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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur
Nachbehandlung von Abgasen, insbesondere von Abgasen von Brennkraftmaschinen,
beispielsweise im Automobilbereich, in der Energieerzeugung oder
in ähnlichen Bereichen der Naturwissenschaft und Technik.
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Aus
derartigen Bereichen sind Techniken bekannt, bei welchen schadstoffvermindernde
Medien, insbesondere fluide Medien (beispielsweise Flüssigkeiten
oder Gase), in das Abgas eindosiert, beispielsweise eingesprüht,
werden. Dabei werden unterschiedliche Techniken und unterschiedliche
Arten von Medien eingesetzt, welche beispielsweise in
DE 10 2004 004 738 A1 beschrieben
sind.
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Ein
wesentliches Anwendungsbeispiel, auf welches die vorliegende Erfindung
jedoch nicht beschränkt ist, ist das Einsprühen
einer Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgas von Dieselmotoren,
um den Anteil der Stickoxide (NOx) im Abgas zu vermindern. Dabei
wird in einer Reduktionsreaktion das NOx unter Bildung von Stickstoff
und Wasser zu N2O reduziert. Auch andere
Reduktionsmittel und/oder Reduktionsmittel-Vorläufer (welche
sich beispielsweise erst im Abgas oder im Bereich des Abgases zum
Reduktionsmittel umsetzen) sind bekannt. Derartige Verfahren werden
oft auch als SCR-Verfahren (SCR: selective catalytic reduction)
bezeichnet. Durch die selektive katalytische Reduktion werden beispielsweise Stickoxide
mit hoher Selektivität zu Stickstoff reduziert, wodurch
die Stickoxidkonzentration im Abgas deutlich verringert werden kann.
Harnstoff-Wasser-Lösungen als Beispiele für Reduktionsmittel
sind beispielsweise unter dem Markennamen „AdBlue" erhältlich.
Durch thermische Zersetzung des Harnstoffs entsteht aus dem Harnstoff
als Reduktionsmittel-Vorläufer das eigentliche Reduktionsmittel,
nämlich gasförmiges Ammoniak.
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Neben
Verfahren und Vorrichtungen, welche auf der Verwendung von Reduktionsmitteln
oder Reduktionsmittel-Vorläufern als schadstoffvermindernde
Medien basieren, sind auch andere Arten von schadstoffvermindernden
Medien bekannt. So wird beispielsweise, ebenfalls in
DE 10 2004 004 738 A1 , die
nachmotorische Erwärmung von Abgas durch Einspritzen von
Kraftstoff in den Abgasstrang beschrieben, wodurch die zur Regeneration
von nachgeschalteten Katalysatoren oder Dieselpartikelfiltern erforderlichen
Abgastemperaturen erreicht werden. Hierbei handelt es sich also
um ein Beispiel eines „indirekt" schadstoffvermindernden
Mediums, dessen Einbringung in das Abgas jedoch ebenfalls allgemein dem
Zweck der kurzfristigen, mittelfristigen oder langfristigen Schadstoffverminderung
dient. Zahlreiche andere Ausführungsbeispiele schadstoffvermindernder
Medien sind bekannt.
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Eine
wesentliche Herausforderung bei bekannten schadstoffvermindernden
Systemen und Dosiervorrichtungen besteht darin, diese frostsicher auszugestalten.
So werden insbesondere, wie oben dargestellt, in vielen Fällen
wässrige Systeme als schadstoffvermindernde Medien verwendet,
beispielsweise das genannte AdBlue. Insbesondere bei diesen Systemen
muss jedoch gewährleistet werden, dass diese Systeme frostsicher
ausgestaltet werden und keine Frostschäden durch Auffrieren
erleiden. Zu diesem Zweck werden in vielen aus dem Stand der Technik
bekannten Systemen die Komponenten des Systems im Abstellfall entweder
mittels Druckluft ausgeblasen oder das schadstoffvermindernde Medium
beispielsweise durch eine Pumpe zurückgesaugt.
