EP4600470A1 - Wärmeisolierte schnittstellenanordnung und abgasnachbehandlungsvorrichtung - Google Patents

Wärmeisolierte schnittstellenanordnung und abgasnachbehandlungsvorrichtung

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EP4600470A1
EP4600470A1 EP25154738.6A EP25154738A EP4600470A1 EP 4600470 A1 EP4600470 A1 EP 4600470A1 EP 25154738 A EP25154738 A EP 25154738A EP 4600470 A1 EP4600470 A1 EP 4600470A1
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EP
European Patent Office
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exhaust gas
electrical
jacket
thermal insulation
thermally insulated
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Pending
Application number
EP25154738.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fatih Uysal
Daniel Schöllhorn
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Daimler Truck Holding AG
Original Assignee
Daimler Truck AG
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Publication date
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    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect

Definitions

  • the invention relates to a thermally insulated interface arrangement for an exhaust gas aftertreatment device and to an exhaust gas aftertreatment device with such a thermally insulated interface arrangement.
  • the exhaust gas aftertreatment device can have an electric exhaust gas heating device to prepare, in particular heat, combustion exhaust gases for more efficient purification. This is particularly necessary to meet emissions standards, such as the EUR07 emissions standard.
  • the electric exhaust gas heating device can have a heating output of up to 12 kW, which requires a current of 200 to 240 A – at an on-board voltage of approximately 48 V.
  • the electrical interfaces used in this process can heat up to a temperature of up to 350 °C.
  • the invention is therefore based on the object of providing a heat-insulated interface arrangement for an exhaust gas aftertreatment device and an exhaust gas aftertreatment device with a to create such a heat-insulated interface arrangement, wherein the disadvantages mentioned are reduced, preferably not occurring.
  • the object is achieved in particular by providing a thermally insulated interface arrangement for an exhaust gas aftertreatment device according to a first aspect.
  • the thermally insulated interface arrangement comprises a first electrical interface, an inner casing that surrounds the first electrical interface, and a thermal insulation casing that surrounds the inner casing.
  • the thermal insulation casing comprises a ceramic material or is formed from a ceramic material.
  • the ceramic design of the thermal insulation jacket according to the first aspect results in the first electrical interface being particularly well thermally insulated while simultaneously requiring minimal installation space. If the temperature of the first electrical interface during operation of the exhaust gas heating device is approximately 350°C, for example, when the thermally insulated interface arrangement is used as intended in an exhaust aftertreatment device of the exhaust gas heating device, this temperature can be less than 200°C due to the thermal insulation on an outer side of the thermal insulation jacket.
  • the cable insulation jacket from silicone without the silicone decomposing during operation of the exhaust gas heating device and damaging the insulation of the first electrical interface.
  • the ADR requirements and TÜV regulations can be met, so that such an exhaust gas heating device can be used to comply with exhaust gas standards, in particular the EURO7 exhaust gas standard.
  • sheathing in the context of the present technical teaching - according to the first aspect and the second aspect - is understood to mean, in particular, enclosing, in particular, enclosing, in particular, enclosing, in particular, enveloping, in particular, encompassing along a circumferential direction of an element to be sheathed.
  • end faces of the sheathed element are free of the sheath, in particular open.
  • the end faces are not sheathed, in particular, not sheathed. In particular, this is to be understood as in the case of a cable, in which the cable sheathing sheaths the wire.
  • the inner sheath encloses the first electrical interface, in particular encloses it, in particular encloses it, in particular, envelops it, in particular, envelops it.
  • the thermal insulation sheath encloses the Inner jacket, in particular encloses this, in particular surrounds this, in particular wraps this, in particular encloses this.
  • the first electrical interface comprises a plug connector or is designed as a plug connector.
  • the first electrical interface comprises a plug socket or is designed as a plug socket.
  • the first electrical interface comprises, in particular, a plug connector or is designed as a plug connector.
  • the first electrical interface has a fastening area, in particular a thread, to which the inner sheath is fastened, in particular screwed.
  • the profile shape has a predetermined wall thickness, forming, for example, an elliptical ring or a circular ring.
  • the profile shape is arranged transversely to the central axis.
  • the profile shape is the shape that is notionally extruded along the central axis to form the inner shell, the thermal insulation shell, and/or the outer shell.
  • the exhaust gas aftertreatment device comprises a second electrical line.
  • the second electrical line has a second electrical interface and a line insulation jacket, in particular an electrical line insulation jacket.
