer der drei vorhergehenden Ausführungsformen umfasst.
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Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch das Bereitstellen eines Flansches eine genau definierte Anordnung der Abscheideeinrichtung, insbesondere eines Plasmaabscheiders, an der Komponente erfolgen kann.
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Im einfachsten Fall ist der Flansch zumindest bereichsweise ebenflächig ausgeführt. Dies ermöglicht eine kostengünstige und universell einsetzbare Realisierung der Befestigungsvorrichtung. Selbstverständlich kann der Flansch auch mit einem von der Komponente umfassten Gegenflansch zusammenwirkbar ausgestaltet sein, wodurch sich die Montage noch schneller und dabei zudem sicherer durchführen lässt. Beispielsweise kann der Flansch erste Strukturen aufweisen, welche mit zweiten Strukturen der Komponente, insbesondere des Gegenflansches, zusammenwirken können.
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Dabei sind insbesondere solche ersten Strukturen vorteilhaft, welche eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung des Flansches mit den zweiten Strukturen des Gegenflansches erlauben.
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Beispielsweise kann es sich bei den ersten Strukturen um durchgehende Bohrungen, Sackbohrungen, Aussparungen, Nuten, Vorsprünge und/oder Rastmittel, insbesondere Rastnasen, Rasthaken und/oder Rastöffnungen handeln, welche dazu ausgelegt sind, mit entsprechenden zweiten Strukturen wechselwirken zu können.
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Die Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung erlaubt es darüber hinaus, die Flanschverbindung nicht nur zur Befestigung des Plasmaabscheiders an der Komponente zu verwenden, sondern darüber hinaus die Befestigungseinrichtung zur Realisierung einer automatischen Verbindung von fluidalen und/oder elektrischen Versorgungs- und/oder Steuerleitungen zwischen Plasmaabscheider und Komponente zu verwenden.
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Dabei kann die Verbindung in vorteilhafter Weise durch zumindest eine von dem Flansch zumindest bereichsweise umfassten Verbindungseinrichtung hergestellt werden. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass innerhalb des Flansches eine Bohrung angeordnet ist, welche von der Befestigungseinrichtung in Richtung Komponente verläuft, und dort insbesondere mit entsprechenden Strukturen der Brennkraftmaschine zusammenwirkbar die Fluidverbindung ermöglichen. Auch kann die Komponente eine zu der Verbindungseinrichtung komplementäre Einrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Abscheideeinrichtung mit einer Energiequelle und/oder einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, wie einer OBD-Einheit, aufweisen. Diese Einrichtung kann als Kontaktiereinrichtung oder Steckereinrichtung ausgebildet sein.
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So wurde insbesondere erkannt, dass infolge einer durch die Befestigungseinrichtung, insbesondere den Flansch, bereitgestellte Verbindungseinrichtung, die herkömmlicher Weise durch den Motorraum verlaufenden Zu- und Ableitungen, insbesondere in Form von Schläuchen, insbesondere für Kurbelgehäuseentlüftungsgas, insbesondere BlowBy-Gas, abgeschiedene Verunreinigungen, insbesondere Öl, und/oder Kabeln, nunmehr in dem Flansch quasi „integriert“ bereitgestellt werden können.
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Dadurch entfallen die vormals notwendigen, sich in den Motorraum hinein erstreckenden Fluidverbindungen in Form von Schläuchen oder elektrischen Verbindungsleitungen, wie Kabel. Dadurch wird der benötigte Bauraum klar reduziert. Außerdem wird die Montage deutlich vereinfacht, da der bisher notwenige Anschluss der Vielzahl von unterschiedlichen Schläuchen und Kabeln gänzlich entfällt und erfindungsgemäß unmittelbar mit der sowieso notwendigen Montage der Befestigungseinrichtung in einem Arbeitsgang mit erledigt werden kann. Durch die integrierte Ausführung können die Anschlüsse zudem insbesondere vertauschsicher montiert werden, mithin ein Zugewinn an Sicherheit bieten.