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Diese
Lösungen bereiten jedoch im Falle einer Störung
der Dosiervorrichtung und/oder eines die Dosiervorrichtung umfassenden
Systems Probleme, da in diesem Fall eine ordnungsgemäße
Abschaltung in vielen Fällen nicht gewährleistet
werden kann. Derartige Störungen können insbesondere
mit einem Ausfall der Energieversorgung der Dosiervorrichtung und/oder
eines die Dosiervorrichtung umfassenden Systems verbunden sein.
Auch bewusst herbeigeführte Störungen, beispielsweise
von einem Benutzer herbeigeführte Störungen und/oder
automatisch (zum Beispiel über eine Steuerung) herbeigeführte Störungen,
beispielsweise im Rahmen einer Notaus-Funktion, können
derartige Probleme bereiten.
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In
dem Fall eines Zusammenbruchs der Energieversorgung bzw. bei einem
Spannungsabfall wegen anderer elektrischer Defekte kann die oben beschriebene
Entleerung nicht ordnungsgemäß durchgeführt
bzw. vollendet werden, so dass Systemkomponenten gegebenenfalls
bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise Temperaturen unterhalb von –11°C
für AdBlue, durch Auffrieren beschädigt werden
können. Insofern bleibt in vielen Fällen nichts anderes übrig,
als die einzelnen Komponenten der Dosiervorrichtung und/oder eines die
Dosiervorrichtung umfassenden Systems selbst eisdruckfest zu gestalten.
Diese eisdruckfeste Ausgestaltung ist jedoch häufig technisch
nur unzulänglich realisierbar und mit erhöhten
Systemkosten verbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bekannte Systeme, welche
im Abstellfall die Dosiervorrichtung entweder durch Druckluft ausblasen oder
mittels einer Pumpe aussaugen, nach Abschalten noch Sekundärenergie
in Form von Druckluft und/oder Strom benötigen, um das
Ausblasen bzw. Zurücksaugen zu gewährleisten und
somit die Frostsicherheit herzustellen. Ein Grundgedanke der vorliegenden
Erfindung besteht darin, für diese Funktion Energie einzusetzen,
welche während des Betriebes des Systems in einem Energiespeicher
gespeichert wird, damit im Abstellfall die geforderte Funktion des Entleerens
bzw. der anderweitigen Frostsicherung ohne weitere externe Versorgungen
wahrgenommen werden kann.
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Es
wird daher eine Dosiervorrichtung zum Dosieren eines schadstoffvermindernden
Mediums in ein Abgas vorgeschlagen, welche insbesondere gemäß den
oben beschriebenen Dosiervorrichtungen ausgestaltet sein kann und
welche insbesondere zum Einbringen eines Reduktionsmittels und/oder
eines Reduktionsmittel-Vorläufers in das Abgas geeignet
sein kann. Insbesondere kann die Dosiervorrichtung im Rahmen eines
schadstoffvermindernden Systems in einer Brennkraftmaschine, insbesondere in
einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden.
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Die
Dosiervorrichtung umfasst ein Dosiermodul zum Dosieren des schadstoffvermindernden
Mediums, welches beispielsweise ein oder mehrere Dosierventile umfassen
kann, beispielsweise um das schadstoffvermindernde Medium in das
Abgas einzuspritzen oder einzusprühen. Weiterhin umfasst
die Dosiervorrichtung ein Versorgungssystem zum Bereitstellen des
schadstoffvermindernden Mediums an das Dosiermodul. Dieses Versorgungssystem
kann beispielsweise einen oder mehrere Vorratstanks umfassen, beispielsweise
Flüssigtanks zur Aufnahme von AdBlue. Weiterhin kann das
Versorgungssystem ein oder mehrere Versorgungsleitungen umfassen, welche
mit dem Dosiermodul verbunden sind. Das Versorgungssystem kann weiterhin
eine oder mehrere Pumpen und/oder andere Arten von Fördervorrichtungen
umfassen, um einen Fluss des schadstoffvermindernden Mediums durch
das Versorgungssystem zu gewährleisten, insbesondere einen
Fluss von einem Vorratstank durch die Versorgungsleitung hin zu dem
Dosiermodul.