  • the line insulation jacket comprises or is formed from silicone.
  • the second electrical interface is connected to the first electrical interface, in particular electrically connected, in particular plugged into the first electrical interface.
  • the line insulation jacket rests against an outer side of the thermal insulation jacket and/or the outer jacket, in particular in a fluid-tight manner, and is designed to cover, in particular protect, in particular seal, in particular insulate, an electrical connection between the first electrical interface and the second electrical interface. Silicone is advantageously a known and proven material for sealing and insulating electrical connections and is therefore readily available.
  • the second electrical interface has a plug connector or is designed as a plug connector. If the first electrical interface has a plug socket or is designed as a plug socket, the second electrical interface in particular has a plug or is designed as a plug. If the first electrical interface has a plug or is designed as a plug, the second electrical interface in particular has a plug socket or is designed as a plug socket.
  • the exhaust gas aftertreatment device comprises an electric exhaust gas heating device.
  • the electric exhaust gas heating device is arranged within the exhaust gas aftertreatment housing.
  • the electrical exhaust gas heating device is electrically connected to the first electrical interface via the first electrical line, in particular so that the exhaust gas heating device can be supplied with electrical energy via the first electrical interface.
  • the electric exhaust gas heating device has a heating output of 8 kW to 12 kW, which in particular requires a current of 200 to 240 A.
  • the electric exhaust gas heating device is configured to be heated to a temperature of 500°C to 800°C.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a thermally insulated interface arrangement 1 according to the first aspect.
  • the thermally insulated interface assembly 1 is shown in a side view on the left and in a top view on the right.
  • the thermally insulated interface assembly 1 comprises a first electrical interface 3.1, an inner jacket 5 that encloses the first electrical interface 3.1, and a thermal insulation jacket 7 that encloses the inner jacket 5.
  • the thermal insulation jacket 7 comprises a ceramic material or is formed from a ceramic material.
  • the ceramic material comprises a glass ceramic or is formed as a glass ceramic.
  • the thermal insulation jacket 7 is formed from a single piece of glass ceramic.
  • the thermal insulation jacket 7 is frictionally connected to the inner jacket 5, in particular by compression, in particular by pressing.
  • the glass ceramic is pressed onto the inner jacket 5.
  • the inner shell 5 and the thermal insulation shell 7 each have a central axis 11.
  • the two central axes 11 are arranged concentrically to one another.
  • the inner shell 5 and the thermal insulation shell 7 have a circular profile.
  • the inner shell 5 and the thermal insulation shell 7 have the same profile shape.
  • the profile shape has a predetermined wall thickness—illustrated for the thermal insulation jacket 7 by means of a dimension 15—so that a circular ring 13 is formed.
  • the profile shape is arranged transversely to the central axis 11.
  • the profile shape is the shape that is notionally extruded along the central axis 11—illustrated by the arrow 17—to form the inner jacket 5 and the thermal insulation jacket 7.
  • the inner shell 5 comprises a metallic material or is formed from a metallic material.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a thermally insulated interface arrangement 1 according to the first aspect.
  • the thermally insulated interface assembly 1 is also shown on the left side in a side view and on the right side in a top view.
  • the ceramic material is a magnesium oxide material.
  • the magnesium oxide material is arranged in powder form between the outer casing 19 and the inner casing 5, in particular pressed in.
  • the inner shell 5, the thermal insulation shell 7, and the outer shell 19 each have a central axis 11.
  • the three central axes 11 are arranged concentrically to one another.
  • the inner shell 5, the thermal insulation shell 7, and the outer shell 19 also have a circular profile.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a first embodiment of a thermally insulated interface arrangement 1 according to the second aspect.
  • Figure 5 shows a schematic representation of an exhaust gas aftertreatment device 6 with a heat-insulated interface arrangement 1 according to the second embodiment of the second aspect of Figure 2 .

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Abstract

Die Anmeldung betrifft gemäß einem ersten Aspekt eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6), umfassend:
- eine erste elektrische Schnittstelle (3.1);
- einen Innenmantel, der die erste elektrische Schnittstelle (3.1) ummantelt; und
- einen Wärmeisolationsmantel, der den Innenmantel ummantelt, wobei der Wärmeisolationsmantel einen keramischen Werkstoff aufweist oder aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist.