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Der Flansch kann dabei freilich jede beliebige Anzahl an Verbindungseinrichtungen aufweisen, insbesondere so viele, wie voneinander getrennte Fluidverbindungen und/oder elektrische Verbindungen zwischen der Befestigungseinrichtung einerseits und der Komponente andererseits für den Einsatz der Abscheideeinrichtung notwendig sind. Vorzugsweise weist der Flansch aber zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun und/oder zehn Verbindungseinrichtungen auf. Dabei kann selbstverständlich eine einzelne Verbindungseinrichtung für eine Vielzahl an Fluidverbindungen bzw. elektrischen Verbindungen eingesetzt werden. Mit anderen Worten kann innerhalb eines einzigen Durchlasskanals beispielsweise in eine erste Richtung ein erster Fluidkanal eines ersten Fluids und in eine zweite Richtung ein zweiter Fluidkanal eines zweiten Fluids realisiert sein. Analog können elektrische Signale in die erste Richtung und die zweite Richtung übertragen werden. Die erste Richtung und zweite Richtung können dabei entgegengesetzt, insbesondere entgegengesetzt parallel, zueinander verlaufen, sie können aber auch gleichsinnig verlaufen. Selbstverständlich kann eine Verbindungseinrichtung, insbesondere in Form eines Durchlasskanals, auch für die Durchführung eines Kabels und/oder Schlauches verwendet werden. Oder aber eine einzelne Verbindungseinrichtung kann gleichzeitig als zumindest ein Fluidkanal und zur Durchführung zumindest eines Kabels und/oder Schlauches dienen.
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Insbesondere wenn mehrere Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, so ist es bevorzugt, wenn die Verbindungseinrichtungen, insbesondere Durchlasskanäle gegeneinander und/oder gegen die Umgebung, insbesondere durch zumindest ein zumindest bereichsweise von dem Flansch umfasstes, insbesondere von zumindest einer Nut des Flansches aufgenommenen, Dichtmittel, vorzugsweise in Form einer, beispielsweise einstückig ausgebildeten, Profildichtung, abgedichtet und/oder isoliert sind. Dadurch kann erreicht werden, dass insbesondere im montierten Zustand keine Leakage zwischen den einzelnen Durchlasskanälen im Bereich des Flansches, insbesondere im Bereich der Flanschverbindung umfassend den Flansch und den damit zusammenwirkenden Teil der Komponente, insbesondere in Form des Gegenflansches, besteht oder diese zumindest reduziert wird.
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Die Befestigungseinrichtung kann zumindest eine Wärmesenke umfassen, um die von der Umgebung, insbesondere von der Brennkraftmaschine, direkt oder indirekt in die Befestigungseinrichtung und damit in die Abscheideeinrichtung eingekoppelte Wärme abzuführen. Dazu kann insbesondere eine Ölkühlung, eine Luftkühlung und/oder eine Flüssigkeitskühlung, wie vorzugsweise eine Wasserkühlung in Frage kommen. So wird die Wärmesenke insbesondere eingesetzt, um in der Abscheideeinrichtung vorhandene elektrische und elektronische Bauteile vor einer Überhitzung und damit Fehlfunktionen zu schützen.
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Vorteilhafter Weise kann eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einem Kurbelgehäuseentlüftungsgas, insbesondere eines BlowBy-Gases, einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die Befestigungseinrichtung umfassen. Dazu bildet ein von dem Plasmaabscheider umfasstes Gehäuse den Flansch zumindest bereichsweise aus.
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Mit anderen Worten wird der Plasmaabscheider bzw. sein Gehäuse derart erweitert, dass zumindest eine Seite des Gehäuses einen Flansch ausbildet, über den der Plasmaabscheider an der mit der, insbesondere dem Motor in Wirkverbindung stehenden Komponente, befestigbar ist.
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Alle Vorteile der Befestigungseinrichtung übertragen sich somit unmittelbar auf die so erreichte Abscheideeinrichtung. Die sichere Befestigung der Abscheideeinrichtung an der Komponente oder Brennkraftmaschine lässt sich zuverlässig durchführen und gleichzeitig integrierte Fluidverbindungen und elektrische Verbindungen zwischen Abscheideeinrichtung und Brennkraftmaschine in einem Arbeitsgang herstellen. Somit wird die für die Montage der Abscheideeinrichtung benötigte Zeit signifikant reduziert, bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit und Sicherheit des Montagevorgangs und des laufenden Betriebs. So wird insbesondere der herkömmlicher Weise gängige Verlauf von Fluidleitungen und Kabeln zur Abscheideeinrichtung innerhalb des Motorraums obsolet, da ein integrierter Verlauf der Fluidverbindungen und elektrischen Leitung unmittelbar direkt mittels der Befestigungseinrichtung erfolgt.
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Sind also zuvor extern verlaufende Fluidleitungen, insbesondere für das BlowBy-Gas von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, für das BlowBy-Gas von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine sowie für die abgeschiedenen Verunreinigungen, insbesondere Öl, von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine vorzusehen gewesen, können diese nun allesamt durch den Flansch, insbesondere durch die darin angeordneten Durchlasskanäle, hindurch verlaufen. Zusätzlich kann durch den Flansch auch für eine etwaige Wärmesenke der Befestigungseinrichtung benötigte Fluidleitungen gelegt werden. Der benötigte Raum im Motorinnenraum wird deutlich reduziert, wie auch die Anfälligkeit der Abscheideeinrichtung für Ausfälle infolge von defekten oder undichten Fluidleitungen und/oder Kabeln deutlich reduziert werden kann.
