DE102014005817A1

DE102014005817A1 - Mehrteilige beheizbare Medienleitung, Leitungsverbindungseinrichtung für eine solche sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen

Info

Publication number: DE102014005817A1
Application number: DE102014005817.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Wenzel; Martin Sachse; Sascha Rosenfeldt
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2015-10-29
Also published as: US20170045173A1; WO2015161930A1; US10533691B2; DE112015001973A5

Abstract

Bei einer mehrteiligen beheizbaren Medienleitung (1) umfassend zumindest zwei Teilmedienleitungen (10, 11, 114), zumindest ein Heizelement (3, 4) zum Beheizen der Teilmedienleitungen (10, 11, 114), zumindest eine Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) mit Anschlussabschnitten (121, 122, 154, 160) zum Verbinden mit den Teilmedienleitungen und zumindest eine Messeinrichtung (2), wobei die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) zumindest einen Mediumkanal (124, 157, 165) aufweist zum Leiten des Mediums durch die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) hindurch von einem Anschlussabschnitt zu dem zumindest einen anderen und wobei die Messeinrichtung (2) zumindest ein Sensorelement (25) umfasst und in einer als Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) ausgebildeten Aufnahmeöffnung der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) aufgenommen ist, umfasst die Messeinrichtung (2) zumindest ein als Steckverbinder ausgebildetes und das zumindest eine Sensorelement (25) zumindest teilweise aufnehmendes Gehäuse (20, 220) und erstreckt sich das zumindest eine Heizelement (3, 4) der zumindest einen Teilmedienleitung (10, 11, 114) im Bereich des Kupplungsabschnitts (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) zur Aufnahme der Messeinrichtung (2) zum Beheizen der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) im Anordnungsbereich der Messeinrichtung (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige beheizbare Medienleitung, umfassend zumindest zwei Teilmedienleitungen, zumindest ein Heizelement zum Beheizen der Teilmedienleitungen, zumindest eine Leitungsverbindungseinrichtung mit Anschlussabschnitten zum Verbinden mit den Teilmedienleitungen und zumindest eine Messeinrichtung, wobei die Leitungsverbindungseinrichtung zumindest einen Mediumkanal aufweist zum Leiten des Mediums durch die Leitungsverbindungseinrichtung hindurch von einem Anschlussabschnitt zu dem zumindest einen anderen und wobei die Messeinrichtung zumindest ein Sensorelement umfasst und in einer als Kupplungsabschnitt ausgebildeten Aufnahmeöffnung der Leitungsverbindungseinrichtung aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen mehrteiligen beheizbaren Medienleitung sowie eine Leitungsverbindungseinrichtung mit zumindest zwei Anschlussabschnitten zum Verbinden mit zumindest zwei Medienleitungen oder Teilmedienleitungen oder einer Medienleitung oder Teilmedienleitung mit einem Aggregat und mit zumindest einem Mediumkanal zum Durchströmen von Medium, wobei zumindest ein Heizelement zum Beheizen eines durch die Leitungsverbindungseinrichtung strömbaren Mediums und/oder zumindest eine Isoliereinrichtung zum thermischen Isolieren der Leitungsverbindungseinrichtung vorgesehen ist/sind.
Leitungsverbindungseinrichtungen zum Verbinden zumindest zweier Medienleitungen oder Teilmedienleitungen oder einer Medienleitung mit einem Aggregat sowie mehrteilige beheizbare Medienleitungen, die solche Leitungsverbindungseinrichtungen und (Teil-)Medienleitungen umfassen, sind im Stand der Technik bekannt. Die Medienleitungen können dabei Rohr- oder Schlauchleitungen sein. Die Leitungsverbindungseinrichtungen können einerseits zum Verbinden von Teilmedienleitungen oder Medienleitungen dienen, zum anderen zum Verbinden einer Medienleitung mit einem Aggregat bzw. einer Anschlusseinrichtung eines Aggregats. Alle diese Komponenten werden an den Anschlussenden mit der Leitungsverbindungseinrichtung verbunden. Die Anschlussenden können daher in verschiedenster Form ausgebildet sein, z. B. als Kupplungsabschnitte zur Aufnahme von Steckerteilen, als stoffschlüssig mit den Medienleitungen verbindbare Anschlussabschnitte, als Dornabschnitte zum Aufdornen insbesondere von Schlauchleitungen, etc.
Insbesondere in Fahrzeugen werden mehrteilige beheizbare Medienleitungen zum Leiten von flüssigen Medien verwendet, wobei die Leitungsverbindungseinrichtungen zum Koppeln bzw. Aneinanderschließen von mehreren beheizbaren Teilmedienleitungen zu der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung dienen. Zum Mediumtransport innerhalb der Leitungsverbindungseinrichtung ist in dieser ein innerer Mediumkanal bzw. eine kanalförmige Durchgangsöffnung vorgesehen, der bzw. die sich zwischen den Anschlussenden erstreckt und einen zum Durchleiten von Medium ausreichend dimensionierten Innendurchmesser bzw. eine ausreichende lichte Weite aufweist. Der Mediumkanal bildet im Innern der Leitungsverbindungseinrichtung daher eine Fluid- bzw. Strömungsverbindung der zumindest zwei Anschlussenden von dieser.
Bei niedrigen Temperaturen droht das durch die Medienleitungen bzw. Teilmedienleitungen strömende Medium einzufrieren, weswegen es ferner bekannt ist, eine Beheizung von diesen und der diese verbindenden Leitungsverbindungseinrichtung vorzusehen. Durch die mehrteilige beheizbare Medienleitung werden oftmals Medien geführt, die aufgrund eines relativ hohen Gefrierpunktes bereits bei noch recht hohen Umgebungstemperaturen zum Gefrieren neigen, wodurch die Funktionsfähigkeit beispielsweise eines Fahrzeugs beeinträchtigt oder sogar erheblich gestört werden kann. Ersichtlich ist dies insbesondere bei wasserführenden Medienleitungen ebenso wie bei Medienleitungen, die von einer wässrigen Harnstofflösung als Medium durchströmt werden, der Fall, die als NO_x-Reaktionsadditiv für Dieselmotoren mit sogenannten SCR-Katalysatoren eingesetzt wird (SCR = Selective Catalytic Reduction). Es wird daher üblicherweise eine Beheizungsmöglichkeit für die Medienleitung bzw. zumindest Teile von dieser und die Leitungsverbindungseinrichtung vorgesehen, um ein Einfrieren des Mediums innerhalb der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung zu vermeiden bzw. ein Auftauen eines bereits eingefrorenen Mediums zu ermöglichen. Ferner ist es bekannt, zum äußeren thermischen Isolieren und ggf. ebenfalls zum Schutz vor Beschädigungen mehrteilige beheizbare Medienleitungen inklusive der Leitungsverbindungseinrichtungen und diverse Übergangsbereiche zwischen diesen mit zumindest einer Isoliereinrichtung bzw. Kapselung zu versehen. Einrichtungen zum Beheizen einer Leitungsverbindungseinrichtung und auch eine äußere Kapselung sind beispielsweise aus der EP 1 985 908 B1 bekannt.
Um insbesondere beim Betrieb eines Fahrzeugs, jedoch auch während dessen Stillstand die Eigenschaften des Mediums, das durch die Medienleitungen bzw. mehrteiligen beheizbaren Medienleitungen strömt, überwachen und kontrollieren zu können, ist es ferner bekannt, Messeinrichtungen im Bereich von Leitungsverbindungseinrichtungen, die mehrere Teilmedienleitungen zu einer mehrteiligen Medienleitung verbinden, vorzusehen. Derartige Messeinrichtungen können fest darin integriert sein, wie beispielsweise in der DE 10 2009 060 363 A1 offenbart, oder als Steckverbinder in einen entsprechenden Kupplungsabschnitt in der Leitungsverbindungseinrichtung angeordnet sein, wie in der WO 2013/130810 A1 offenbart. Gemäß dieser Druckschrift des Standes der Technik wird ein Sensorhalter bei einem SCR-System vorgesehen, der ein Rohr, eine Kammer und eine Rückhalteeinrichtung umfasst. Das Rohr weist einen Einlass zur Aufnahme von aus einer ersten SCR-Leitung hereinströmendem Fluid und einen Auslass zum Leiten von zu einer zweiten SCR-Leitung herausströmendem Fluid auf. Ferner umfasst das Rohr eine Durchgangsöffnung, die sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckt. Die Kammer weist ein Inneres auf, das von der Durchgangsöffnung aus zugänglich ist zur Aufnahme eines SCR-System-Sensors, und eine Öffnung, die zu dem Inneren führt. Die Rückhalteeinrichtung weist einen Abschnitt auf, der in die Kammeröffnung hinein bewegbar ist. Beim Bewegen des Abschnitts in der Öffnung in Richtung des Inneren legt sich der Abschnitt an den SCR-System-Sensor an und hält den Sensor in dem Halter fest. Beim Bewegen des Abschnitts weg von dem Inneren ist es möglich, den SCR-System-Sensor aus dem Halter zu lösen. Ferner ist offenbart, dass zumindest ein Widerstandsdraht um zumindest einen Abschnitt des Rohres und der Medienleitung angeordnet sein kann, um Wärme in das Rohr zu emittieren.