Alternativ betrifft die Anmeldung gemäß einem zweiten Aspekt eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6), umfassend:
- eine erste elektrische Schnittstelle (3.1);
- einen Spalt um die erste elektrische Schnittstelle (3.1) ummantelt, wobei der Spalt durch einen zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) und einem den Spalt ummantelnden Außenmantel gebildet ist; und
- einem Zwischenelement, das an der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) angeordnet ist, wobei das Zwischenelement (21) an den Spalt angrenzt und vom Außenmantel (19) ummantelt ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) mit einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung (1) gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung und eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einer solchen wärmeisolierten Schnittstellenanordnung.
  • Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung auszustatten, um Schadstoffe in Verbrennungsabgasen zu reinigen, insbesondere um schädliche Verbrennungsabgase in weniger schädliche Gase umzuwandeln oder um Partikel herauszufiltern. Die Reinigung von Verbrennungsabgasen kann beispielsweise auf mechanischem, katalytischem oder chemischem Wege erfolgen. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann eine elektrische Abgasheizeinrichtung aufweisen, um Verbrennungsabgase für eine effizientere Reinigung vorzubereiten, insbesondere zu erhitzen. Dies ist insbesondere notwendig, um Abgasnormen, beispielsweise die EUR07-Abgasnorm, erfüllen zu können. Die elektrische Abgasheizeinrichtung kann dabei eine Heizleistung bis zu 12 kW aufweisen, was eine Stromstärke von 200 bis 240 A - bei einer Bordnetzspannung von etwa 48 V - notwendig macht. Die dabei verwendeten elektrischen Schnittstellen können sich dabei auf eine Temperatur von bis zu 350 °C erwärmen. Aufgrund von ADR-Anforderungen, die sich aus dem europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße ergeben, und von TÜV-Bestimmungen ist es notwendig, elektrische Schnittstellen besonders abzudecken, insbesondere zu schützen, insbesondere zu isolieren. Üblicherweise werden die elektrischen Schnittstellen mittels eines Leitungsisolationsmantels aus Silikon isoliert. Da Silikone nur bis zu einer Temperatur von etwa 250 °C wärmebeständig sind, können diese bei den für die EURO7-Abgasnorm notwendigen Abgasheizeinrichtungen nicht mehr verwendet werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung und eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einer solchen wärmeisolierten Schnittstellenanordnung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt geschaffen wird. Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung umfasst eine erste elektrische Schnittstelle, einen Innenmantel, der die erste elektrische Schnittstelle ummantelt und einen Wärmeisolationsmantel, der den Innenmantel ummantelt. Der Wärmeisolationsmantel weist einen keramischen Werkstoff auf oder ist aus einem keramischen Werkstoff gebildet.
  • Vorteilhaft führt die Ausführung des Wärmeisolationsmantels aus Keramik gemäß dem ersten Aspekt dazu, dass die erste elektrische Schnittstelle besonders gut thermisch isoliert ist, bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf. Beträgt die Temperatur der ersten elektrischen Schnittstelle während des Betriebs der Abgasheizeinrichtung - wenn die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung bestimmungsgemäß in einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Abgasheizeinrichtung eingesetzt wird - beispielsweise etwa 350 °C, kann diese aufgrund der Wärmeisolation an einer Außenseite des Wärmeisolationsmantels weniger als 200 °C betragen. Somit ist es vorteilhaft möglich, den Leitungsisolationsmantel aus Silikon auszuführen, ohne dass sich das Silikon während des Betriebs der Abgasheizeinrichtung zersetzt und eine Isolation der ersten elektrischen Schnittstelle beschädigt wird. Ferner können die ADR-Anforderungen sowie die TÜV-Bestimmungen erfüllt werden, sodass eine solche Abgasheizeinrichtung zur Erfüllung von Abgasnormen, insbesondere der EURO7-Abgasnorm, eingesetzt werden kann.
  • Unter dem Begriff "ummanteln" wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre - gemäß dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt - insbesondere umschließen, insbesondere einschließen, insbesondere einfassen, insbesondere einhüllen, insbesondere umhüllen, insbesondere umgreifen entlang einer Umfangsrichtung eines zu ummantelnden Elements verstanden. Insbesondere sind Stirnseiten des ummantelten Elements frei von dem Mantel, insbesondere offen. Insbesondere sind die Stirnseiten nicht eingehüllt, insbesondere nicht umhüllt. Insbesondere ist dies wie bei einem Kabel zu verstehen, bei dem die Kabelummantelung die Ader ummantelt. Insbesondere umschließt der Innenmantel die erste elektrische Schnittstelle, schließt diese insbesondere ein, fasst diese insbesondere ein, hüllt diese insbesondere ein, umhüllt diese insbesondere. Insbesondere umschließt der Wärmeisolationsmantel den Innenmantel, schließt diesen insbesondere ein, fasst diesen insbesondere ein, hüllt diesen insbesondere ein, umhüllt diesen insbesondere.
