EP4251861A1 - Fördervorrichtung mit filterelement - Google Patents

Fördervorrichtung mit filterelement

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EP4251861A1
EP4251861A1 EP21820469.1A EP21820469A EP4251861A1 EP 4251861 A1 EP4251861 A1 EP 4251861A1 EP 21820469 A EP21820469 A EP 21820469A EP 4251861 A1 EP4251861 A1 EP 4251861A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter material
frame
connecting element
conveying device
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21820469.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Luebbert
Peter Bauer
Cornelius Köhler
Youness Idar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of EP4251861A1 publication Critical patent/EP4251861A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a delivery device for an aqueous fluff solution in a motor vehicle, with a tank, with a filter element and with a pump, the aqueous fluff solution being conveyable by means of the pump from the tank through the filter element into a suction line, the filter element containing a filter material and has a frame for receiving the filter material.
  • ammonia NFI3
  • ammonia is not usually kept as pure ammonia, since this can lead to problems, particularly in motor vehicles or other mobile applications. Rather, instead of storing the reducing agent itself often Reducing agent precursor stored and carried.
  • a reducing agent precursor is understood to mean, in particular, a substance which splits off the reducing agent or can be chemically converted into the reducing agent.
  • ammonia urea is a reducing agent precursor.
  • the aqueous ammonia solution, the urea is carried in a tank and pumped into the exhaust tract in precisely metered quantities using a suitable pumping device.
  • the conveying device regularly has, among other things, a pump for conveying the fluid, one or more filters for cleaning the fluid, optionally heating devices for thawing the fluid and a control device for processing internal and external data and for controlling the pump, the heating devices and others controllable components, such as the injector.
  • a particular disadvantage of the devices in the prior art is that to date there have been no devices that ensure that when a filter is replaced, a product of sufficient quality and technical functionality is used, thereby ensuring the functionality of the entire device.
  • An embodiment of the invention relates to a delivery device for an aqueous urea solution in a motor vehicle, with a tank, with a filter element and with a pump, wherein the aqueous urea solution by means of pump can be conveyed out of the tank through the filter element into a suction line, the filter element having a filter material and a frame for accommodating the filter material, the filter material being connected to the frame by means of a connecting element, the connecting element being part of the fluid conveying path from the tank via the filter element towards the pump.
  • the aqueous flan substance solution which is referred to below as fluid, is conveyed via the pump from the tank to a consumer, such as an injector on the exhaust pipe.
  • the fluid is conveyed from the tank through the filter material into a suction line to the pump, from where it is conveyed to the consumer.
  • Special valves for controlling the flow of fluid and devices for degassing, in particular for removing air located in the lines, can be provided along the lines.
  • the filter material can be formed, for example, by a net-like material, a porous material or an element which has a plurality of openings which allow the fluid to flow through, but prevent solids above a certain size from flowing through. Filter materials of this type are known in a variety of ways in the prior art.
  • the filter material is characterized in particular by the fact that it is designed in such a way that the fluid from the tank can flow out of the tank into the suction line only over a defined cross section.
  • the filter material can, for example, be designed in multiple layers as a pocket, so that there is an area for already filtered fluid within the volume spanned by the pocket. From this area, the filtered fluid can flow into the suction line to the pump only along the defined cross section, which is formed, for example, by a defined opening in the pocket.
  • a support body can preferably be provided, which supports the formation of the space and in particular prevents the filter material from collapsing.
  • the suction line specifically describes that portion of the fluid delivery line that is downstream of the filter in the usual direction of flow (from tank to pump) and upstream of the pump.
  • the line is on the suction side of the pump.
  • the suction line can also extend along individual housing sections of the conveying device.
  • a part of the housing which also forms the frame for the filter material or accommodates it, can be designed as part of the suction line.
  • the frame serves in particular to fix and/or shape the filter material.
  • an additional support structure the frame, may be required to stretch the filter material and thus create enough filter surface.
  • the frame can have fixing points to which the filter material can be connected.
  • the frame can also have a number of webs and ribs, which form a framework that spans a space within which the filter material is preferably arranged.