Der SCR-System-Sensor gemäß der WO 2013/130810 A1 benötigt zum Abdichten der elektronischen Bauteile des Sensors bzw. des Sensorelements selbst gegenüber dem durch das Rohr strömenden Medium Dichtungen. Bei einem Einfrieren des Mediums innerhalb des mit dem Sensor versehenen Rohres kann dieser ggf. durch das sich ausbildende Eis beschädigt werden. Insbesondere könnte der Sensor aus seiner Sensoraufnahme durch das gegenüber dem flüssigen Medium ein größeres Volumen einnehmende eisförmige Medium herausgedrückt oder zumindest in seiner Position verklemmt und hierdurch ggf. beschädigt werden. Ferner kann beim Wiederauftauen aufgrund des Deplatzierens, ggf. auch der Dichtungen, eine Leckage nicht vermieden werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrteilige beheizbare Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zu deren Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und eine Leitungsverbindungseinrichtung für eine solche mehrteilige beheizbare Medienleitung vorzusehen, bei der bzw. dem die genannten Probleme des Standes der Technik, die sich insbesondere aufgrund von gefrierendem Medium ergeben, nicht mehr auftreten.
Die Aufgabe wird für eine mehrteilige beheizbare Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Messeinrichtung zumindest ein als Steckverbinder ausgebildetes, das Sensorelement zumindest teilweise aufnehmendes Gehäuse umfasst und das zumindest eine Heizelement der zumindest einen Teilmedienleitung sich im Bereich des Kupplungsabschnitts zur Aufnahme der Messeinrichtung erstreckt zum Beheizen der Leitungsverbindungseinrichtung im Anordnungsbereich der Messeinrichtung. Für eine Leitungsverbindungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest ein Kupplungsabschnitt vorgesehen ist, der räumlich zwischen den Anschlussabschnitten der Leitungsverbindungseinrichtung angeordnet ist und in den eine Messeinrichtung zum Messen zumindest einer Kenngröße eines durch den Mediumkanal der Leitungsverbindungseinrichtung strömenden Mediums einfügbar oder eingefügt ist, wobei zumindest eine Befestigungs- oder Fixiereinrichtung zum Festlegen eines Heizelements zum Beheizen des Kupplungsabschnitts und/oder des im Bereich des Kupplungsabschnitts strömenden Mediums vorgesehen ist. Für ein Verfahren zum Herstellen einer mehrteiligen beheizbaren Medienleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine vorkonfektionierte, mit zumindest einem Heizelement umwickelte Medienleitung vorgesehen wird, nur die Medienleitung, nicht das Heizelement, durchtrennt wird, so dass zwei Teilmedienleitungen an der Durchtrennungsstelle entstehen, das zumindest eine Heizelement im Bereich der Durchtrennungsstelle der Medienleitung an beiden Teilmedienleitungsenden zurückgewickelt wird, eine Leitungsverbindungseinrichtung mit Kupplungsabschnitt zur Aufnahme einer Messeinrichtung und mit zumindest zwei Anschlussabschnitten an den beiden Anschlussabschnitten mit den beiden Teilmedienleitungen verbunden wird, und das zumindest eine Heizelement um die Leitungsverbindungseinrichtung herum gewickelt wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch werden eine mehrteilige beheizbare Medienleitung, ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Leitungsverbindungseinrichtung für eine solche geschaffen, mittels derer Probleme bei einer Eisbildung des durch die mehrteilige beheizbare Medienleitung incl. der Leitungsverbindungseinrichtung strömenden Mediums durch das Vorsehen einer Beheizbarkeit des Kupplungsabschnitts der Leitungsverbindungseinrichtung, in dem die Messeinrichtung angeordnet ist, vermieden werden können. Durch das Vorsehen einer Beheizbarkeit der Leitungsverbindungseinrichtung insbesondere im Bereich des Kupplungsabschnitts, in den die Messeinrichtung aufgenommen wird, kann das an der Messeinrichtung bzw. am Sensorelement der Messeinrichtung vorbeiströmende Medium beheizt und somit strömungsfähig gehalten werden. Ferner können Beschädigungen der Messeinrichtung, die sich aufgrund gefrierenden Mediums ergeben könnten, ebenfalls vermieden werden, wie insbesondere Beschädigungen, die durch die beim Gefrieren des Mediums auftretende Volumenvergrößerung eintreten könnten, da der die Messeinrichtung umgebende Bereich durch das Vorsehen der Beheizbarkeit von diesem erwärmt werden kann. Durch das Verwenden des zumindest einen Heizelementes, das auf der zumindest einen Teilmedienleitung zu deren Beheizung bzw. zum Beheizen des durch diese hindurchströmenden Mediums vorgesehen ist, zum Umwickeln und Beheizen des Kupplungsabschnitts, in dem die Messeinrichtung aufgenommen wird/ist, ist nicht nur eine kostengünstige Lösung möglich, das nur ein oder zwei Heizelemente erforderlich sind, sondern es können auch Verbindungsstellen zwischen einzelnen Heizelementen eingespart werden, wie Crimpstellen, die ansonsten ggf. beschädigt werden könnten. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, ein und dasselbe Heizelement sich entlang von allen Teilmedienleitungen und der Leitungsverbindungseinrichtung, die diese miteinander verbindet, inklusive des Bereichs des zumindest einen Kupplungsabschnitts, in den die zumindest eine Messeinrichtung aufgenommen ist, erstrecken zu lassen. Es ist hierbei ausreichend, nur ein einziges Heizelement vorzusehen, das sich von einem Ende der einen Teilmedienleitung über diese, die Leitungsverbindungseinrichtung und die zweite Teilmedienleitung hinweg erstreckt, endseitig an der zweiten Teilmedienleitung umgelenkt und zu der ersten zurückgeführt wird, unter Umwickeln der zweiten Teilmedienleitung, der Leitungsverbindungseinrichtung und der ersten Teilmedienleitung. Selbstverständlich können auch insbesondere zwei Heizelemente von dem einen Ende der ersten Teilmedienleitung, über diese, die Leitungsverbindungseinrichtung und die zweite Teilmedienleitung hinweg zu deren Ende geführt bzw. gewickelt werden. Mögliche Störungen entlang von mehreren aneinander gefügten Heizelementen durch ungewolltes Trennen der Verbindungsstellen, das ansonsten möglicherweise auftreten könnte, werden hierdurch wirkungsvoll vermieden, da sich lediglich ein einziges Heizelement entlang sowohl der Teilmedienleitungen als auch der Verbindungseinrichtung und des die Messeinrichtung in sich aufnehmenden Kupplungsabschnitts von dieser erstreckt.