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Mit anderen Worten können in dem Flansch Öffnungen für die Gasein- und abströmung sowie für den Öl-Ablauf enthalten sein, wobei sich die Öffnungen hinsichtlich Anzahl, Anordnung und Geometrie ihrer Umrandung individuell anpassen lassen.
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Um dies zu realisieren kann mithin jeder Durchlasskanal zum Transport von zumindest eines aus der Gruppe umfassend BlowBy-Gas von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, BlowBy-Gas von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, Öl von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, Öl von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, Kühlflüssigkeit, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Öl und/oder Wasser, von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, Kühlflüssigkeit, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Öl und/oder Wasser, von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine, Kühlgas, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Kühlluft von der Brennkraftmaschine zur Abscheideeinrichtung, Kühlgas, insbesondere teilweise und/oder ausschließlich umfassend Kühlluft von der Abscheideeinrichtung zu der Brennkraftmaschine eingerichtet oder einrichtbar sein.
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Letztlich ist es vorteilhaft, wenn ein Kraftfahrzeug eine entsprechende Abscheideeinrichtung umfasst und damit ein sicherer Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert werden.
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Dabei zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen von einer erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung umfassten Befestigungseinrichtung;
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2 eine Ansicht eines Flansches der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung aus 1 in einer Richtung R;
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3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung mit einer ersten Komponente; und
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4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung mit einer zweiten Komponente.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung in Form eines Plasmaabscheiders 1, welcher ein Gehäuse 3 umfasst, welches wiederum einen von einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung 5 umfassten Flansch 7 ausbildet. Insbesondere ist der Flansch 7 einstückig mit dem Gehäuse 3 ausgebildet und beide umfassen zumindest bereichsweise ein Metall.
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Eine Ansicht des Flansches 7 aus einer Richtung R ist in 2 dargestellt. Daraus wird sofort ersichtlich, wie der Flansch mehrere Verbindungseinrichtungen 9a bis 9f, in Form eines ersten Durchlasskanals 9a, zweiten Durchlasskanals 9b, dritten Durchlasskanals 9c und vierten Durchlasskanal 9d mit jeweils kreisförmigen Umfang aufweist, wobei der erste Durchlasskanal 9a und der zweite Durchlasskanal 9b bzw. der dritte Durchlasskanal 9c und vierte Durchlasskanal Durchlasskanal 9d jeweils identische Durchmesser aufweisen. Eine weitere Verbindungseinrichtung in Form eines fünften Durchlasskanals 9e des Flansches 7 weist eine rechteckigen Umfangsform auf.
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Alle Durchlasskanäle zeichnen sich dabei unabhängig von ihrer Querschnittsform, welche selbstverständlich nicht auf die hier nur exemplarisch gezeigten kreisförmigen und rechteckförmigen Ausführungsformen beschränkt sind, sondern alle denkbaren und zweckmäßigen Geometrien aufweisen können, dadurch aus, dass sie den Flansch 7 vollständig durchqueren und mit entsprechenden Mitteln (nicht gezeigt) der Abscheideeinrichtung und der mit der Brennkraftmaschine wechselwirkende Komponente wechselwirken können, um eine Fluidverbindung dorthin vermitteln zu können.
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Jedem ersten bis fünften Durchlasskanal 9a–9e ist jeweils ein erstes bis fünftes Dichtmittel 11a–11e zugeordnet, welches innerhalb einer von dem Flansch bereitgestellten Nut (in der Figur nicht gezeigt) zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel empfindet jedes Dichtmittel 11a–11e die Kontur des jeweils zugehörigen Durchlasskanals 9a–9e nach. Das heißt, für den ersten Durchlasskanal 9a, zweiten Durchlasskanal 9b, dritten Durchlasskanal 9c und vierten Durchlasskanal 9d ist das jeweils zugeordnete erste, zweite, dritte und vierte Dichtmittel 11a–11d kreissegmentförmig ausgestaltet. Wohingegen das fünfte Dichtmittel 11e des fünften Durchlasskanals 9e rechteckig ausgestaltet ist. Mittels des ersten bis fünften Dichtmittels 11a–11e ist der erste bis fünfte Durchlasskanal 9a–9e gegen die übrigen Durchlasskanäle und gegen die Umgebung abgedichtet. Ferner umfasst der Flansch 7 zumindest eine Verbindungseinrichtung in Form einer elektrischen Steckverbindung 9f. Diese elektrische Steckverbindung 9f ist als männlicher Stecker mit beispielhaft dargestellten drei Kontakten 10 ausgebildet. Die Steckverbindung 9f ist von einem Isolationselement 11f umgeben, um elektrische Erdung bzw. Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Komponente, mit der der Flansch 7 verbunden ist, weist insbesondere einen komplementären weiblichen Stecker und entsprechende Gegenkontakte auf. Dies ermöglicht es, mittels des Flansches 7 neben der fluidalen Verbindung auch eine elektrische Verbindung der Abscheideeinrichtung zu erreichen. Dabei ermöglicht es insbesondere die Steckverbindung, dass die elektrische Versorgung der Abscheideeinrichtung, insbesondere des Plasmaabscheiders, erfolgt und gleichzeitig über die Kontakte 10 eine Verbindung zu einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, wie einer OBD-Einheit erreicht werden kann.