  • In einer Ausführungsform weist die erste elektrische Schnittstelle einen Steckverbinder auf oder ist als Steckverbinder ausgebildet. Insbesondere weist die erste elektrische Schnittstelle eine Steckerbuchse auf oder ist als Steckerbuchse ausgebildet. Alternativ weist die erste elektrische Schnittstelle insbesondere einen Stecker auf oder ist als Stecker ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform weist die erste elektrische Schnittstelle einen Befestigungsbereich, insbesondere ein Gewinde, auf, an dem der Innenmantel befestigt, insbesondere angeschraubt ist.
  • In einer Ausführungsform weist der keramische Werkstoff eine Glaskeramik auf oder ist als eine Glaskeramik ausgebildet. Insbesondere ist der Wärmeisolationsmantel aus Glaskeramik einteilig ausgebildet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmeisolationsmantel reibschlüssig mit dem Innenmantel verbunden, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst ist. Insbesondere ist die Glaskeramik auf den Innenmantel aufgepresst. Vorteilhaft kann somit auf eine aufwändige Befestigung des Wärmeisolationsmantels an dem Innenmantel verzichtet werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung einen Außenmantel umfasst, der den Wärmeisolationsmantel ummantelt.
  • Insbesondere umschließt der Außenmantel den Wärmeisolationsmantel, schließt diesen insbesondere ein, fasst diesen insbesondere ein, hüllt diesen insbesondere ein, umhüllt diesen insbesondere.
  • In einer Ausführungsform ist der keramische Werkstoff ein Magnesiumoxid-Werkstoff. Insbesondere ist der Magnesiumsoxid-Werkstoff in Pulverform zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel angeordnet, insbesondere eingepresst.
  • In einer Ausführungsform weist der Innenmantel, der Wärmeisolationsmantel und/oder der Außenmantel jeweils eine Mittelachse auf. Insbesondere sind zumindest zwei, insbesondere drei, der Mittelachsen konzentrisch zueinander angeordnet. In einer Ausführungsform weist der Innenmantel, der Wärmeisolationsmantel und/oder der Außenmantel eine Profilform auf, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Vieleck, einem Rechteck, einem Quadrat, einer Ellipse und einem Kreis. Insbesondere weisen der Innenmantel und der Wärmeisolationsmantel dieselbe Profilform auf. Insbesondere weist zusätzlich der Außenmantel dieselbe Profilform auf.
  • Insbesondere weist die Profilform eine vorbestimmte Wandstärke auf, sodass beispielsweise ein Ellipsenring oder ein Kreisring gebildet ist. Insbesondere ist die Profilform quer zur Mittelachse angeordnet. Insbesondere ist die Profilform jene Form, die entlang der Mittelachse gedanklich extrudiert ist, um den Innenmantel, den Wärmeisolationsmantel und/oder den Außenmantel zu bilden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Außenmantel reibschlüssig mit dem Wärmeisolationsmantel verbunden, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst ist. Vorteilhaft kann somit auf eine aufwändige Befestigung des Außenmantels an dem Wärmeisolationsmantel verzichtet werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenmantel und/oder der Außenmantel einen metallischen Werkstoff aufweist oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Insbesondere kann der Innenmantel besonders einfach hergestellt sowie ein Gewinde an dem Innenmantel ausgebildet werden, mit dem der Innenmantel an der ersten elektrischen Schnittstelle angeschraubt wird. Insbesondere kann der Außenmantel sowie eine Außenseite des Außenmantels - zur Anlage eines Leitungsisolationsmantels - besonders einfach hergestellt werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt geschaffen wird. Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung umfasst eine erste elektrische Schnittstelle, einen Wärmeisolationsmantel, einen Außenmantel und ein Zwischenelement. Der Wärmeisolationsmantel ummantelt die erste elektrische Schnittstelle. Der Wärmeisolationsmantel ist durch einen Spalt zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle und dem den Wärmeisolationsmantel ummantelnden Außenmantel gebildet. Das Zwischenelement ist an der ersten elektrischen Schnittstelle angeordnet, insbesondere daran befestigt, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst, insbesondere verschweißt. Das Zwischenelement grenzt an den Wärmeisolationsmantel an und ist vom Außenmantel ummantelt. Insbesondere ist der Außenmantel an dem Zwischenelement befestigt, insbesondere mit dem Zwischenelement verpresst, insbesondere auf das Zwischenelement aufgepresst.