Um eine solche mehrteilige beheizbare Medienleitung zu schaffen, wird zunächst eine mit dem zumindest einen Heizelement umwickelt vorkonfektionierte Medienleitung an einer gewünschten Stelle durchtrennt. Hierbei wird lediglich die rohr- bzw. schlauchförmige Medienleitung durchtrennt, nicht das diese umgebende Heizelement. Durch das Durchtrennen der Medienleitung entstehen zwei Teilmedienleitungen. Im Bereich der Durchtrennungsstelle der Medienleitung wird das Heizelement zurückgewickelt, so dass bei zwei Heizelementen bzw. einem hin- und zurückgewickelten Heizelement zwei Schlaufen entstehen, die im Bereich der Durchtrennungsstelle der Medienleitung, also zwischen den beiden Teilmedienleitungen, diese miteinander verbindend, vorhanden sind. Nachfolgend wird die Leitungsverbindungseinrichtung, die mit dem Kupplungsabschnitt zur Aufnahme einer Messeinrichtung versehen ist oder nachfolgend versehen wird, an deren zumindest zwei Anschlussenden mit den Teilmedienleitungen verbunden. Je nach der gewünschten Länge der Teilmedienleitungen und der Länge der Leitungsverbindungseinrichtung, die diese miteinander verbindet, können die eine oder beide bzw. alle Teilmedienleitungen entsprechend gekürzt werden, um die gewünschte Leitungslänge aufzuweisen bzw. um die Gesamtleitungslänge trotz des Einfügens der Leitungsverbindungseinrichtung gegenüber der vorkonfektionierten und zunächst in einer ersten Länge abgelängten Medienleitung nicht zu erhöhen, also die gesamte mehrteilige beheizbare Medienleitung in die gewünschte Länge zu bringen. Es ist mehr Heizelement vorhanden, je mehr Medienleitung herausgeschnitten wird. Damit kann dann beispielsweise die Steigung der Bewicklung beibehalten werden. Ein Kürzen der Teilmedienleitungen kann insbesondere im Bereich der Durchtrennungsstelle der vorkonfektionierten Medienleitung erfolgen. Dies kann sich insbesondere auch dann als vorteilhaft erweisen, wenn für das Umwickeln der Leitungsverbindungseinrichtung mit den zumindest zwei Heizelementen eine größere Heizelementlänge erforderlich ist, die jedoch nicht durch Abwickeln der Heizelemente von den Teilmedienleitungen um die Durchtrennungsstelle der vorgefertigten Medienleitung herum zur Verfügung stünde. Durch weiteres Kürzen der Teilmedienleitungen und entsprechendes Abwickeln des oder der auf diesen angeordneten Heizelemente(s) kann die für das Umwickeln der zwischen den Teilmedienleitungen anzuordnenden Leitungsverbindungseinrichtung erforderliche Heizelementlänge zur Verfügung gestellt werden.
Während des Verbindens der Leitungsverbindungseinrichtung mit den zumindest zwei Teilmedienleitungen kann das oder können die Heizelement(e) aus dem Bereich der Anschlussenden der Leitungsverbindungseinrichtung herausgehalten und in der entfernten Position fixiert werden, um das oder die Heizelemente beispielsweise beim Laserschweißverbinden der Leitungsverbindungseinrichtung mit den Teilmedienleitungen nicht zu beschädigen. Das Heraushalten des zumindest einen Heizelements bzw. der sich ergebenden Schlaufe des zumindest einen Heizelements kann durch Verwenden einer Klemmeinrichtung, durch Wegziehen vermittels einer Dorns oder dergleichen erfolgen. Nach dem Verbinden der Teilmedienleitungen mit der Leitungsverbindungseinrichtung kann das Heizelement um die Leitungsverbindungseinrichtung herum gewunden werden, vorallem um den Bereich des Kupplungsabschnitts, in dem die Messeinrichtung aufgenommen wird.
Die Messeinrichtung kann dem Messen von Kenngrößen des Mediums, wie beispielsweise bei einer wässrigen Harnstofflösung der Harnstoffkonzentration, vorgesehen sein. Gemessen werden können insbesondere auch die Dichte, die Temperatur, die Viskosität des Mediums, die Dielektrizitätskonstante oder auch der Druck des Mediums innerhalb der Teilmedienleitungen und der Leitungsverbindungseinrichtung. Auch andere Kenngrößen des Mediums können durch die Messeinrichtung ermittelt werden, je nach dem, welche Art von Sensorelement die Messeinrichtung aufweist und selbstverständlich je nach dem, welche Kenngrößen ermittelt werden sollen.
Um zu vermeiden, dass sich das zumindest eine Heizelement entlang der Leitungsverbindungseinrichtung ungewollt bewegt und hierdurch ggf. nicht mehr oder zumindest nicht mehr optimal zum Beheizen des Bereichs des die Messeinrichtung aufnehmenden Kupplungsabschnitts zur Verfügung steht, ist an der Leitungsverbindungseinrichtung zumindest eine Befestigungs- oder Fixiereinrichtung zum Festlegen des zumindest einen Heizelementes zum Beheizen des Kupplungsabschnitts und/oder des im Bereich des Kupplungsabschnitts strömenden Mediums vorgesehen. Eine solche Befestigungs- oder Fixiereinrichtung kann beispielsweise in Form von haken- oder T-förmigen Elementen vorgesehen werden, die ein besonders einfaches Fixieren der Heizelementes auf der Außenseite der Leitungsverbindungseinrichtung ermöglichen. Auch andere Formgebungen von Befestigungs- oder Fixiereinrichtungen sind selbstverständlich möglich, die jeweilige Formgebung kann auch von der übrigen Ausgestaltung der Oberfläche der Leitungsverbindungseinrichtung abhängig gemacht werden. Die Befestigungs- oder Fixiereinrichtung kann daher insbesondere auch in Form von Umlenkelementen und/oder Litzenführungselementen ausgebildet sein.
Die Messeinrichtung umfasst ein Gehäuse, in das das Sensorelement zumindest teilweise aufgenommen ist. Dieses Gehäuse ist als Steckverbinder ausgebildet und kann dementsprechend in den Kupplungsabschnitt der Leitungsverbindungseinrichtung problemlos eingesteckt werden. Um ein ungewolltes Herauslösen der Messeinrichtung aus dem Kupplungsabschnitt der Leitungsverbindungseinrichtung zu vermeiden, kann das Sensorelement mit dem Gehäuse stoffschlüssig verbunden und/oder durch Umspritzen in das Gehäuse integriert werden. Durch stoffschlüssiges Verbinden des Gehäuses der Messeinrichtung und des Kupplungsabschnitts ist es nicht mehr erforderlich, Dichtungen zum Vermeiden eines Durchtritts von Medium zwischen der Messeinrichtung und dem oder einem Kupplungsabschnitt, in den die Messeinrichtung eingefügt ist, vorsehen zu müssen. Das Gehäuse der Messeinrichtung kann insbesondere aus einem lasertransparenten Material bestehen, so dass ein unlösbares Integrieren des Gehäuses der Messeinrichtung in den Kupplungsabschnitt der Leitungsverbindungseinrichtung durch Laserschweißen möglich ist. Auch das Sensorelement kann inklusive der entsprechenden Elektronik, die zu dessen Betrieb üblicherweise erforderlich ist, beim Spritzgießen des Gehäuses in dieses aufgenommen werden. Das Sensorelement und dessen Elektronik können dabei eine entsprechende Form eingelegt und mit dem das Gehäuse der Messeinrichtung bildenden Material zumindest teilweise umspritzt werden. Selbstverständlich können das Sensorelement und die Sensorelektronik auch auf andere Art und Weise in das Gehäuse der Messeinrichtung aufgenommen, dieses z. B. auch mehrteilig ausgebildet werden, und hierbei das Sensorelement in ein Dichtelement im Innern des Gehäuses eingefügt und ein Halteelement am Gehäuse in einem entsprechende Widerlager der Leitungsverbindungseinrichtung verrastet werden.
Das Gehäuse der Messeinrichtung kann ferner beispielsweise durch Kleben, Löten oder ein anderes stoffschlüssiges Verfahren mit dem Material des Kupplungsabschnitts verbunden werden, insbesondere auch durch Reibschweißen oder Ultraschallschweißen. Durch eine solche stoffschlüssige Verbindung kann eine sichere Abdichtung des Gehäuses der Messeinrichtung in dem Kupplungsabschnitt geschaffen werden. Eine dichte Aufnahme bedeutet vorliegend also, dass ein Durchtritt von Medium aus dem Inneren der Leitungsverbindungseinrichtung am Gehäuse der Messeinrichtung vorbei nach außen aufgrund des Stoffschlusses, also konstruktiv, sicher verhindert wird. Ein späteres Lösen der Messeinrichtung aus der Leitungsverbindungseinrichtung ist in diesem Falle allerdings nicht mehr möglich. Im Unterschied zu der WO 2013/130810 A1 ist es jedoch nicht erforderlich, eine zusätzliche Abdichtung durch Dichtelemente vorzusehen, um einen Durchtritt von Medium aus dem Inneren der Leitungsverbindungseinrichtung nach außen sicher zu vermeiden.