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Zur
Verwirklichung der oben beschriebenen Idee umfasst die Dosiervorrichtung
weiterhin mindestens eine Abschalteinrichtung mit mindestens einem Energiespeicher.
Der Energiespeicher bzw. die Abschalteinrichtung sind eingerichtet,
um den Energiespeicher während des Betriebes der Dosiervorrichtung
zumindest teilweise mit Energie aufzuladen. Die Abschalteinrichtung
ist weiterhin eingerichtet, um bei einer Störung der Dosiervorrichtung
und/oder eines die Dosiervorrichtung umfassenden Systems, insbesondere
bei einem Ausfall der Energieversorgung der Dosiervorrichtung, das
Dosiermodul und/oder das Versorgungssystem mittels der in dem Energiespeicher
gespeicherten Energie zumindest teilweise zu entleeren. Diese Entleerung
kann insbesondere selbsttätig erfolgen, d. h. ohne dass
eine zusätzliche externe Aktivierung der Abschalteinrichtung
erforderlich ist.
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Insbesondere
kann die Abschalteinrichtung mindestens einen direkt oder indirekt
durch die Energieversorgung gesteuerten Schalter und/oder ein direkt
oder indirekt durch die Energieversorgung der Dosiervorrichtung
und/oder eines die Dosiervorrichtung umfassenden Systems gesteuertes
Ventil aufweisen. Dieser Schalter bzw. das Ventil können
eingerichtet sein, um bei einer Störung der Dosiervorrichtung
und/oder des die Dosiervorrichtung umfassenden Systems selbsttätig
eine Schaltstellung zu ändern und die in dem Energiespeicher
gespeicherte Energie zumindest teilweise freizusetzen, so dass die
oben beschriebene Entleerung stattfinden kann. Dieser Schalter und/oder
dieses Ventil kann insbesondere ein 4/2-Wege-Ventil umfassen, wobei
jedoch auch andere Ausgestaltungen, insbesondere Ausgestaltungen
von Ventilen, möglich sind.
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Die
Entleerung kann insbesondere das Versorgungssystem, d. h. insbesondere
eine Versorgungsleitung des Versorgungssystems, und/oder das Dosiermodul
selbst, insbesondere ein Dosierventil des Dosiermoduls, ganz oder
teilweise betreffen. Die Entleerung kann insbesondere durch Beaufschlagung
des Dosiermoduls und/oder des Versorgungssystems mit einem Überdruck
und/oder mit einem Unterdruck erfolgen. Insbesondere kann das Versorgungssystem
eine mit dem Dosiermodul verbundene Versorgungsleitung umfassen,
wobei die Abschalteinrichtung an einer Verbindungsstelle mit der
Versorgungsleitung verbunden ist. Beispielsweise kann die Abschalteinrichtung
eine Abzweigleitung von der Versorgungsleitung umfassen, welche
an der Verbindungsstelle von der Versorgungsleitung abzweigt.
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Die
Versorgungsleitung umfasst dann vorzugsweise auf einer von der Verbindungsstelle
abgewandten Seite ein Absperrelement, insbesondere ein bei einer
Störung der Dosiervorrichtung und/oder eines diese Dosiervorrichtung
umfassenden Systems selbsttätig sperrendes Absperrelement.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass in dem genannten
Störfall mittels der Abschalteinrichtung vorzugsweise lediglich
der Abschnitt der Versorgungslei tung zwischen der Verbindungsstelle
und dem Dosiermodul und/oder das Dosiermodul selbst entleert werden, wohingegen
der übrige Teil des Versorgungssystems, welcher durch das
Absperrelement von der Abschalteinrichtung abgetrennt ist, nahezu
unverändert verbleiben kann. Das Absperrelement kann beispielsweise
ein Rückschlagventil und/oder ein Magnetventil, insbesondere
ein stromlos geschlossenes Magnetventil, und/oder eine Pumpe, welche
im ausgeschalteten Zustand vorzugsweise vollständig sperrt,
umfassen. Auch andere Arten von Absperrelemente sind jedoch möglich.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Dosiervorrichtung betreffen den
Energiespeicher. So kann der Energiespeicher insbesondere mindestens einen
der folgenden Energiespeicher umfassen: einen mechanischen Energiespeicher,
insbesondere einen Energiespeicher mit einem elastischen Element
und/oder einem Federelement, insbesondere einem Schraubenfederelement;
einen Kolbenspeicher; einen hydraulischen Energiespeicher; einen Membranspeicher.