  • the frame can in particular be part of the fluid conveying path, which is upstream of the pump, so that the frame has a connection point, for example, at which the filter material is connected to it, so that the filtered fluid from the volume spanned by the filter material can flow through this connection point can flow into the suction line.
  • the frame is part of the housing of the device and is only formed by a connection point or the connection point for the filter material and, if necessary, also forms a support surface on which the filter material can be supported at least partially, in particular on one side.
  • the connecting element is provided, which is used to create a fluid-tight and durable connection between the filter material and the frame.
  • the filter material and/or the connection point on the frame can have connecting pieces for this purpose, which can be connected to the connecting element in a simple manner. In particular, grooves, projections, threads or other profiles can be provided for this purpose.
  • the connecting element can be an additional component that is connected to the frame and the filter material, or it can be permanently installed on one side.
  • the connecting element can be firmly connected to the filter material, so that only one additional connection between the connecting element and the frame has to be created.
  • the connecting element with the attached filter material can thus be pressed or screwed into a receiving area on the frame, for example, or connected in some other way.
  • the connecting element can also be firmly connected to the frame, so that the filter material is pressed or screwed into the connecting element.
  • the connection principle remains the same.
  • the connecting element locally fixes the filter material in relation to the frame.
  • the frame is preferably part of the housing of the device.
  • the device is constructed in such a way that it has a pot-shaped housing which is inserted into a tank through an opening in a tank wall, preferably the wall forming the base, and is connected to this wall via a circumferential flange.
  • the pump and possibly other elements, such as the control device, are preferably arranged on the side of the pot-shaped housing facing away from the tank and are therefore not in direct contact with the fluid. It is also advantageous if the frame has a fluid line which is in fluidic contact with the pump, the fluid line on the frame having an inlet opening to which the filter material is connected by means of the connecting element. The inlet opening is located locally directly adjacent to the connection point of the filter material to the frame.
  • the inlet opening is part of the connection point, so that it is ensured that the fluid from the space spanned by the filter material can only flow directly into this inlet opening and thus into the downstream fluid line.
  • the fluid line can be formed, for example, by a short section, such as the bore in a wall of the housing, or also by a longer channel section running in a wall, or a pipeline.
  • the fluid line can be identical to the suction line, which is upstream of the pump in terms of flow and downstream of the filter.
  • a preferred exemplary embodiment is characterized in that the connecting element creates a fluid-tight connection between the filter material and the fluid line.
  • the connecting element is thus a sealing element which seals the connection between the filter material and the connection point on the frame.
  • the device is specifically designed in such a way that a missing connection element or a damaged filter element leads to a leak, as a result of which the function of the device can no longer be guaranteed.
  • opening the connection between the filter material and the frame leads to the destruction of the connecting element, so that the functionality is no longer guaranteed and the connection is physically unstable and/or fluidly leaking.
  • connection element creates a connection between the frame and the filter material that cannot be detached without being destroyed.
  • One Non-destructive non-detachable connection is characterized in particular by the fact that the connection between the elements to be connected can only be established once during regular assembly. A subsequent opening of the connection leads to destruction or at least substantial damage to the connection element.
  • the non-destructive non-detachable connection is produced by a bayonet lock.
  • This is advantageous in order to produce the connection, for example by twisting the two components to be connected relative to one another, or in a particularly preferred embodiment only to twist the connecting element relative to the filter material and/or to the frame.
  • a bayonet lock does not require a high angle of rotation of the parts involved in relation to one another, so that a durable connection can be produced even in confined spaces.
  • the non-destructive non-detachable connection is formed by pawls, which break in the opposite direction to the locking direction when a sufficiently high force is applied.
  • Pawls are formed, for example, by shaped bodies that protrude radially inward from the inner circumference of an opening and are set at an angle in the circumferential direction. This can preferably be formed on the connecting element designed as a ring.
  • a profile is provided, for example, which is designed in such a way that the pawls slide over this profile in one direction of rotation, but locking occurs when the pawls slide in the opposite direction over the Profiling are performed.
  • this principle is implemented, for example, in a freewheel of a bicycle hub.
  • the profiling on the outer circumference and the pawls can be configured in a variety of ways.