Vorteilhaft besteht die Leitungsverbindungseinrichtung aus einem lasertransparenten Kunststoffmaterial, insbesondere im Bereich ihrer Anschlussenden und ggf. des Kupplungsabschnitts zur Aufnahme der Messeinrichtung, so dass ein Verbinden der Leitungsverbindungseinrichtung mit den Teilmedienleitungen und dem Gehäuse der Messeinrichtung durch Laserschweißen erfolgen kann. Während des Laserschweißvorgangs wird das zumindest eine Heizelement vorteilhaft, wie bereits erwähnt, aus dem Bereich der Anschlussenden und des Kupplungsanschnitts der Leitungsverbindungseinrichtung herausgehalten, insbesondere durch eine Fixiereinrichtung zum Fixeren der abgewickelten Heizelementschlaufe(n).
Wird kein Laserschweißverfahren zum Verbinden der Anschlussenden der Leitungsverbindungseinrichtung mit den Teilmedienleitungen bzw. des Kupplungsabschnitts mit dem Gehäuse der Messeinrichtung vorgesehen, ist es ebenfalls nicht erforderlich, das Material der jeweiligen Fügepartner bzw. der Leitungsverbindungseinrichtung lasertransparent auszubilden. Ist die zumindest eine Teilmedienleitung als Schlauchleitung ausgebildet, erweist es sich beispielsweise als vorteilhaft, das entsprechende Anschlussende der Leitungsverbindungseinrichtung als Dornprofil auszubilden, um die Schlauchleitung dort aufdornen und entsprechend mit der Leitungsverbindungseinrichtung verbinden zu können.
Zum thermisch isolierenden Ummanteln der Leitungsverbindungseinrichtung wird zumindest eine Isoliereinrichtung, wie eine Kapselung, vorgesehen. Je nach Ausgestaltung des Kupplungsabschnitts bzw. der dort eingefügten Messeinrichtung kann die Kapselung eine entsprechend angepasste Formgebung aufweisen, insbesondere Aussparungen oder Ausnehmungen für die Sensorelektronik und selbstverständlich für eine von und zu diese gehende Verkabelung, wie elektrischen Zuleiter, die durch die Kapselung hindurchtreten. Die elektrischen Zuleiter des Sensorelementes können zusammen mit dem oder den elektrischen Zuleitern des oder der Heizelemente einem gemeinsamen Elektro-Stecker zugeführt werden, der zum Verbinden mit einer Versorgungsspannungsquelle dient. Ferner ist es möglich, zur Material- und Gewichtseinsparung eine gemeinsame Masseleitung für Sensorelement und elektrische Heizelemente vorzusehen. Anstelle einer durchgehenden Isoliereinrichtung kann zumindest eine isolierende und/oder schützende Kapselung zumindest des Bereichs, der die in dem Kupplungsabschnitt aufgenommene Messeinrichtung umfasst, oder der Messeinrichtung vorgesehen werden. Die isolierende Kapselung kann dabei mit zumindest zwei Hüllrohren bzw. Umhüllungen zur außenseitigen isolierenden Kapselung der Teilmedienleitungen im Bereich des die Messeinrichtung aufnehmenden Kupplungsabschnitts verbunden sein oder werden. Die isolierende Kapselung ist endseitig vorteilhaft gegenüber den Hüllrohren abgedichtet, beispielsweise durch Vorsehen von vorstehenden Elementen, die dichtend mit den Hüllrohren ineinandergreifen, um in jedem Falle eine gute Isolierung sicherzustellen.
Im Bereich des Kupplungsabschnitts kann ferner ein Expansionsvolumen vorgesehen werden, in das hinein sich gefrierendes Medium während der Volumenzunahme aufgrund des Gefrierens ausdehnen kann, um das Sensorelement der Messeinrichtung während des Gefriervorgangs nicht zu beschädigen.
Der Kupplungsabschnitt zur Aufnahme der Messeinrichtung und/oder ein diesem benachbarter Übergangsbereich zwischen den Anschlussenden der Leitungsverbindungseinrichtung, in dem der Kupplungsabschnitt angeordnet ist, kann aus einem leitfähigen Material, wie einem wärmeleitfähigen Kunststoffmaterial bestehen. Leitfähig bedeutet hier vorliegend eine Leitfähigkeit im Hinblick auf die durch die Messeinrichtung zu erfassende Kenngröße des Mediums, also bei Ermitteln einer Temperatur dementsprechend eine Wärmeleitfähigkeit. Das leitfähige Material kann die Kenngröße des Mediums, die von der Messeinrichtung erfasst werden soll, leiten. Dient das Sensorelement der Messeinrichtung der Temperaturerfassung, erweist sich das Vorsehen des wärmeleitfähigen Materials als vorteilhaft, da hierdurch ohne direkten Medienkontakt die Mediumtemperatur über das wärmeleitfähige Material nahe an das Sensorelement der Messeinrichtung herangebracht werden kann. Ferner ist es möglich, das Material des Gehäuses der Messeinrichtung, das das Sensorelement umgibt, aus einem wärmeleitfähigen Material herzustellen, so dass ein noch besserer Wärmetransport vom Medium in Richtung zu dem Sensorelement durch das Gehäuse der Messeinrichtung hindurch möglich ist. Ebenso ist es möglich, dass das Sensorelement selbst mit einem leitfähigen, wie wärmeleitfähigen, Material zumindest teilweise überzogen wird, so dass das Material des Gehäuses der Messeinrichtung bzw. die Umgebung des Sensorelements nicht unbedingt leitfähig ausgebildet zu sein braucht. Soll durch das Sensorelement eine andere Kenngröße als die Temperatur des Mediums erfasst werden, ist es nicht erforderlich, das Gehäuse der Messeinrichtung und/oder den Kupplungsabschnitt der Leitungsverbindungseinrichtung aus einem wärmeleitfähigen Material herzustellen oder zumindest Teile von diesen wärmeleitfähig zu gestalten.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das leitfähige Material im Falle der Temperaturerfassung, also das wärmeleitfähige Material, zusätzlich elektrisch isolierend ist. Ferner kann sowohl das leitfähige, insbesondere wärmeleitfähige, Material als auch das nicht leitfähige Material, z. B. zur Verwendung mit Kühlwasser als Medium, hydrolysestabilisiert sein. Ein geeignetes Material ist beispielsweise das von der Firma EPIC Polymers Limited unter der Bezeichnung STAR-THERM^®W A-2 HT angebotene PA66, das wärmeleitfähig dotiert, hochhitzestabilisiert und elektrisch isolierend ist. Dieses Material weist bei 23°C eine Zugfestigkeit von 145 MPa bzw. ein Zug E-Modul von 12,500 MPa in spritzfrischem Zustand auf. Alternativ hierzu können auch Materialien, wie PA12, PA11 oder PPA (Polyphthalamid), die jeweils wärmeleitfähig dotiert sind, als wärmeleitfähiges Material verwendet werden. Weitere Beispiele verwendbarer wärmeleitfähiger Materialien sind beispielsweise das thermisch und elektrisch leitfähige, unter der Bezeichnung ALCOM von der Firma Albis Plastic GmbH, Hamburg, angebotene PA66 910/30.1 TCE2, oder das ALCOM PA66 910/30.2 TCD2, ALCOM PA66 910/30.3 TCD1, ALCOM PA12 920/30.4 TCD1 als thermisch leitfähige und elektrisch isolierende Polymermaterialien. Besonders bevorzugt kann ALCOM PBT 700/30.2 TCD2 verwendet werden, das ein Zugmodul von 8.900 MPa und eine Wärmeleitfähigkeit von 2 W/m·K aufweist. Grundsätzlich sind als Basispolymere, die wärmeleitfähig dotiert werden und die beliebig compoundierbar sind, Polymere, wie PA (Polyamid), PP (Polyphenylen), PBT (Polybutylenterephthalat), PE (Polyethylen), TPE (thermoplastisches Elastomer) oder PPS (Polyphenylensulfid) verwendbar. Diese jeweiligen Basispolymere können ohne wärmeleitfähige Dotierung, ggf. glasfaserverstärkt, um die gewünschte mechanische Festigkeit aufzuweisen, für das Gehäuse der Verbindungseinrichtung als Spritzgussmaterial verwendet werden. Im wärmeleitfähigen Material ist in jedem Falle ein ggf. ebenfalls vorgesehener Glasfaseranteil sehr viel geringer als im umgebenden Material des Gehäuses der Verbindungseinrichtung. Vorzugsweise ist der Glasfaseranteil im Bereich des wärmeleitfähigen Materials Null.