Die genannten Energiespeicher sind auch kombinierbar, so dass beispielsweise
ein hydraulischer Energiespeicher, beispielsweise in Form eines
Kolbenfederspeichers, mit einem mechanischen Energiespeicher in
Form beispielsweise eines Federelements kombinierbar ist. Die genannten Energiespeicher
zeichnen sich durch eine mögliche einfache und kostengünstige
Ausgestaltung und hohe Funktionssicherheit und Lebensdauer aus.
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Die
Abschalteinrichtung kann insbesondere einen im Betrieb der Dosiervorrichtung
mittels des schadstoffvermindernden Mediums druckbeaufschlagbaren
Drucktank umfassen, welcher mit dem Energiespeicher in Verbindung,
d. h. einer Wirkverbindung, steht. Bei dieser Weiterbildung der
Erfindung kann das schadstoffvermindernde Medium selbst genutzt
werden als Energieüberträger, um den Energiespeicher
aufzuladen. Die Abschalteinrichtung kann dann insbesondere eingerichtet
sein, um bei einer Störung der Dosiervorrichtung und/oder
eines die Dosiervorrichtung umfassenden Systems, insbesondere bei
einem Ausfall der Energieversorgung, das in dem Drucktank befindliche
schadstoffvermindernde Medium unter zumindest teilweiser Freisetzung
der Energie des Energiespeichers aus dem Drucktank abzulassen. Dieses
Ablassen kann insbesondere in einen Vorratstank erfolgen, beispielsweise über
eine den Drucktank und den Vorratstank verbindende Ausgleichsleitung.
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Alternativ
oder zusätzlich zu dem Drucktank kann die Abschalteinrichtung
einen mit dem Energiespeicher in Verbindung, d. h. in Wirkverbindung
stehenden Unterdrucktank umfassen. Die Wirkverbindung kann insbesondere
umgekehrt zu Wirkverbindung des Drucktanks ausgestaltet sein, so
dass beispielsweise eine Entspannung bzw. Entladung des Energiespeichers
eine Volumenverringerung des Drucktanks bei gleichzeitiger Volumenvergrößerung des
Unterdrucktanks bewirkt und umgekehrt. Sind zwei Tanks vorgesehen,
also ein Unterdrucktank und ein Drucktank, so ist es insbesondere
möglich, wie unten anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert wird, wenn diese mittels beispielsweise
eines Ventils (zum Beispiel eines 4/2-Wege-Ventils) wechselseitig
entweder über die Abzweigleitung mit der Versorgungsleitung
verbindbar sind oder über die Ausgleichsleitung mit dem
Vorratstank, so dass jeweils genau eine der Kammern mit dem Vorratstank und
eine mit der Versorgungsleitung verbunden ist.