  • the core idea is that the two elements, in particular the connecting element and the filter material and/or the frame, can be rotated relative to one another in one direction of rotation and are blocked in the opposite direction to one another. Should a force be applied to the connection sufficient to break the pawls, the connection will disengage and a strong and fluid-tight connection can no longer be established.
  • the closing direction of the non-destructive, non-detachable connection is rotary or translatory.
  • the connection is established via a translatory movement or a rotary twist.
  • a bayonet connection is preferably produced by twisting, while a plug-in connection, for example, is produced by means of a linear translational movement.
  • the principle of the pawl can also be used in a plug-in connection, which is generated by a translational movement.
  • blocking elements protruding from the inner circumference can be fixed by being pressed over a bead or into a groove, as a result of which a firm, fluid-tight connection is produced by a positive fit.
  • the application of a force in the opposite direction to the insertion direction finally leads to the locking elements being destroyed by shearing off.
  • the non-destructive, non-detachable connection is created when connecting the filter material to the frame by means of the connecting element and is destroyed when the filter material is released from the frame. This is particularly advantageous since, according to the invention, the connection is to be created once during assembly, and disassembly and reassembly is to be avoided.
  • the connecting element is designed as a ring, with the connection of the connecting element to the filter material and/or to the frame being designed so that it cannot be detached in a non-destructive manner.
  • the connecting element is preferably a ring, with the connection points on the frame and/or on the filter material preferably having a corresponding cross section, so that the ring can be attached to them.
  • the connecting element as a ring can be arranged on the filter material or the frame and can be connected to it permanently or detachably, for example by screwing. The connection with the respective other element is then created by the non-destructive non-detachable connection.
  • the connecting element can have a screw thread on one side, with which it is screwed onto the frame, for example.
  • the filter material is connected to the connecting element, for example, with a bayonet connection with an indestructible, non-detachable connection.
  • the ring-shaped connecting element can have, for example, two sections which can be rotated relative to one another and which, after the filter material has been inserted, are rotated in relation to one another and thereby fix the filter material with a connection already described above. This allows installation in a spatially limited work environment and also allows the connection element to be easily replaced after the connection to the filter material has been destroyed.
  • the connecting element can preferably be designed in such a way that loosening the screw connection to the frame also automatically leads to the destruction of the connection to the filter material.
  • This can be achieved in that the two relatively rotatable sections of the ring are designed in such a way that tightening of the ring at the connection point of the frame is possible, whereas loosening the ring from the connection point leads to destruction of the locking blades.
  • This can be achieved, for example, in that the two sections that can be rotated relative to one another are rotated relative to one another when released in such a way that the pawls be destroyed and thus the safe and fluid-tight connection is no longer guaranteed.
  • the screw connection can also be produced with the filter material, and the non-destructive non-detachable connection with the frame.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für eine wässrige Harnstofflösung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Tank, mit einem Filterelement und mit einer Pumpe, wobei die wässrige Harnstofflösung mittels der Pumpe aus dem Tank durch das Filterelement in eine Saugleitung förderbar ist, wobei das Filterelement ein Filtermaterial und einen Rahmen zur Aufnahme des Filtermaterials aufweist, wobei das Filtermaterial mittels eines Verbindungselements mit dem Rahmen verbunden ist, wobei das Verbindungselement Teil der Fluidförderstrecke aus dem Tank über das Filterelement hin zur Pumpe ist.

Description

Beschreibung
Fördervorrichtung mit Filterelement
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für eine wässrige Flarnstofflösung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Tank, mit einem Filterelement und mit einer Pumpe, wobei die wässrige Flarnstofflösung mittels der Pumpe aus dem Tank durch das Filterelement in eine Saugleitung förderbar ist, wobei das Filterelement ein Filtermaterial und einen Rahmen zur Aufnahme des Filtermaterials aufweist.