Durch das Verwenden eines das Sensorelement ummantelnden Gehäuses kann in jedem Falle sichergestellt werden, dass das Sensorelement nicht in direkten Kontakt mit dem Medium tritt, somit durch das Medium nicht angegriffen und beschädigt wird. Ferner kann durch das Vorsehen der Messeinrichtung in Form eines Steckverbinders bzw. durch das Vorsehen eines Gehäuses, in dem das Sensorelement zumindest teilweise aufgenommen ist, eine besonders einfache Montage des Sensorelementes bzw. der Messeinrichtung in der Leitungsverbindungseinrichtung bzw. im Kupplungsabschnitt von dieser vorgesehen werden.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, den Kupplungsabschnitt und somit die Messeinrichtung bezüglich der Leitungsverbindungseinrichtung in einem zentralen bzw. mittleren Bereich bezüglich der Längserstreckung der Leitungsverbindungseinrichtung anzuordnen, wobei dies sowohl für eine gerade als auch eine winklig ausgebildete Leitungsverbindungseinrichtung gilt. Bei einer winklig ausgebildeten Leitungsverbindungseinrichtung kann die Anordnung im Übergangsbereich zwischen den Anschlussenden entweder fluchtend mit einem der Anschlussenden oder winklig zu beiden erfolgen. Bei einem Anordnen in einer gerade Leitungsverbindungseinrichtung ist die Messeinrichtung bzw. der diese aufnehmende Kupplungsabschnitt in dem Übergangsbereich von einem Anschlussende zum anderen üblicherweise in einem Winkel zu beiden vorgesehen
Beim Durchführen von Messungen in flüssigem und in gefrorenem Medium ergeben sich Messwertunterschiede, die für eine Eis-Überwachung verwendet werden können, also um festzustellen, ob zumindest ein Teil der Teilmedienleitungen bzw. der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung noch gefrorenes Medium umfasst.
Die mit der Messeinrichtung versehene Leitungsverbindungseinrichtung eignet sich insbesondere für mehrteilige beheizbare Medienleitungen, die als Saugleitungen ausgebildet sind, jedoch auch für Rücklaufleitungen und Druckleitungen, die dem Transport z. B. von wässriger Harnstofflösung (AdBlue^®) in SCR-Systemen dienen. Es ist hierbei möglich, Medium- bzw. Flüssigkeitsparameter zu erfassen, ohne zusätzliche fluidische Trennstellen vorsehen zu müssen und unabhängig von der Geometrie beispielsweise eines Fahrzeugtanks oder eines Tankgebers. Insbesondere können hierüber Wärmebrücken, Auftaugrenzen, Beheizungsproblematiken ermittelt und Dichtigkeitsprüfungen durchgeführt werden. In Fällen, in denen kein in der Nähe eines handelsüblichen Tankbodens platzierbarer Tankgeber verwendet werden kann, erweist es sich ebenfalls als sehr vorteilhaft, eine solche mehrteilige beheizbare Medienleitung vorzusehen, über die bzw. die Messeinrichtung in deren Leitungsverbindungseinrichtung die gewünschten Parameter/Kenngrößen des Mediums erfasst werden können. Beispielsweise kann die Harnstoffkonzentration über Infrarot- oder Photozellen kontinuierlich gemessen werden. Die Messeinrichtung kann hierbei so ausgebildet werden, dass diese den Durchströmungsweg des Mediums vollständig umschließt, wobei Infrarot-Leuchtdioden und Fotodioden oder ähnliches einander gegenüber angeordnet werden, die das Medium durchleuchten und dementsprechend die gewünschten Messwerte bzw. Parameter erfassen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
1 eine Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße mehrteilige beheizbare Medienleitung mit Leitungsverbindungseinrichtung und Messeinrichtung,
2 eine Längsschnittansicht durch die mehrteilige beheizbare Medienleitung gemäß 1, jedoch ohne isolierendes Wellrohr und mit von der Leitungsverbindungseinrichtung abgewickelten Heizelementen,
3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 1,
4 eine Längsschnittansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 1,
5 bis 10 einzelne Schritte zum Herstellen der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 1,
11 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen winkligen Leitungsverbindungseinrichtung zum Verbinden zweier Teilmedienleitungen, mit einer in der Leitungsverbindungseinrichtung aufgenommenen Messeinrichtung,
12 eine Längsschnittansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 11 entlang der Linie C-C,
13 eine Detailansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 12 im Bereich des Kupplungsabschnitts, in den die Messeinrichtung aufgenommen ist, geschnitten entlang der Linie D-D, wobei die Messeinrichtung zwei Sensorelemente umfasst,
14 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen winkligen Leitungsverbindungseinrichtung zum Verbinden zweier Teilmedienleitungen, mit einer in der Leitungsverbindungseinrichtung aufgenommenen Messeinrichtung,
15 eine Längsschnittansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 14 entlang der Linie E-E,
16 eine Querschnittsansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 15 im Bereich des Kupplungsabschnitts mit darin aufgenommener Messeinrichtung, geschnitten entlang der Linie F-F, wobei die Messeinrichtung zwei Sensorelemente umfasst,
17 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen geraden Leitungsverbindungseinrichtung,
18 eine Querschnittsansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 17 entlang der Linie A-A,
19 eine Längsschnittansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 17 entlang der Linie B-B,
20 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen geraden Leitungsverbindungseinrichtung zum Verbinden zweier Medienleitungen miteinander mit darin aufgenommener Messeinrichtung,
21 eine Längsschnittansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 20 entlang der Linie H-H,
22 eine Querschnittsansicht der Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 20 entlang der Linie G-G,
23 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen beheizbaren Medienleitung mit gerader Leitungsverbindungseinrichtung und darin aufgenommener Messeinrichtung, wobei die Leitungsverbindungseinrichtung seitlich auskragende T-förmige Fixierelemente zum Fixieren der Heizelemente aufweist,
24 eine Draufsicht auf die mehrteilige beheizbare Medienleitung gemäß 23,
25 bis 29 perspektivische Ansichten verschiedener Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen Leitungsverbindungseinrichtungen zum Verbinden zweier Teilmedienleitungen und zur Aufnahme einer Messeinrichtung,
30 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Medienleitung, wobei die Leitungsverbindungseinrichtung teilweise aus wärmeleitfähigem Material besteht,
31 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße mehrteilige beheizbare Medienleitung, umfassend zwei Teilmedienleitungen und eine Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 25,
32 eine Längsschnittansicht der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 31 entlang der Linie I-I,
33 eine Seitenansicht der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 31 mit darauf angeordneten Heizelementen,
34 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen beheizbaren Medienleitung, umfassend zwei Teilmedienleitungen und eine Leitungsverbindungseinrichtung gemäß 26, in die eine Messeinrichtung eingefügt ist,
35 eine Draufsicht auf die mehrteilige beheizbare Medienleitung gemäß 34,
36 eine Längsschnittansicht der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 35 entlang der Linie K-K,
37 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen beheizbaren Medienleitung, umfassend zwei miteinander durch eine eine gerade Leitungsverbindungseinrichtung kapselnde Umhüllung verbundene Hüllrohre,
38 eine perspektivische Ansicht der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 37,
39 eine Längsschnittansicht der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung gemäß 37 im Bereich der Leitungsverbindungseinrichtung, und
40 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen beheizbaren Medienleitung, umfassend zwei miteinander durch eine eine winklige Leitungsverbindungseinrichtung kapselnde Umhüllung verbundene Hüllrohre.
In den 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsvariante einer mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 gezeigt, umfassend zwei Teilmedienleitungen 10, 11, eine diese verbindende Leitungsverbindungseinrichtung 12, eine in diese eingefügte Messeinrichtung 2 und eine Umhüllung, vorzugsweise ein Hüllrohr 13, das alle genannten Komponenten der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 außenseitig überdeckt und thermisch isoliert. Die Umhüllung kann, wie gezeigt, ein Wellrohr, ein Glattrohr, eine Schaumstoff-Umhüllung oder eine andere Form eines Hüllrohres sein, das zum thermischen Isolieren der einzelnen Komponenten der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung dient. Die beiden Teilmedienleitungen 10, 11 sind ebenso wie die Leitungsverbindungseinrichtung 12, die diese miteinander verbindet, mit zwei Heizelementen 3, 4 umwickelt, die eine Beheizbarkeit sowohl der Teilmedienleitungen 10, 11 als auch der Leitungsverbindungseinrichtung 12 ermöglichen. Beide Heizelemente 3, 4 erstrecken sich sowohl entlang der ersten Teilmedienleitung 10 als auch der zweiten Teilmedienleitung 11 als auch der Leitungsverbindungseinrichtung 12 insbesondere um deren Kupplungsabschnitt 120 herum, in den die Messeinrichtung 2 eingefügt ist.