  • Vorteilhaft führt die Ausführung des Wärmeisolationsmantels durch einen Spalt gemäß dem zweiten Aspekt dazu, dass die erste elektrische Schnittstelle besonders gut thermisch isoliert ist, bei gleichzeitig relativ geringem Bauraumbedarf. Beträgt die Temperatur der ersten elektrischen Schnittstelle während des Betriebs der Abgasheizeinrichtung - wenn die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung bestimmungsgemäß in einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Abgasheizeinrichtung eingesetzt wird - beispielsweise etwa 350 °C, kann diese aufgrund der Wärmeisolation an einer Außenseite des Außenmantels weniger als 200 °C betragen. Somit ist es vorteilhaft möglich, den Leitungsisolationsmantel aus Silikon auszuführen, ohne dass sich das Silikon während des Betriebs der Abgasheizeinrichtung zersetzt und eine Isolation der ersten elektrischen Schnittstelle beschädigt wird. Ferner können die ADR-Anforderungen sowie die TÜV-Bestimmungen erfüllt werden, sodass eine solche Abgasheizeinrichtung zur Erfüllung von Abgasnormen, insbesondere der EURO7-Abgasnorm, eingesetzt werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist die erste elektrische Schnittstelle einen Steckverbinder auf oder ist als Steckverbinder ausgebildet. Insbesondere weist die erste elektrische Schnittstelle eine Steckerbuchse auf oder ist als Steckerbuchse ausgebildet. Alternativ weist die erste elektrische Schnittstelle insbesondere einen Stecker auf oder ist als Stecker ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform ist das Zwischenelement durch einen Energiestrahln, insbesondere Laserstrahl, mit der ersten elektrischen Schnittstelle verschweißt. Insbesondere ist der Außenmantel durch einen Energiestrahl, insbesondere Laserstrahl, mit dem Zwischenelement verschweißt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zwischenelement ringförmig ausgebildet ist. Insbesondere ist das Zwischenelement einteilig ausgebildet. Vorteilhaft kann das Zwischenelement besonders einfach auf die erste elektrische Schnittstelle aufgepresst werden.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass das Zwischenelement mindestens zwei Teil-Zwischenelemente, insbesondere vier Teil-Zwischenelemente, aufweist. Vorteilhaft führen die Teil-Zwischenelemente zu einer vergleichsweise geringen Wärmeleitung.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, geschaffen wird. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung weist ein Abgasnachbehandlungsgehäuse, eine elektrische Durchführung und eine erfindungsgemäße wärmeisolierte Schnittstellenanordnung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt oder eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt auf. Das Abgasnachbehandlungsgehäuse weist eine Wandung, insbesondere Außenwandung, auf. Das Abgasnachbehandlungsgehäuse ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass ein Abgas durch das Abgasnachbehandlungsgehäuse strömen und insbesondere durch ein Abgasendrohr in die Umwelt geleitet werden kann. Die elektrische Durchführung ist eingerichtet, um eine erste elektrische Leitung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung durch die Wandung, insbesondere Außenwandung, des Abgasnachbehandlungsgehäuses hindurchzuführen. Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung ist außerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuses an der ersten elektrischen Leitung angeordnet und mit der ersten elektrischen Leitung elektrisch leitend verbunden. In Zusammenhang mit der Abgasnachbehandlungsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der wärmeisolierte Schnittstellenanordnung erläutert wurden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine zweite elektrische Leitung umfasst. Die zweite elektrische Leitung weist eine zweite elektrische Schnittstelle und einen Leitungsisolationsmantel, insbesondere einen elektrischen Leitungsisolationsmantel, auf. Insbesondere weist der Leitungsisolationsmantel ein Silikon auf oder ist aus einem Silikon gebildet. Die zweite elektrische Schnittstelle ist mit der ersten elektrischen Schnittstelle verbunden, insbesondere elektrisch verbunden, insbesondere in die erste elektrische Schnittstelle eingesteckt. Der Leitungsisolationsmantel liegt an einer Außenseite des Wärmeisolationsmantels und/oder des Außenmantels, insbesondere fluidabdichtend, an und ist eingerichtet, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle und der zweiten elektrischen Schnittstelle abzudecken, insbesondere zu schützen, insbesondere abzudichten, insbesondere zu isolieren. Vorteilhaft ist Silikon ein bekannter und bewährter Werkstoff zur Abdichtung und Isolation von elektrischen Verbindungen und ist somit unproblematisch verfügbar.