Stand der Technik
Weltweit sind in vielen Staaten gesetzliche Regelungen getroffen worden, die einen oberen Grenzwert für den Gehalt von bestimmten Substanzen im Abgas von Verbrennungskraftmaschinen festlegen. Hierbei handelt es sich zumeist um Substanzen, deren Abgabe an die Umwelt unerwünscht ist. Eine dieser Substanzen stellt Stickoxid (NOx) dar, deren Anteil im Abgas gesetzlich festgelegte Grenzwerte nicht übersteigen darf. Auf Grund der Rahmenbedingungen, beispielsweise der Auslegung der Verbrennungskraftmaschinen im H inblick auf günstige Verbrauche und ähnliches, ist die innermotorische Vermeidung der Stickoxidemission bei der Verminderung des Anteils der Stickoxide im Abgas nur begrenzt tauglich, so dass für die Einhaltung relativ niedriger Grenzwerte eine Abgasnachbehandlung erforderlich ist. Hierbei hat sich herausgestellt, dass eine selektive katalytische Reduktion (SCR, selective catalytic reduction) der Stickoxide vorteilhaft ist. Diese SCR-Methode benötigt ein Reduktionsmittel, welches stickstoffhaltig ist. Insbesondere hat sich der Einsatz von Ammoniak (NFI3) als Reduktionsmittel als eine mögliche Alternative herausgestellt. Auf Grund der chemischen Eigenschaften und der gesetzlichen Bestimmungen in vielen Staaten wird üblicherweise der Ammoniak nicht als reines Ammoniak vorgehalten, da dies insbesondere bei Kraftfahrzeugen oder anderen mobilen Anwendungen zu Problemen führen kann. Vielmehr werden statt einer Bevorratung der Reduktionsmittel selbst oftmals Reduktionsmittelvorläufer gespeichert und mitgeführt. Unter einem Reduktionsmittelvorläufer wird insbesondere ein Stoff verstanden, welcher das Reduktionsmittel abspaltet oder chemisch in das Reduktionsmittel umgewandelt werden kann. Beispielsweise stellt für das Reduktionsmittel Ammoniak Harnstoff einen Reduktionsmittelvorläufer dar.
Die wässrige Ammoniaklösung, der Harnstoff, wird in einem Tank mitgeführt und mittels einer geeigneten Fördervorrichtung in genau dosierten Mengen in den Abgastrakt gefördert. Die Fördervorrichtung weist hierzu regelmäßig unter anderem eine Pumpe zur Förderung des Fluids auf, einen oder mehrere Filter zur Reinigung des Fluids, gegebenenfalls Heizvorrichtungen zum Auftauen des Fluids und eine Steuervorrichtung zur Verarbeitung von internen und externen Daten und zur Ansteuerung der Pumpe, der Heizvorrichtungen und weiterer steuerbarer Komponenten, wie beispielsweise dem Injektor.
Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass es bislang keine Vorrichtungen gibt, die sicherstellen, dass bei einem Tausch eines Filters ein Produkt von ausreichender Qualität und technischer Funktionalität verwendet wird und so die Funktionsfähigkeit der gesamten Vorrichtung sichergestellt wird.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Fördervorrichtung zu schaffen, welche Mittel aufweist, die den Austausch eines Filters gegen ein nicht geeignetes Ersatzmedium ausschließt oder zumindest erschwert.
Die Aufgabe hinsichtlich der Fördervorrichtung wird durch eine Fördervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für eine wässrige Harnstofflösung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Tank, mit einem Filterelement und mit einer Pumpe, wobei die wässrige Harnstofflösung mittels der Pumpe aus dem Tank durch das Filterelement in eine Saugleitung förderbar ist, wobei das Filterelement ein Filtermaterial und einen Rahmen zur Aufnahme des Filtermaterials aufweist, wobei das Filtermaterial mittels eines Verbindungselements mit dem Rahmen verbunden ist, wobei das Verbindungselement Teil der Fluidförderstrecke aus dem Tank über das Filterelement hin zur Pumpe ist.
Über die Pumpe wird die wässrige Flarnstofflösung, welche im Weiteren als Fluid bezeichnet wird, aus dem Tank hin zu einem Verbraucher, wie beispielsweise einem Injektor an der Abgasleitung gefördert. Das Fluid wird dabei aus dem Tank durch das Filtermaterial in eine Saugleitung zur Pumpe gefördert, von wo es hin zum Verbraucher weitergefördert wird. Spezielle Ventile zur Steuerung des Fluidflusses und Vorrichtungen zur Entgasung, insbesondere zum Abführen von in den Leitungen befindlicher Luft, können entlang der Leitungen vorgesehen werden.