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Der Flansch 7 weist ferner vier erste erste Strukturen in Form von vier umfänglich angeordnete Bohrungen 13 auf. Außerdem weist der Flansch 7 eine zweite erste Struktur 15 in Form einer umfänglichen, die vier Bohrungen 13 querend, Nut auf.
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Wie in 3 dargestellt ist, lässt sich der Plasmaabscheider 1 mittels des Flansches 7 an einem von einer mit einer Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehenden Komponente 17 umfassten Gegenflansch 19 befestigen. Hierzu können die Bohrungen 13 des Flansches 7 mit entsprechenden vier ersten zweiten Struktur des Gegenflansches 19 in Form von vier geeigneten Bohrungen (nicht dargestellt) fluchtend ausgerichtet werden und mittels Befestigungsmittel, wie insbesondere Schrauben einschließlich Gegenmuttern, eine, insbesondere kraftschlüssige, Flanschverbindung zwischen dem Plasmaabscheider 1 und der Brennkraftmaschine 17 hergestellt werden.
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Im vorliegenden Beispiel wirkt die umfängliche Nut 15 mit einer von dem Gegenflansch 19 bereitgestellten zweiten zweiten Struktur (nicht dargestellt in den Figuren) in Form eines kreisförmigen Vorsprungs zusammen. Dadurch lässt sich unter Zusammenwirkbarkeit der zweiten ersten Struktur 15 mit der zweiten zweiten Struktur bei der Montage zunächst eine zumindest entlang zweier Richtungen formschlüssige Verbindung herstellen, wobei die lagerichtige, fluchtende, Ausrichtung der ersten zweiten Strukturen des Flansches 7 in Bezug auf den Gegenflansch 19 anschließend durch Drehung der Anordnung umfassend die Abscheideeinrichtung 1 und die Befestigungseinrichtung 5 erfolgen kann.
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Dadurch ermöglicht die Befestigungseinrichtung eine einfache und sichere Montage des Plasmaabscheiders 1.
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Selbstverständlich kann die zweite erste Struktur auch jede andere Gestalt annehmen, beispielsweise können zwei sich kreuzende, aber ansonsten gerade verlaufende Nuten verwendet werden, womit auch der gerade noch bestandene Freiheitsgrad einer Drehung während der Montage genommen ist.
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Mit Herstellen der Flanschverbindung zwischen Flansch 7 und Gegenflansch 19 wird eine Fluidverbindung und elektrische Verbindung zwischen dem Plasmaabscheider 1 und der Komponente 17 hergestellt, indem die Verbindungseinrichtungen 9a bis 9f des Flansches 7 mit entsprechend angelegten Strukturen innerhalb der Komponente 17, insbesondere des Gegenflansches 19, zusammenwirkbar sind.
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Dabei sorgen mit Herstellen der Flanschverbindung zwischen Flansch 7 und Gegenflansch 19 die Dichtmittel 11a–11e und das Isoliermittel 11f durch die auf sie wirkenden Kräfte für eine Abdichtung bzw. Isolierung zwischen den einzelnen Durchlasskanälen 9a–9e und der Steckverbindung und gegenüber der Umgebung im Bereich der Flanschverbindung.
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Selbstverständlich können auch weitere Dichtmittel bzw. Isoliermittel vorgesehen sein, etwa ein umfänglich, konzentrisch zu der umfänglichen Nut 15 verlaufendes Dichtmittel, welches eine zusätzliche Abdichtung aller fünf Durchlasskanäle 9a–9e gegen die Umgebung bewirkt.