  • In einer Ausführungsform weist die zweite elektrische Schnittstelle einen Steckverbinder auf oder ist als Steckverbinder ausgebildet. Wenn die erste elektrische Schnittstelle eine Steckerbuchse aufweist oder als Steckerbuchse ausgebildet ist, weist die zweite elektrische Schnittstelle insbesondere einen Stecker auf oder ist als Stecker ausgebildet. Wenn die erste elektrische Schnittstelle einen Stecker aufweist oder als Stecker ausgebildet ist, weist die zweite elektrische Schnittstelle insbesondere eine Steckerbuchse auf oder ist als Steckerbuchse ausgebildet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine elektrische Abgasheizeinrichtung aufweist. Die elektrische Abgasheizeinrichtung ist innerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuse angeordnet.
  • Die elektrische Abgasheizeinrichtung ist über die erste elektrische Leitung mit der ersten elektrischen Schnittstelle elektrisch verbunden, insbesondere sodass die Abgasheizeinrichtung über die erste elektrische Schnittstelle mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
  • In einer Ausführungsform weist die elektrische Abgasheizeinrichtung eine Heizleistung von 8 kW bis 12 kW auf, was insbesondere eine Stromstärke von 200 bis 240 A erfordert.
  • In einer Ausführungsform ist die elektrische Abgasheizeinrichtung eingerichtet, um auf eine Temperatur von 500 °C bis 800 °C erwärmt zu werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung gemäß dem ersten Aspekt,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung gemäß dem ersten Aspekt,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung gemäß dem zweiten Aspekt,
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung gemäß dem zweiten Aspekt,
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung gemäß Figur 2.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung 1 gemäß dem ersten Aspekt.
  • Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 ist auf der linken Seite in einer Seitenansicht und auf der rechten Seite in einer Draufsicht gezeigt.
  • Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 umfasst eine erste elektrische Schnittstelle 3.1, einen Innenmantel 5, der die erste elektrische Schnittstelle 3.1 ummantelt und einen Wärmeisolationsmantel 7, der den Innenmantel 5 ummantelt. Der Wärmeisolationsmantel 7 weist einen keramischen Werkstoff auf oder ist aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist die erste elektrische Schnittstelle 3.1 einen Befestigungsbereich 9, insbesondere ein Gewinde, auf, an dem der Innenmantel 5 befestigt, insbesondere angeschraubt ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist der keramische Werkstoff eine Glaskeramik auf oder ist als eine Glaskeramik ausgebildet. Insbesondere ist der Wärmeisolationsmantel 7 aus Glaskeramik einteilig ausgebildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Wärmeisolationsmantel 7 reibschlüssig mit dem Innenmantel 5 verbunden, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst ist. Insbesondere ist die Glaskeramik auf den Innenmantel 5 aufgepresst.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist der Innenmantel 5 und der Wärmeisolationsmantel 7 jeweils eine Mittelachse 11 auf. Insbesondere sind die zwei Mittelachsen 11 konzentrisch zueinander angeordnet. Der Innenmantel 5 und der Wärmeisolationsmantel 7 weisen eine Profilform in Form eines Kreises auf. Insbesondere weisen der Innenmantel 5 und der Wärmeisolationsmantel 7 dieselbe Profilform auf.
  • Insbesondere weist die Profilform eine vorbestimmte Wandstärke - beispielhaft für den Wärmeisolationsmantel 7 mittels einer Bemaßung 15 dargestellt - auf, sodass ein Kreisring 13 gebildet ist. Insbesondere ist die Profilform quer zur Mittelachse 11 angeordnet. Insbesondere ist die Profilform jene Form, die entlang der Mittelachse 11 gedanklich extrudiert - dargestellt durch den Pfeil 17 - ist, um den Innenmantel 5 und den Wärmeisolationsmantel 7 zu bilden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Innenmantel 5 einen metallischen Werkstoff aufweist oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung 1 gemäß dem ersten Aspekt.