Das Filtermaterial kann beispielsweise durch ein netzartiges Material, ein poröses Material oder ein Element gebildet sein, welches eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, welche das Durchströmen für das Fluid erlauben, jedoch für Festkörper ab einer bestimmten Größe verhindern. Filtermaterialien solche Art sind in vielfältiger Weise im Stand der Technik bekannt.
Das Filtermaterial zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es derart gestaltet ist, dass das Fluid aus dem Tank nur über einen definierten Querschnitt aus dem Tank hinaus in die Saugleitung strömen kann. Das Filtermaterial kann beispielsweise mehrlagig als Tasche ausgebildet sein, so dass sich innerhalb des von der Tasche aufgespannten Volumens ein Bereich für bereits gefiltertes Fluid ergibt. Aus diesem Bereich kann das gefilterte Fluid nur entlang des definierten Querschnitts, der beispielsweise durch eine definierte Öffnung in der Tasche gebildet ist, in die Saugleitung hin zur Pumpe überströmen.
In dem von dem Filtermaterial aufgespannten Raum kann vorzugsweise ein Stützkörper vorgesehen sein, welcher die Ausbildung des Raumes unterstützt und insbesondere ein Zusammenfallen des Filtermaterials verhindert. Die Saugleitung beschreibt insbesondere den Abschnitt der Fluidförderleitung, der dem Filter in der gewöhnlichen Strömungsrichtung (vom Tank zur Pumpe) nachgelagert ist und der Pumpe vorgelagert ist. Die Leitung befindet sich auf der Saugseite der Pumpe. Die Saugleitung kann sich insbesondere auch entlang einzelner Gehäuseabschnitte der Fördervorrichtung erstrecken. Besonders kann auch ein Teil des Gehäuses, welches auch den Rahmen für das Filtermaterial bildet oder diesen aufnimmt, als Teil der Saugleitung ausgebildet sein.
Der Rahmen dient insbesondere zur Fixierung und/oder Formgebung des Filtermaterials. Abhängig von dem verwendeten Filtermaterial kann es sein, dass eine zusätzliche Stützstruktur, der Rahmen, benötigt wird, um das Filtermaterial aufzuspannen und so genügend Filterfläche zu erzeugen. Der Rahmen kann Fixierungspunkte aufweisen, mit welchen das Filtermaterial verbunden werden kann.
Alternativ kann der Rahmen auch mehrere Stege und Rippen aufweisen, welche ein Gerüst bilden, das einen Raum aufspannt, innerhalb welchem das Filtermaterial bevorzugt angeordnet ist.
Wie bereits erwähnt kann der Rahmen insbesondere Teil der Fluidförderstrecke sein, welcher der Pumpe vorgelagert ist, so dass der Rahmen beispielsweise eine Anschlussstelle aufweist, an welcher das Filtermaterial an diesen angebunden wird, so dass das gefilterte Fluid aus dem vom Filtermaterial aufgespannten Volumen durch diese Anschlussstelle in die Saugleitung strömen kann.
Im einfachsten Fall ist der Rahmen Teil des Gehäuses der Vorrichtung und ist lediglich durch einen Anbindungspunkt beziehungsweise die Anschlussstelle für das Filtermaterial gebildet und bildet zusätzlich gegebenenfalls eine Abstützfläche aus, an welcher das Filtermaterial zumindest teilweise, insbesondere einseitig, abgestützt sein kann. Zur Verbindung des Filtermaterials mit dem Rahmen ist das Verbindungselement vorgesehen, welches dazu dient, eine fluiddichte und dauerhaltbare Verbindung zwischen dem Filtermaterial und dem Rahmen zu erzeugen. Das Filtermaterial und/oder die Anschlussstelle am Rahmen können hierfür Verbindungsstücke aufweisen, welche sich mit dem Verbindungselement auf einfache Weise verbinden lassen. Flierzu können insbesondere Nuten, Vorsprünge, Gewinde oder andere Profile vorgesehen werden.