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Die
Abschalteinrichtung kann insbesondere derart eingerichtet sein,
dass diese bei einer Störung der Dosiervorrichtung und/oder
eines die Dosiervorrichtung umfassenden Systems, d. h. beispielsweise bei
einer bestimmten Art von Störung, insbesondere bei einem
Ausfall der Energieversorgung der Dosiervorrichtung, unter zumindest
teilweiser Freisetzung der in dem Energiespeicher gespeicherten
Energie das Versorgungssystem und/oder das Dosiermodul zumindest
teilweise entleert. Bei dieser Entleerung wird das schadstoffvermindernde
Medium aus dem Versorgungssystem und/oder dem Dosiermodul zumindest
teilweise in den Unterdrucktank gesaugt. Insbesondere kann dies
dadurch erfolgen, dass der Unterdrucktank über eine Abzweigleitung
mit der Versorgungsleitung verbindbar ist, wobei diese Verbindung
beispielsweise mittels eines bei einer Störung öffnenden
Ventils erfolgen kann. Beispielsweise kann dieses Ventil, wie oben
angedeutet, bei Störung derart schalten, dass ein Drucktank
mit dem Vorratstank verbunden wird, beispielsweise über
die Ausgleichsleitung. Die Abzweigleitung kann insbesondere ein
querschnittsverminderndes Element umfassen, beispielsweise ein Drosselelement.
Das Drosselelement kann beispielsweise sicherstellen, dass währen
eines Ladevorgangs des Energiespeichers im regulären Betrieb
der Dosiervorrichtung nicht zu viel Leistung entzogen wird. Das
Drosselelement kann als Drosselelement mit festem Querschnitt und/oder
auch als einstellbares und/oder regelbares Drosselelement ausgestaltet
sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in dem Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung in schematischer Darstellung; und
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2 einen
Ausschnitt der Dosiervorrichtung gemäß 1 mit
einer abgeschalteten Stellung des 4/2-Wege-Ventils der Abschalteinrichtung.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung 110 zum Dosieren eines schadstoffvermindernden
Medium 112 schematisch dargestellt. Die Dosiervorrichtung 110 umfasst
ein Versorgungssystem 114, um das schadstoffvermindernde
Medium 112, bei welchem es sich beispielsweise um AdBlue
handeln kann, an ein Dosiermodul 116 bereitzustellen. Das
Versorgungssystem 114 umfasst zu diesem Zweck einen Vorratstank 118 und
eine den Vorratstank 118 und das Dosiermodul 116 verbindende
Versorgungsleitung 120. Das Dosiermodul 116 kann
beispielsweise ein druck- und/oder aktorgesteuertes Dosierventil
umfassen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zur Förderung
des schadstoffvermindernden Mediums 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel
in der Versorgungsleitung 120 eine Pumpe 122 aufgenommen, mit
einem Pumpenmotor 124.
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Neben
dem Versorgungssystem 114 umfasst die erfindungsgemäße
Dosiervorrichtung 110, zur Umsetzung des oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Gedankens, eine Abschalteinrichtung 126. Die
Abschalteinrichtung 126 wiederum umfasst einen Kolbenfederspeicher 128,
mit einem Speichergehäuse 130, einem Kolben 132 und
einem mechanischen Energiespeicher 134, welcher im vorliegenden
Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgestaltet ist. Der
Kolbenfederspeicher 128 und der mechanische Energiespeicher 134 sind
nur zwei mögliche Ausführungsbeispiele von im
Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Energiespeichern.
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Der
Kolben 132 unterteilt den Innenraum des Speichergehäuses 130 in
einen Drucktank 136 und einen Unterdrucktank 138.
Der Kolben 132 ist gleitend in dem Speichergehäuse 130 gelagert
und trennt den Drucktank 136 und den Unterdrucktank 138 dicht,
so dass ein Überströmen von schadstoffverminderndem
Medium 112 unmittelbar vom Drucktank 136 in den
Unterdrucktank 138 oder umgekehrt nicht möglich
ist. Eine Kolbenstange 140 ist gleitbar durch das Speichergehäuse 130 im
Bereich des Unterdrucktanks 138 geführt, wobei
die Führung druckdicht ausgestaltet ist, so dass entlang
der Kolbenstange 140 kein schadstoffverminderndes Medium aus
dem Unterdrucktank 138 entweichen kann. Der Drucktank 136 ist
mit einer ersten Verbindungsleitung 142 befüll-
oder entleerbar, und der Unterdrucktank 136 mittels einer
zweiten Verbindungsleitung 144.