Die Leitungsverbindungseinrichtung 12 ist im Detail in 4 zu sehen. Sie weist zwei Anschlussabschnitte 121, 122 zum Verbinden mit den beiden Teilmedienleitungen 10, 11 auf und etwa mittig zwischen diesen in einem Übergangsbereich von dem einen Anschlussabschnitt zu dem anderen, also zentral an der Leitungsverbindungseinrichtung 12, den Kupplungsabschnitt 120. Im Bereich des Kupplungsabschnitts 120 ist die Wandungsstärke der Wandung 123 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 stärker ausgebildet, wodurch der Innendurchmesser d_i eines dort im Innern der Leitungsverbindungseinrichtung 12 vorgesehenen Durchströmungskanals 124 geringer ist als der jeweilige Innendurchmesser d_A1, d_A2 der Anschlussabschnitte 121, 122. Der Innendurchmesser d_i des Durchströmungskanals 124 ist abgestimmt auf den Innendurchmesser d₁₀ bzw. d₁₁ der beiden Teilmedienleitungen 10, 11, wobei d_i = d₁₀ = d₁₁ ist. Dies kann 2 entnommen werden. Die Differenz Innendurchmesser d₁₀ bzw. d₁₁ der beiden Teilmedienleitungen 10, 11 zu den Innendurchmessern d_A1 und d_A2 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 im Bereich von deren beiden Anschlussabschnitten 121, 122 ergibt sich somit durch die jeweilige Wandungsstärke w₁₀, w₁₁ der Wandungen 110, 111 der beiden Teilmedienleitungen 10, 11, was ebenfalls aus 2 ersichtlich ist.
Der Kupplungsabschnitt 120 weist einen Abschnitt 125 mit einem größeren Innendurchmesser d₁₂₅ und in der Wandung 123 einen Abschnitt 126 mit einem geringeren Innendurchmesser d₁₂₆ auf. Der Abschnitt 126 erstreckt sich von dem Abschnitt 125 in den Durchströmungskanal 124 hinein. Der Abschnitt 125 mit dem größeren Durchmesser dient zum Einfügen eines Gehäuses 20 der Messeinrichtung 2, während der mit dem geringeren Durchmesser versehene Abschnitt 126 zum Einfügen eines entsprechend mit einem geringeren Außendurchmesser versehenen Kontaktabschnitt 21 des Sensorelements 25 der Messeinrichtung 2, wie sie beispielhaft in perspektivischer Ansicht in 3 gezeigt ist, dient. Endseitig weist der Kupplungsabschnitt 120 eine innere Fase 127 auf, die gegengleich zu einem angefasten Endabschnitt 22 des Gehäuses 20 der Messeinrichtung 2 geformt ist, wie ebenfalls 3 entnommen werden kann. Die Messeinrichtung 2 ist ferner mit einer Zuleitung, ggfs. auch Datenleitung zum Zuleiten der erfassten Daten zu einer externen (hier nicht gezeigten) Auswerteeinheit, versehen, die ebenfalls in 3 angedeutet und mit dem Bezugszeichen 23 versehen ist.
Nach dem Einfügen der Messeinrichtung 2 bzw. des Gehäuses 20 der Messeinrichtung 2 in den Kupplungsabschnitt 120 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 bzw. dort den Abschnitt 125 wird der Kontaktabschnitt 21 in dem Abschnitt 126 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 aufgenommen und ragt mit seinem vorderen Ende 24 in den Durchströmungskanal 124 hinein und somit in das Medium, das dort hindurchströmen kann. Grundsätzlich ist es ebenfalls möglich, den Kontaktabschnitt 21 kürzer auszubilden, so dass dieser nicht in den Durchströmungskanal 124 hineinragt, sondern etwa fluchtend mit dessen Wandung 123 endet oder in der Wandung 123, wie in 30 angedeutet. Bei letzterer Ausführungsvariante ist der Kupplungsabschnitt 120 mit einem wärmeleitfähigen Material 120a versehen, dotiert oder besteht aus diesem. Das wärmeleitfähige Material 120a ist in 30 durch eine engere Schraffur angedeutet. Durch das Vorsehen des wärmeleitfähigen Materials 120a ist eine gute Wärmeleitung zu dem Sensorelement 25 der Messeinrichtung 2 möglich, ohne dass dieses das durch den Durchströmungskanal 124 strömende Medium berührt.
Das Gehäuse 20 der Messeinrichtung 2 wird vorteilhaft stoffschlüssig in den Kupplungsabschnitt 120 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 bzw. dessen Abschnitt 125 eingefügt, bspw. durch Kleben, Schweißen, Löten, wie insbesondere durch Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder Laserschweißen. Bei einem Laserschweißen wird insbesondere der Kupplungsabschnitt 120 zumindest im Bereich seines Abschnitts 125 aus einem lasertransparenten Material hergestellt, so dass ein Laserschweißen hierdurch ermöglicht wird. Vorteilhaft sind ferner die Teilmedienleitungen 10, 11 mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 im Bereich von deren Anschlussabschnitten 121, 122, in die diese eingefügt sind, stoffschlüssig verbunden, insbesondere ebenfalls durch Laserschweißen. In diesem Falle erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Leitungsverbindungseinrichtung zumindest im Bereich ihrer Anschlussabschnitte 121, 122 aus einem lasertransparenten Material besteht, um ein solches Laserschweißen zu ermöglichen.
Die Heizelemente 3, 4 sind, wie besonders gut in den 1 und 2 zu sehen, auf der Außenseite der beiden Teilmedienleitungen durch ein Fixierband 5 fixiert, wie bspw. ein Klebeband, Gewebeband oder Gewebeklebeband. Anstelle von zwei Heizelementen 3, 4 kann auch lediglich ein Heizelement vorgesehen werden, das am Ende der einen der beiden Teilmedienleitungen 10, 11 umgelenkt und wieder zurückgeführt wird. Dieses ist dabei etwa doppelt gelegt und zunächst in einer Richtung zu dem äußeren Ende der einen Teilmedienleitung hin- und nach Umlenken dort zu dem äußeren Ende der anderen Teilmedienleitung zurück um diese und die Leitungsverbindungseinrichtung 12 herum gewickelt.
In den 5 bis 10 sind die einzelnen Schritte zum Herstellen der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 gemäß 1 bzw. 2 gezeigt. Hierbei wird zunächst eine vorgefertigte bzw. vorkonfektionierte, mit den beiden Heizelementen 3, 4 umwickelte Medienleitung 100 an einer geeigneten Stelle durchtrennt (s. Pfeil P1 in 5). Hierbei wird jedoch nur die rohrförmige Medienleitung 101 selbst, nicht die Heizelemente 3, 4 durchtrennt, wie dies insbesondere 6 entnommen werden kann. Insbesondere wird ein Abschnitt 102 aus der vorkonfektionierten Medienleitung 100 herausgetrennt, wie in 6 angedeutet. Dieser entspricht der Länge der Leitungsverbindungseinrichtung 12, die nachfolgend anstelle dessen an den Enden der Teilmedienleitungen 10, 11 eingefügt wird. Nach dem Durchtrennen der vorgefertigten Medienleitung 100 ergeben sich die beiden Teilmedienleitungen 10, 11. Die beiden Heizelemente 3, 4 werden rückgewickelt und stehen als Schlaufen 30, 40, wie in 7 angedeutet, zum späteren Umwickeln der Leitungsverbindungseinrichtung 12 zur Verfügung.
Sofern zunächst die gesamte vorkonfektionierte Medienleitung 100 von Fixierband 5 umgeben ist, kann dieses zunächst in einem Teilabschnitt, in dem die beheizbare Medienleitung 100 durchtrennt werden soll, entfernt werden, wie dies ebenfalls aus 5 zu entnehmen ist. Ggf. ist das Fixierband 5 allerdings auch nur in einem Teilbereich vorgesehen bzw. in mehreren Teilbereichen der vorkonfektionierten Medienleitung 100, so dass in den dazwischen angeordneten Abschnitten, in denen keine Umwicklung mit Fixierband 5 vorgesehen ist, entsprechend auch ohne dessen vorheriges Entfernen ein Durchtrennen der vorgefertigten Medienleitung 100 einfach möglich ist.