Das Verbindungselement kann ein zusätzliches Bauteil sein, welches mit dem Rahmen und dem Filtermaterial verbunden wird, oder einseitig fest installiert sein. In einer vorteilhaften Ausführung kann das Verbindungselement mit dem Filtermaterial fest verbunden sein, so dass nur eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Rahmen erzeugt werden muss. Das Verbindungselement mit dem angebundenen Filtermaterial kann so beispielsweise in einen Aufnahmebereich am Rahmen eingedrückt oder eingeschraubt oder auf andere Weise verbunden werden.
Alternativ kann das Verbindungelement auch fest mit dem Rahmen verbunden sein, so dass das Filtermaterial in das Verbindungselement eingedrückt oder eingeschraubt wird. Das Verbindungsprinzip bleibt dabei jedoch das gleiche.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verbindungselement das Filtermaterial gegenüber dem Rahmen örtlich fixiert. Wie bereits erwähnt ist der Rahmen bevorzugt ein Teil des Gehäuses der Vorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Vorrichtung derart aufgebaut, dass sie ein topfförmiges Gehäuse aufweist, welche durch eine Öffnung in einer Tankwandung, bevorzugt der den Boden bildenden Wandung, in einen Tank eingesetzt wird und über einen umlaufenden Flansch mit dieser Wandung verbunden wird.
Die Pumpe und gegebenenfalls andere Elemente, wie beispielsweise die Steuerungsvorrichtung, sind bevorzugt auf der dem Tank abgewandten Seite des topfförmigen Gehäuses angeordnet und somit nicht direkt in Kontakt mit dem Fluid. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen eine Fluidleitung aufweist, welche mit der Pumpe fluidisch in Kontakt steht, wobei die Fluidleitung am Rahmen eine Einlassöffnung aufweist, mit welcher das Filtermaterial mittels des Verbindungselementes verbunden ist. Die Einlassöffnung ist örtlich direkt benachbart zur Anschlussstelle des Filtermaterials an den Rahmen angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Einlassöffnung Teil der Anschlussstelle, so dass sichergestellt ist, dass das Fluid aus dem vom Filtermaterial aufgespannten Raum nur direkt in diese Einlassöffnung und somit in die nachgelagerte Fluidleitung strömen kann. Die Fluidleitung kann beispielsweise durch einen kurzen Abschnitt, wie etwa die Bohrung in einer Wandung des Gehäuses gebildet sein, oder auch durch einen längeren in einer Wandung verlaufenden Kanalabschnitt, oder eine Rohrleitung. Je nach Bauform kann die Fluidleitung identisch mit der Saugleitung sein, welche der Pumpe strömungstechnisch vorgelagert und dem Filter nachgelagert ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine fluidisch dichte Verbindung zwischen dem Filtermaterial und der Fluidleitung erzeugt. Das Verbindungselement ist somit ein Dichtelement, welches die Verbindung zwischen dem Filtermaterial und der Anschlussstelle am Rahmen abdichtet. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung gezielt derart ausgelegt, dass ein fehlendes Verbindungselement oder ein beschädigtes Filterelement zu einer Undichtigkeit führt, wodurch die Funktion der Vorrichtung nicht mehr gewährleistet ist.
Insbesondere das Öffnen der Verbindung zwischen dem Filtermaterial und dem Rahmen führt zu einer Zerstörung des Verbindungselementes, so dass die Funktionalität nicht mehr gewährleistet ist und die Verbindung physisch instabil ist und/oder fluidisch undicht.