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Um die von der Umgebung über die Luft sowie insbesondere auch von der Brennkraftmaschine über die Befestigungseinrichtung 5 auf den Plasmaabscheider 1 übertragene Wärme, insbesondere Motorwärme, besser abführen zu können, und damit insbesondere die Elektronik des Plasmaabscheiders 1 vor übermäßigem Wärmeeinfluss zu bewahren, weist die Befestigungseinrichtung 5 ferner eine Wärmesenke 21 in Form beispielsweise einer Wasserkühlung auf.
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Durch die durch den Flansch 7 erreichte Fluidverbindung ist es nunmehr möglich, Kurbelgehäuseentlüftungsgas, insbesondere BlowBy-Gas, aus Richtung der Brennkraftmaschine in Richtung des Plasmaabscheiders 1 über den ersten Durchlasskanal 9a zu leiten. Das gereinigte BlowBy-Gas kann anschließend über den zweiten Durchlasskanal 9b aus Richtung des Plasmaabscheiders 1 in Richtung der Brennkraftmaschine geleitet werden. Die von dem Plasmaabscheider 1 aus dem BlowBy-Gas abgeschiedenen Verunreinigungen lassen sich separat über den fünften Durchlasskanal 19e aus Richtung des Plasmaabscheiders 1 in Richtung der Brennkraftmaschine leiten. Ferner ist über den dritten Durchlasskanal 9c und den vierten Durchlasskanal 9d eine Zu- und Ableitung von Kühlwasser für die Wärmesenke 2 in Form einer Wasserkühlung vorgesehen.
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Selbstverständlich können der dritte Durchlasskanal 9c und der vierte Durchlasskanal 9d auch für eine Zu- und Ableitung von Öl für eine Wärmesenke 2 in Form einer Ölkühlung ausgelegt sein. Beziehungsweise könnten der dritte Durchlasskanal 9c und der vierte Durchlasskanal 9d auch für eine Zu- und Ableitung von einem entsprechenden Fluid für eine Wärmesenke 2 in Form einer das jeweilige Fluid benötigende Kühleinrichtung ausgelegt sein.
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4 zeigt ein weiteres Beispiel, wie ein erfindungsgemäßer Plasmaabscheider 1‘ auch mit einem von einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 5‘ umfassten Flansch 7‘ direkt an einer mit einer Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehende Komponente 17‘ befestigt werden, ohne dass diese dazu wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel einen dedizierten Gegenflansch aufweisen muss. Die Elemente dieses Beispiels werden dabei einfach gestrichen bezeichnet, wobei Elemente, die dieselbe Funktion wie jene des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels aufweisen mit identischen Bezugszeichen, jedoch einfach gestrichen bezeichnet werden. In diesem Beispiel wirken die ersten Strukturen des Flansches 7‘ direkt mit entsprechenden zweiten Strukturen der Komponente 17‘ zusammen.
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So ist ein Gegenflansch keine notwendige Voraussetzung, um die beschriebenen Vorteile der Erfindung ausnutzen zu können. In jedem Fall können durch die Erfindung sämtliche Fluidverbindungen zwischen Plasmaabscheider 1 einerseits und Komponente 17 andererseits mittels der von dem von dem Gehäuse 3 des Plasmaabscheiders 1 ausgebildeten und von der Befestigungseinrichtung 5 umfassten Flansch 7 umfassten Verbindungseinrichtungen realisiert werden. Dadurch entfallen die herkömmlicherweise notwendigen, innerhalb des Motorraums verlaufenden Fluidverbindungen und elektrischen Verbindungsleitungen, wie insbesondere in Form von Schläuchen und Kabeln, zwischen den einzelnen Vorrichtungen, insbesondere in Form von Plasmaabscheider 1, 1‘ und Komponente 17, 17‘. Dies spart Platz im Motorraum, reduziert die Störanfälligkeit infolge etwaiger defekter Schlauchverbindungen bzw. Kabelverbindungen, und ermöglicht darüber hinaus vor allem auch eine definierte und sichere sowie auch schnell und zuverlässig durchführbare Befestigung des Plasmaabscheiders 1, 1‘ an der Komponente 17, 17‘.
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Die in der Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plasmaabscheider
- 3
- Gehäuse
- 5
- Befestigungseinrichtung
- 7
- Flansch
- 9a, 9b, 9c, 9d, 9e
- Durchlasskanal
- 9f
- Steckverbindung
- 10
- Kontakt
- 11a, 11b, 11c, 11d, 11e
- Dichtmittel
- 11f
- Isoliermittel
- 13, 15
- Struktur
- 17
- Komponente
- 19
- Gegenflansch
- 21
- Wärmesenke
- R
- Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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