Wie in 8 gezeigt, kann die Leitungsverbindungseinrichtung 12 bereits mit der Messeinrichtung 2 versehen vorgefertigt werden. Hierdurch ist es nachfolgend nicht mehr erforderlich, die Messeinrichtung in die Leitungsverbindungseinrichtung 12 einzufügen und mit dieser insbesondere stoffschlüssig zu verbinden. Die Messeinrichtung 2 kann ferner zunächst in den Kupplungsabschnitt 120 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 eingesteckt und eine stoffschlüssige Verbindung beispielsweise durch Laserschweißen nachfolgend zusammen mit dem stoffschlüssigen Verbinden der beiden Teilmedienleitungen 10, 11 mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 erzeugt werden, sofern alle Komponenten durch Laserschweißen miteinander verbunden werden sollen. Zum Verbinden der Leitungsverbindungseinrichtung 12 mit den beiden Teilmedienleitungen 10, 11 werden die freigelegten Enden 112, 113 der beiden Teilmedienleitungen 10, 11 in die Anschlussabschnitte 121, 122 eingefügt, so dass die Enden 112, 113 zwischen sich lediglich noch einen geringen Abstand a aufweisen, der etwa der Länge der Durchströmungskanals 124 entspricht, wie in 8 angedeutet.
Nach dem Fügen der Teilmedienleitungen 10, 11 mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 ergibt sich das in 9 gezeigte Zwischenstadium, in dem die beiden Schlaufen 30, 40 der beiden Heizelemente 3, 4 noch entfernt von der Leitungsverbindungseinrichtung 12 gehalten werden, um insbesondere ein Laserverschweißen der Leitungsverbindungseinrichtung 12 mit den Teilmedienleitungen 10, 11 und ggf. auch der Messeinrichtung 2 bzw. von deren Gehäuse 20 mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 nicht zu stören bzw. die Heizelemente dabei nicht zu beschädigen. Das Weghalten bzw. Fixieren der Heizelementschlaufen 30, 40 in einer von der Leitungsverbindungseinrichtung 12 entfernten Position kann beispielsweise durch Klemmen, einen Dorn oder andere Hilfsmittel erfolgen. Dies ist in 9 jedoch nicht gezeigt.
Nach dem Verbinden der Teilmedienleitungen 10, 11 und der Messeinrichtung 2 mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 werden die beiden Heizelemente 3, 4 außenseitig um die Leitungsverbindungseinrichtung 12 herum gewunden, wie in 10 zu sehen, so dass sich die in 1 bzw. 3 gezeigte Ausbildung der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 ergibt. Nachfolgend kann die mehrteilige beheizbare Medienleitung noch von dem Wellrohr bzw. Hüllrohr 13 umgeben werden, das in 1 gezeigt ist.
In den 23, 24, 25 bis 29, 31 bis 36 sind alternative Ausführungsvarianten von Leitungsverbindungseinrichtungen gezeigt, wobei in jedem der Fälle diese als gerade Leitungsverbinder ausgebildet sind. Im Unterschied zu der in 4 gezeigten Ausführungsvariante weist die Leitungsverbindungseinrichtung 140 gemäß 23, 24 außenseitig vorstehende T-förmige Fixierelemente 141 auf, die zum Umlenken und Fixieren der beiden Heizelemente 3, 4 im Bereich des Kupplungsabschnitts 142 dienen. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Durchströmungskanal im Inneren der Leitungsverbindungseinrichtung 140 im Bereich des Kupplungsabschnitts 142, also in dem Bereich, in dem die Messeinrichtung 2 angeordnet ist, beim Beheizen der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 in jedem Falle mit beheizt wird, um das dort hindurchströmende Medium flüssig und somit strömungsfähig zu halten und die Messergebnisse der Messeinrichtung 2 nicht zu verfälschen oder gar eine Messung unmöglich zu machen bzw. schnell wieder möglich zu machen, wenn z. B. nach dem längeren Stillstand eines Fahrzeugs bei niedrigen Umgebungstemperaturen das gefrorene Medium dort schnell wieder aufgetaut wird.
Anstelle des beidseitigen Anordnens von Fixierelementen 141 kann diametral gegenüberliegend zu dem Kupplungsabschnitt 142 außenseitig an der Wandung der Leitungsverbindungseinrichtung 140 ebenfalls ein T-förmiges Fixierelement 143 angeordnet werden, wie in 27 angedeutet. Selbstverständlich ist auch eine andere Formgebung der Fixierelemente möglich, wie beispielsweise eine Hakenform oder auch die Form eines Umlenkelementes, an dem zumindest eines der beiden Heizelemente 3, 4 umgelenkt werden kann, so dass in diesem Bereich eine besonders gute Beheizung möglich ist. Die Fixierelemente sind vorteilhaft im Bereich des Kupplungsabschnitts 142 bzw. in dem Bereich des Durchströmungsabschnitts im Innern der Leitungsverbindungseinrichtung angeordnet, in den die Messeinrichtung 2 zum Messen eingreifen kann.
Wie den 25 bis 29 weiter entnommen werden kann, kann die Leitungsverbindungseinrichtung unterschiedlichste Formgebungen aufweisen, wobei beispielsweise auch zwei Messeinrichtungen in zwei Kupplungsabschnitte 120, 130 eingefügt werden können, wie bei der Ausführungsform nach 29 angedeutet. Ferner ist es möglich, nicht nur zwei Teilmedienleitungen miteinander durch die Leitungsverbindungseinrichtung 12 zu verbinden, sondern beispielsweise auch drei Teilmedienleitungen, wobei sich ebenfalls eine ähnliche Ausführungsvariante wie die der Leitungsverbindungseinrichtung 12 gemäß 29 ergibt. Auch diese Ausführungsvariante weist zum Umlenken und Festlegen der Heizelemente 3, 4 zumindest ein T-förmiges Fixierelement 143 außenseitig an der Wandung der Leitungsverbindungseinrichtung 140 auf.
Ferner kann der Kupplungsabschnitt auch in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Längserstreckung der beiden Kupplungsabschnitte 121, 122 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 vorgesehen werden, wie bei der Ausführungsvariante nach 25 und in den 31 bis 33 gezeigt, wobei in den Kupplungsabschnitt 128 die Messeinrichtung 2 aufgenommen ist. Die Heizelemente 3, 4 können wiederum an außenseitig an der Wandung der Leitungsverbindungseinrichtung 140 vorgesehenen T-förmigen Fixierelementen 143 umgelenkt und fixiert werden (siehe 25). Der Kontaktabschnitt 21 ragt bei den in den 31 bis 33 gezeigten Ausführungsform der Leitungsverbindungseinrichtung 12 nicht in den Durchströmungskanal 124 hinein (32), endet entfernt von diesem in dem Abschnitt 126. Eine Beheizung auch des Kupplungsabschnitts 128 ist jedoch vorgesehen, wie in 33 angedeutet.
Ist eine der beiden Teilmedienleitungen in Form einer Schlauchleitung 114 ausgebildet, wie in 34 bis 36 angedeutet, kann ein Anschlussabschnitt 129 mit einem außenseitigen Dornprofil versehen sein, wie in 26 und 36 gezeigt. Um eine besonders sichere und gute Verbindung des Anschlussabschnitts 129 mit der Schlauchleitung 114 vorzusehen, ist ferner ein Klemmelement 144 im Bereich des Dornprofils 129 außen um die Schlauchleitung 114 herum angeordnet. Die andere Teilmedienleitung 10 ist rohrförmig, also nicht als Schlauchleitung ausgebildet, und wiederum durch Kleben, Laserschweißen oder eine andere Verbindungsmöglichkeit mit der Leitungsverbindungseinrichtung 12 fest verbunden. Auch bei dieser Ausführungsvariante sind wiederum außenseitig an der Wandung der Leitungsverbindungseinrichtung 140 ebenfalls T-förmige Fixierelemente 143 vorgesehen, um die Heizelemente 3, 4 umlenken und festlegen zu können.