Auch ist es zu bevorzugen, wenn das Verbindungselement eine zerstörungsfrei unlösbare Verbindung zwischen dem Rahmen und dem Filtermaterial erzeugt. Eine zerstörungsfrei unlösbare Verbindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Verbindung zwischen den zu verbindenden Elementen nur einmal während der regulären Montage herstellbar ist. Ein darauffolgendes Öffnen der Verbindung führt zu einer Zerstörung oder zumindest einer wesentlichen Beschädigung des Verbindungselementes.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung durch einen Bajonettverschluss erzeugt ist. Dies ist vorteilhaft, um die Verbindung beispielsweise durch das Verdrehen der beiden zu verbindenden Komponenten relativ zueinander zu erzeugen, oder in einer besonders bevorzugten Ausführung lediglich das Verbindungselement relativ zum Filtermaterial und/oder zum Rahmen zu verdrehen. Ein Bajonettverschluss benötigt insbesondere keine hohen Verdrehwinkel der beteiligten Teile zueinander, so dass auch in beengten Platzverhältnissen eine haltbare Verbindung erzeugt werden kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung durch Sperrklinken gebildet ist, die bei einer ausreichend hohen Kraftaufbringung entgegen der Verschlussrichtung brechen. Sperrklinken sind beispielweise durch vom Innenumfang einer Öffnung radial nach innen abragende Formkörper gebildet, die in Umfangsrichtung in einem Winkel angestellt sind. Dies kann bevorzugt an dem als Ring ausgebildeten Verbindungselement ausgebildet sein. Am Außenumfang des Gegenstücks, an welchem das Verbindungselement angebracht wird, ist beispielsweise eine Profilierung vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass die Sperrklinken in einer Drehrichtung über diese Profilierung hinweggleiten, wobei es jedoch zu einer Sperrung kommt, wenn die Sperrklinken in entgegengesetzter Richtung über die Profilierung geführt werden.
Dieses Prinzip ist bekanntermaßen etwa in einem Freilauf einer Fahrradnabe umgesetzt. Die Profilierung am Außenumfang und die Sperrklinken können auf vielfältige Weise ausgestaltet sein. Der Kerngedanke ist, dass die beiden Elemente, insbesondere das Verbindungselement und das Filtermaterial und/oder der Rahmen, in einer Drehrichtung relativ zueinander verdrehbar sind und jeweils in der Gegenrichtung zueinander blockiert werden. Sollte auf die Verbindung eine Kraft aufgebracht werden, die so groß ist, dass diese ausreicht, um die Sperrklinken zu zerbrechen, so löst sich die Verbindung und eine feste und fluiddichte Verbindung kann nicht mehr hergestellt werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Verschlussrichtung der zerstörungsfrei unlösbaren Verbindung rotatorisch oder translatorisch ist. Abhängig davon wie das Verbindungselement an das Filtermaterial und/oder den Rahmen angebunden werden soll, kann es vorteilhaft sein, wenn die Verbindung über eine translatorische Bewegung oder eine rotatorische Verdrehung hergestellt wird. Eine Bajonettverbindung wird bevorzugt durch eine Verdrehung erzeugt, während beispielsweise eine Steckverbindung mittels einer geradlinigen translatorischen Bewegung erzeugt wird.
Das Prinzip der Sperrklinken kann auch bei einer Steckverbindung, welche durch eine translatorische Bewegung erzeugt wird, genutzt werden. Hier können beispielsweise von Innenumfang abragende Sperrelemente durch das Aufdrücken über einen Wulst oder in eine Nut hinein fixiert werden, wodurch eine feste fluiddichte Verbindung durch einen Formschluss erzeugt wird. Das Aufbringen einer Kraft entgegen der Steckrichtung führt schließlich zu einem Zerstören der Sperrelemente durch Abscheren.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung beim Verbinden des Filtermaterials mit dem Rahmen mittels des Verbindungselementes erzeugt wird und beim Lösen des Filtermaterials vom Rahmen zerstört wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da erfindungsgemäß die Verbindung einmalig bei der Montage erzeugt werden soll, und ein Demontieren und erneutes Montieren vermieden werden soll.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Verbindungselement als Ring ausgebildet ist, wobei die Verbindung des Verbindungselementes zum Filtermaterial und/oder zum Rahmen zerstörungsfrei unlösbar ausgebildet ist. Das Verbindungselement ist bevorzugt ein Ring, wobei die Anschlussstellen am Rahmen und/oder am Filtermaterial bevorzugt einen korrespondierenden Querschnitt aufweisen, so dass der Ring an diese angebracht werden kann. Das Verbindungselement als Ring kann in einer bevorzugten Ausführung an dem Filtermaterial oder dem Rahmen angeordnet und mit diesem dauerhaft oder lösbar, beispielsweise durch Verschrauben, verbunden sein. Die Verbindung mit dem jeweils anderen Element wird dann durch die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung erzeugt. Auf diese Weise kann einerseits eine leichte Montierbarkeit gewährleistet werden und andererseits sichergestellt werden, dass zumindest mit einem der Elemente eine zerstörungsfrei unlösbare Verbindung erzeugt wird, so dass eine erneute Montage nach dem erstmaligen Lösen nicht möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verbindungselement einseitig ein Schraubgewinde aufweisen, mit welchem es beispielsweise an den Rahmen angeschraubt wird. Das Filtermaterial wird in diesem Fall beispielsweise mit einer Bajonettverbindung mit einer unzerstörbar unlösbaren Verbindung an das Verbindungselement angebunden. Hierzu kann das ringförmige Verbindungselement beispielsweise zwei relativ zueinander verdrehbare Abschnitte aufweisen, die nach dem Einstecken des Filtermaterials gegeneinander verdreht werden und dabei das Filtermaterial mit einer bereits zuvor beschriebenen Verbindung fixieren. Dies erlaubt die Montage in einem räumliche begrenzten Arbeitsumfeld und erlaubt weiterhin das einfache Austauschen des Verbindungselementes nach einer Zerstörung der Verbindung zum Filtermaterial.