  • Dabei sind gleiche und funktionsgleiche Elemente in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
  • Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 ist ebenfalls auf der linken Seite in einer Seitenansicht und auf der rechten Seite in einer Draufsicht gezeigt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 einen Außenmantel 19 umfasst, der den Wärmeisolationsmantel 7 ummantelt. Insbesondere umschließt der Außenmantel 19 den Wärmeisolationsmantel 7, schließt diesen insbesondere ein, umgreift diesen insbesondere, hüllt diesen insbesondere ein.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der keramische Werkstoff ein Magnesiumoxid-Werkstoff. Insbesondere ist der Magnesiumoxid-Werkstoff in Pulverform zwischen dem Außenmantel 19 und dem Innenmantel 5 angeordnet, insbesondere eingepresst.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist der Innenmantel 5, der Wärmeisolationsmantel 7 und der Außenmantel 19 jeweils eine Mittelachse 11 auf. Insbesondere sind die drei Mittelachsen 11 konzentrisch zueinander angeordnet. Der Innenmantel 5, der Wärmeisolationsmantel 7 und der Außenmantel 19 weisen ebenfalls die Profilform eines Kreises auf.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Außenmantel 19 reibschlüssig mit dem Wärmeisolationsmantel 7 verbunden, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Innenmantel 5 und/oder der Außenmantel 19 einen metallischen Werkstoff aufweist oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung 1 gemäß dem zweiten Aspekt.
  • Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 ist ebenfalls auf der linken Seite in einer Seitenansicht und auf der rechten Seite in einer Draufsicht gezeigt.
  • Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 umfasst eine erste elektrische Schnittstelle 3.1, einen Wärmeisolationsmantel 7, einen Außenmantel 19 und ein Zwischenelement 21. Der Wärmeisolationsmantel 7 ummantelt die erste elektrische Schnittstelle 3.1. Der Wärmeisolationsmantel 7 ist durch einen Spalt 23 zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle 3.1 und dem den Wärmeisolationsmantel 7 ummantelnden Außenmantel 19 gebildet. Das Zwischenelement 21 ist an der ersten elektrischen Schnittstelle 3.1 angeordnet, insbesondere daran befestigt, insbesondere verpresst, insbesondere aufgepresst, insbesondere verschweißt. Das Zwischenelement 21 grenzt an den Wärmeisolationsmantel 7 an und ist vom Außenmantel 19 ummantelt. Insbesondere ist der Außenmantel 19 an dem Zwischenelement 21 befestigt, insbesondere mit dem Zwischenelement 21 verpresst, insbesondere auf das Zwischenelement 21 aufgepresst.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Zwischenelement 21 ringförmig ausgebildet ist. Insbesondere ist das Zwischenelement 21 einteilig ausgebildet.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung 1 gemäß dem zweiten Aspekt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist gegenüber zu dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 alternativ vorgesehen, dass das Zwischenelement 21 vier Teil-Zwischenelemente 25 aufweist.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 mit einer wärmeisolierten Schnittstellenanordnung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts aus Figur 2.
  • Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 weist ferner ein Abgasnachbehandlungsgehäuse 4 und eine elektrische Durchführung 27 auf. Das Abgasnachbehandlungsgehäuse 4 weist eine Wandung 2, insbesondere Außenwandung, auf. Das Abgasnachbehandlungsgehäuse 4 ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass ein Abgas - dargestellt durch den Pfeil 29 - durch das Abgasnachbehandlungsgehäuse 4 strömen und insbesondere durch ein nicht dargestelltes Abgasendrohr in die Umwelt geleitet werden kann. Die elektrische Durchführung 27 ist eingerichtet, um eine erste elektrische Leitung 31.1 der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 durch die Wandung 2, insbesondere Außenwandung, des Abgasnachbehandlungsgehäuses 4 hindurchzuführen. Die wärmeisolierte Schnittstellenanordnung 1 ist außerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuses 4 an der ersten elektrischen Leitung 31.1 angeordnet und mit der ersten elektrischen Leitung 31.1 elektrisch leitend verbunden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 eine zweite elektrische Leitung 31.2 umfasst. Die zweite elektrische Leitung 31.2 weist eine zweite elektrische Schnittstelle 3.2 und einen nur sehr vereinfacht dargestellten Leitungsisolationsmantel 33, insbesondere einen elektrischen Leitungsisolationsmantel 33, auf. Insbesondere weist der Leitungsisolationsmantel 33 ein Silikon auf oder ist aus einem Silikon gebildet. Die zweite elektrische Schnittstelle 3.2 ist mit der ersten elektrischen Schnittstelle 3.1 verbunden, insbesondere elektrisch verbunden, insbesondere in die erste elektrische Schnittstelle 3.1 eingesteckt. Der Leitungsisolationsmantel 33 liegt an einer Außenseite 35 des Außenmantels 19, insbesondere fluidabdichtend, an und ist eingerichtet, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle 3.1 und der zweiten elektrischen Schnittstelle 3.2 abzudecken, insbesondere zu schützen, insbesondere abzudichten, insbesondere zu isolieren.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 eine elektrische Abgasheizeinrichtung 37 aufweist. Die elektrische Abgasheizeinrichtung 37 ist innerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuse 4 angeordnet. Die elektrische Abgasheizeinrichtung 37 ist über die erste elektrische Leitung 31.1 mit der ersten elektrischen Schnittstelle 3.1 elektrisch verbunden, insbesondere sodass die Abgasheizeinrichtung 37 über die erste elektrische Schnittstelle 3.1 mit elektrischer Energie versorgt werden kann.