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Weiterhin
weist die Abschalteinrichtung 126 eine an einer Verbindungsstelle 146 von
der Versorgungsleitung 120 abzweigende Abzweigleitung 148 auf.
In dieser Abzweigleitung 148 ist ein Drosselelement 150 aufgenommen,
welches vorzugsweise mit variablem Drosselquerschnitt ausgestaltet
sein kann.
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Weiterhin
weist die Abschalteinrichtung 126 eine Ausgleichsleitung 152 auf,
welche in diesem Ausführungsbeispiel drucklos in den Vorratstank 118 mündet.
Zwischen die Abzweigleitung 148 und die Ausgleichsleitung 152 als
erstes Leitungspaar und die erste Verbindungsleitung 142 und
die zweite Verbindungsleitung 144 als zweites Leitungspaar
ist ein 4/2-Wege-Ventil 154 geschaltet, welches jeweils
eine der beiden Leitungen 148, 152 mit einer der
beiden Leitungen 142, 144 verbindet und die jeweils
andere der Leitungen 148, 152 mit der jeweils
anderen der Leitungen 142, 144. Dabei ist das
4/2-Wege-Ventil 154 derart eingerichtet, dass in einem
bestromten, d. h. energiebeaufschlagten Zustand die Abzweigleitung 148 mit
der ersten Verbindungsleitung 142 verbunden ist, und die
Ausgleichsleitung 152 mit der zweiten Verbindungsleitung 144.
In 2 ist hingegen ein anderer Schaltzustand des 4/2-Wege-Ventils 154 dargestellt,
wobei lediglich ein Ausschnitt der Abschalteinrichtung 126 gezeigt
ist. Der dort dargestellte Zustand ist der unbestromte Zustand,
in welchem die Abzweigleitung 148 mit der zweiten Verbindungsleitung 144 verbunden
ist, und die Ausgleichsleitung 152 mit der ersten Verbindungsleitung 142.
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Der
Kolbenfederspeicher 128 mit dem mechanischen Energiespeicher 134 wird
im Betrieb der Dosiervorrichtung 110 bzw. eines die Dosiervorrichtung 110 umfassenden
Systems mit schadstoffverminderndem Medium 112 vorgespannt
und dadurch geladen. Die Pumpe 122 baut zu diesem Zweck Druck
auf und fördert das schadstoffvermindernde Medium 112 vom
Vorratstank 118 zum Dosiermodul 116. An der Verbindungsstelle 146 wird über
die Abzweigleitung 148 und das Drosselelement 150 als
optionales Bauteil und das bestromte 4/2-Wege-Ventil 154 schadstoffverminderndes
Medium 112 in den Drucktank 136 des Kolbenfederspeichers 128 gefördert.
Hierdurch wird der Kolben 132 in 1 nach unten
gedrückt, wobei die Feder des Energiespeichers 134 komprimiert
wird, und der Kolbenfederspeicher 128 und der mechanische
Energiespeicher 134 aufgeladen werden. Gleichzeitig wird
dabei das Volumen des Unterdrucktanks 138 vermindert. Ein Druckausgleich
erfolgt dadurch, dass schadstoffverminderndes Medium 112 aus
dem Unterdrucktank 138 über die zweite Verbindungsleitung 144,
das 4/2-Wege-Ventil 154 und die Ausgleichsleitung 152 in den
Vorratstank 118 gefördert wird.
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Ein
Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Energie des
Kolbenfederspeichers 128 bzw. des mechanischen Energiespeichers 134, die
während des Betriebes der Dosiervorrichtung 110 vorgespannt
und somit mit Energie aufgeladen werden, im Störfall zu
verwenden, um ein Teil des Versorgungssystems 114, insbesondere
die Versorgungsleitung 120 zwischen der Verbindungsstelle 146 und
dem Dosiermodul 116 und/oder das Do siermodul 116,
ganz oder teilweise langsam leer zu saugen. Die Steuerung erfolgt
in diesem Fall über Magnetventile, insbesondere das 4/2-Wege-Ventil 154, wobei
dieses Magnetventil vorzugsweise bei Spannungs- bzw. Energieabfall
schaltet.