Bevorzugt kann in einer solchen Ausführungsform das Verbindungselement derart gestaltet sein, dass ein Lösen der Verschraubung mit dem Rahmen automatisch auch zu einer Zerstörung der Verbindung mit dem Filtermaterial führt. Dies kann dadurch erzeugt werden, dass die beiden relativ zueinander verdrehbaren Abschnitte des Rings so gestaltet sind, dass das Anziehen des Rings an der Anschlussstelle des Rahmens möglich ist, wohingegen ein lösen des Rings von der Anschlussstelle zu einer Zerstörung der Sperrklingen führt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, in dem die beiden relativ zueinander verdrehbaren Abschnitte beim Lösen derart zueinander verdreht werden, dass die Sperrklinken zerstört werden und somit die sichere und fluiddichte Verbindung nicht mehr gewährleistet ist.
Je nach Ausgestaltung kann die Schraubverbindung auch mit dem Filtermaterial erzeugt werden, und die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung mit dem Rahmen.
Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind beispielhaft und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens. Die Ausführungsbeispiele haben keine einschränkende Wirkung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Claims

Patentansprüche
1. Fördervorrichtung für eine wässrige Harnstofflösung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Tank, mit einem Filterelement und mit einer Pumpe, wobei die wässrige Harnstofflösung mittels der Pumpe aus dem Tank durch das Filterelement in eine Saugleitung förderbar ist, wobei das Filterelement ein Filtermaterial und einen Rahmen zur Aufnahme des Filtermaterials aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Filtermaterial mittels eines Verbindungselements mit dem Rahmen verbunden ist, wobei das Verbindungselement Teil der Fluidförderstrecke aus dem Tank über das Filterelement hin zur Pumpe ist.
2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verbindungselement das Filtermaterial gegenüber dem Rahmen örtlich fixiert.
3. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rahmen eine Fluidleitung aufweist, welche mit der Pumpe fluidisch in Kontakt steht, wobei die Fluidleitung am Rahmen eine Einlassöffnung aufweist, mit welcher das Filtermaterial mittels des Verbindungselementes verbunden ist.
4. Fördervorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verbindungselement eine fluidisch dichte Verbindung zwischen dem Filtermaterial und der Fluidleitung erzeugt.
5. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verbindungselement eine zerstörungsfrei unlösbare Verbindung zwischen dem Rahmen und dem Filtermaterial erzeugt.
6. Fördervorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung durch einen Bajonettverschluss erzeugt ist.
7. Fördervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung durch Sperrklinken gebildet ist, die bei einer ausreichend hohen Kraftaufbringung entgegen der Verschlussrichtung brechen.
8. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verschlussrichtung der zerstörungsfrei unlösbaren Verbindung rotatorisch oder translatorisch ist.
9. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zerstörungsfrei unlösbare Verbindung beim Verbinden des Filtermaterials mit dem Rahmen mittels des Verbindungselementes erzeugt wird und beim Lösen des Filtermaterials vom Rahmen zerstört wird.
10. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verbindungselement als Ring ausgebildet ist, wobei die Verbindung des Verbindungselementes zum Filtermaterial und/oder zum Rahmen zerstörungsfrei unlösbar ausgebildet ist.
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