Claims (10)

  1. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6), umfassend:
    - eine erste elektrische Schnittstelle (3.1);
    - einen Innenmantel (5), der die erste elektrische Schnittstelle (3.1) ummantelt; und
    - einen Wärmeisolationsmantel (7), der den Innenmantel (5) ummantelt, wobei der Wärmeisolationsmantel (7) einen keramischen Werkstoff aufweist oder aus einem keramischen Werkstoff gebildet ist.
  2. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei
    - der Wärmeisolationsmantel (7) reibschlüssig mit dem Innenmantel (5) verbunden ist.
  3. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:
    - einen Außenmantel (19), der den Wärmeisolationsmantel (7) ummantelt.
  4. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach Anspruch 3, wobei
    - der Außenmantel (19) reibschlüssig mit dem Wärmeisolationsmantel (7) verbunden ist.
  5. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenmantel (5) und/oder der Außenmantel (19) einen metallischen Werkstoff aufweist oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist.
  6. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) für eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6), umfassend:
    - eine erste elektrische Schnittstelle (3.1);
    - einen Wärmeisolationsmantel (7), der die erste elektrische Schnittstelle (3.1) ummantelt, wobei der Wärmeisolationsmantel (7) durch einen Spalt (23) zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) und einem den Wärmeisolationsmantel (7) ummantelnden Außenmantel (19) gebildet ist; und
    - einem Zwischenelement (21), das an der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) angeordnet ist, wobei das Zwischenelement (21) an den Wärmeisolationsmantel (7) angrenzt und vom Außenmantel (19) ummantelt ist.
  7. Wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach Anspruch 6, wobei
    - das Zwischenelement (21) ringförmig ausgebildet ist, oder
    - das Zwischenelement (21) mindestens zwei Teil-Zwischenelemente (25) aufweist.
  8. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6), umfassend:
    - ein Abgasnachbehandlungsgehäuse (4), das eine Wandung (2) aufweist, wobei das Abgasnachbehandlungsgehäuse (4) derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass ein Abgas durch das Abgasnachbehandlungsgehäuse (4) strömen kann;
    - eine elektrische Durchführung (27), die eingerichtet ist, um eine erste elektrische Leitung (31.1) der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) durch die Wandung (2) des Abgasnachbehandlungsgehäuses (4) hindurchzuführen; und
    - eine wärmeisolierte Schnittstellenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuses (4) an der ersten elektrischen Leitung (31.1) angeordnet und mit der ersten elektrischen Leitung (31.1) elektrisch leitend verbunden ist.
  9. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8, umfassend:
    - eine zweite elektrische Leitung (31.2), die eine zweite elektrische Schnittstelle (3.2) und einen Leitungsisolationsmantel (33) aufweist, wobei
    - die zweite elektrische Schnittstelle (3.2) mit der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) verbunden ist, wobei
    - der Leitungsisolationsmantel (33) an einer Außenseite (35) des Wärmeisolationsmantels (7) und/oder des Außenmantels (19) anliegt und eingerichtet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) und der zweiten elektrischen Schnittstelle (3.2) abzudecken.
  10. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8 oder 9, umfassend:
    - eine elektrische Abgasheizeinrichtung (37), die innerhalb des Abgasnachbehandlungsgehäuses (4) angeordnet ist, wobei
    - die elektrische Abgasheizeinrichtung (37) über die erste elektrische Leitung (31.1) mit der ersten elektrischen Schnittstelle (3.1) elektrisch verbunden ist.
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