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Im
Abstellfall der Dosiervorrichtung 110, beispielsweise im
Motor-Abstellfall und/oder im Fall eines Stromausfalls, tritt das
in 1 dargestellte System wie folgt in Aktion. Die
Pumpe 122 bleibt stehen und sperrt die Verbindung innerhalb
der Versorgungsleitung 120 hin zum Versorgungstank 118.
Die Pumpe 122 wirkt somit selbst als Absperrelement 156.
Gegebenenfalls kann für diese Sperrfunktion jedoch auch,
alternativ oder zusätzlich, ein weiteres Absperrelement 156 vorgesehen
sein, beispielsweise eine stromlos geschlossenes Magnetventil.
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Weiterhin
fällt das 4/2-Wege-Ventil 154 ab und schaltet
von der in 1 dargestellten Stellung in
die in 2 dargestellte Stellung um. Dabei wird der Drucktank 136 des
Kolbenfederspeichers 128 drucklos und erhält eine
Verbindung zum Vorratstank 118 über die Ausgleichsleitung 152.
Der Energiespeicher 134, insbesondere die Feder dieses
Energiespeichers 134, drückt den Kolben 132 in
Richtung des Drucktanks 136 und entleert den Drucktank 136 über
die Ausgleichsleitung 152 in den Vorratstank 118.
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In
dem Unterdrucktank 138 baut sich dabei ein Unterdruck auf,
welcher über die zweite Verbindungsleitung 144,
die Abzweigleitung 148 und das Drosselelement 150 auch
in dem Teilstück der Versorgungsleitung 120 zwischen
dem Absperrelement 156 und dem Dosiermodul 116 anliegt.
Hierdurch wird dieser Abschnitt und das Dosiermodul 116 selbst zumindest
teilweise leer gesaugt und beispielsweise durch eine Sitzleckage
des Dosiermoduls 116 bzw. eines Dosierventils dieses Dosiermoduls 116 selbst belüftet
bzw. teilweise entleert.
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In
dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Energiespeicher 134 im Rahmen eines Kolbenfederspeichers 128 realisiert. Allgemein
kann der Energiespeicher 134 selbst vorzugsweise neben
einem Federspeicher einen Kolben- oder Membranspeicher umfassen.
Zusätzlich kann der Kolbenfederspeicher 128, insbesondere
der Unterdrucktank 138, auch mit einem Ausgleichsvolumen
bzw. einer Ausgleichseinrichtung ausgestaltet sein, so dass dieser
die Ausdehnung des ausgesaugten schadstoffvermindernden Mediums 112 beim
Einfrieren kompensieren kann. Eine derartige Ausgleichseinrichtung
kann beispielsweise eine bewegliche Membran und/oder eine Gasblase
umfassen.
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Das
gesamte System, insbesondere die Dosiervorrichtung 110 selbst,
können zusätzlich während des Fahrzeugbetriebes
vor Frost geschützt sein. Dies kann insbesondere durch gezielte
Heizung und/oder durch Abwärme von Nebenaggregaten realisiert
werden. So kann beispielsweise Abwärme des Kühlwassers,
von Abgasen oder Ähnlichem genutzt werden, um die Dosiervorrichtung 110 selbst
zumindest weitgehend vor einem Einfrieren zu schützen. Auch
zusätzliche Heizeinrichtungen können vorgesehen
sein, beispielsweise elektrische Heizvorrichtungen, welche die Dosiervorrichtung 110 gemäß 1 oder
Komponenten derselben ganz oder teilweise während des Betriebes
erwärmen. Der Kolbenfederspeicher 128 kann zusätzlich über
seine massive Bauart oder über andere Merkmale vor Beschädigung
durch das einfrierende und sich dabei ausdehnende schadstoffvermindernde
Medium 112 geschützt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004004738
A1 [0002, 0004]