Ferner ist es möglich, wie beispielsweise auch in 28 angedeutet, einen Winkelverbinder 145 als Leitungsverbindungseinrichtung vorzusehen, wobei die Messeinrichtung 2 im Übergangsbereich zwischen den beiden Anschlussabschnitten 146, 147 der winkligen Leitungsverbindungseinrichtung 145 in einem Kupplungsabschnitt 148 angeordnet werden kann. Dies ist auch in den 11 bis 13 und 14 bis 16 gezeigt.
Wie in den 11 bis 13 gezeigt, ist die Messeinrichtung gemäß dieser Ausführungsvariante nicht durch Einspritzen eines Sensorelementes 25 in das Gehäuse 20 ausgebildet, wie in 36 angedeutet, sondern durch Vorsehen eines mehrteiligen Gehäuses 220, das einen äußeren Teil 26, der die beiden Sensorelemente 25 außenseitig ummantelt, ein inneres Dichtelement 27, das zum Abdichten des Gehäuses nach außen dient, sowie ein außenseitiges Halteelement 28 umfasst. Das Halteelement 28 des Gehäuses 220 greift mit dem Gehäuseteil 26 ineinander, wie 12 entnommen werden kann. Der Gehäuseteil 26 umfasst auskragende Rastnasen 29, die in Öffnungen 149 im Gehäuse 150 der Leitungsverbindungseinrichtung 145 eingreifen (siehe 11) bzw. sich darin nach dem Einsteckvorgang abstützen. Der Gehäuseteil 26 weist an seinem in das Innere des Gehäuses 150 eingesteckten Bereich umlaufend ein Dichtelement 221 auf, das ein außenseitiges Abdichten in der Stecköffnung im Innern des Kupplungsabschnitts 151 ermöglicht. Wie 11 weiter entnommen werden kann, ist eine außenseitige Kapselung 6 der Leitungsverbindungseinrichtung 145 vorgesehen, wobei die Sensorelemente 25 oder elektrische Zuleiter von diesen dort hindurch ragen. In der außenseitigen Kapselung 6, die der thermischen Isolation der Leitungsverbindungseinrichtung 145 dient, können entsprechende Öffnungen zur Durchführung der Sensorelemente bzw. der elektrischen Zuleiter für diese vorgesehen werden. Ferner sind in der Kapselung 6 Crimpverbindungen 31, 41 der Heizelemente 3, 4 mit deren elektrischen Zuleitern 32, 42 angeordnet.
Gemäß dieser Ausführungsvariante sind also zwei Sensorelemente 25 vorgesehen, die unterschiedliche Kenngrößen des Mediums erfassen können, wie beispielsweise Druck und Temperatur. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Sensorelemente 25 vorgesehen werden, die unterschiedliche Kenngrößen des Mediums erfassen können. Hierdurch sind z. B. Zustandsmessungen bei einem gefrorenen Medium möglich. Es können jedoch ebenfalls Sensorelemente vorgesehen werden, die die gleiche Kenngröße des Mediums erfassen, wodurch z. B. eine Referenzmessung erfolgen kann.
Das Gehäuse der Leitungsverbindungseinrichtung 145 umfasst im Bereich des Kupplungsabschnitts 151, in den das Gehäuse 220 der Messeinrichtung eingefügt ist, ein Fixierelement 152 in Form eines Hakens, an dem das Heizelement 3 fixiert ist, um eine besonders gute Beheizung auch im Bereich des Kupplungsabschnitts 151 der Leitungsverbindungseinrichtung 145 vorsehen zu können.
Wie 12 weiter entnommen werden kann, ist der eine Anschlussabschnitt 153 als Dornprofil und der andere Anschlussabschnitt 154 als Kupplungsabschnitt ausgebildet, in den ein Steckerteil einer entsprechenden Teilmedienleitung eingefügt werden kann, die nachfolgend vermittels des dort ebenfalls vorgesehenen Halteelements 155 in seiner Position eingehalten werden kann. Die Schlauchleitung 114 kann auf dem Dornprofil 153 wiederum durch ein Klemmelement 156 zusätzlich gehalten werden.
Die in den 14 bis 16 gezeigte Ausführungsvariante unterscheidet sich von der in 11 bis 13 gezeigten lediglich dadurch, dass die Sensorelemente gemäß dieser Ausführungsvariante von dem Gehäuse 20 umspritzt und dieses z. B. durch Laserschweißen, Kleben oder Löten in den Kupplungsabschnitt 151 der Leitungsverbindungseinrichtung 145 eingefügt ist. Bei den Ausführungsvarianten nach den 11 bis 16 sind die Kupplungsabschnitte 151 zur Aufnahme der Messeinrichtung 2 jeweils im Übergangsbereich zwischen den beiden Anschlussabschnitten zur Aufnahme der Teilmedienleitungen, fluchtend zu dem einen Anschlussabschnitt 158 zur Aufnahme der Teilmedienleitung 11 bzw. 153 zur Aufnahme der Schlauchleitung 114 angeordnet.
In den 17 bis 19 bzw. 20 bis 22 sind jeweils gerade ausgebildete Leitungsverbindungseinrichtungen 12 gezeigt, bei denen jeweils ebenfalls ein Anschlussabschnitt 160 in Form eines Kupplungsabschnitts zum Einfügen eines Steckerteils einer Teilmedienleitung vorgesehen ist. der andere Anschlussabschnitt ist bei der in den 17 bis 19 gezeigten Ausführungsform als Anschlussabschnitt 161 zum stoffschlüssigen Verbinden, z. B. Kleben oder Schweißen, ausgebildet, in den die Teilmedienleitung 11 eingefügt ist, während in den 20 bis 22 anstelle dessen ein Dornprofil 162 dort vorgesehen und mit der Schlauchleitung 114 verbunden ist, zusätzlich fixiert durch ein Klemmelement 115. Die beiden Ausführungsvarianten unterscheiden sich dadurch, dass bei den in den 17 bis 19 gezeigten Ausführungsvariante zwei in das Gehäuse 20 eingespritzte Sensorelemente 25 vorgesehen und in den Kupplungsabschnitt 163 der Leitungsverbindungseinrichtung 12 eingefügt sind, während bei der in den 20 bis 22 gezeigten Ausführungsvariante das mehrteilige Gehäuse 220 der Messeinrichtung 2, in dem die Sensorelemente 25 in dem Dichtelement 27 abgedichtet sitzen, aufgenommen ist. Die Messeinrichtung 2 entspricht dabei der in den 11 bis 13 gezeigten.
Sowohl bei der Ausführungsform der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 gemäß 17 bis 19 als auch bei der gemäß 20 bis 22 sind jeweils zum thermischen Isolieren außenseitigen Kapselungen 6 vorgesehen und der Kupplungsabschnitt 163, in den die jeweilige Messeinrichtung 2 eingefügt ist, im Übergangsbereich zwischen den Anschlussabschnitten 160, 161 bzw. 160, 162, die dem Verbinden mit den Teilmedienleitungen dienen, angeordnet. In jedem der Fälle wird der umgebende Bereich der Anordnungsstelle der Messeinrichtung 2 von den Heizelementen 3, 4 mit beheizt, die dort ebenfalls herumgewunden sind, wie den 17 und 20 besonders gut entnommen werden kann. In diesem Bereich sind jeweils auch Fixierelemente in Form von Haken 164 vorgesehen, an denen das Heizelement 3 fixiert ist, um dieses im Bereich des jeweiligen Durchströmungskanals 165 zum Durchströmen mit Medium im Inneren der Leitungsverbindungseinrichtungen 12 zu halten.
In den 37 bis 39 und 40 sind Varianten einer isolierenden Kapselung der Leitungsverbindungseinrichtung 12 und der darin eingefügten Messeinrichtung 2 gezeigt, wobei in 37 bis 39 eine gerade und in 40 eine winklige Variante gezeigt ist. Die gerade Kapselung 14 bzw. winklige Kapselung 15 verbindet jeweils die Wellrohre bzw. Hüllrohre 13 miteinander, wobei sie diese endseitig dicht umfasst. Zu diesem Zweck weisen beide Kapselungen 14, 15 vorstehende Elemente 16 auf, die eine der Formgebung der Wellentäler 17 der Wellrohre 13 angepasste Formgebung aufweisen und in diese im Wesentlichen dicht eingreifen. Die Kapselungen 14, 15 sind jeweils zweischalig ausgebildet, wobei die Halbschalen aneinander über Rastelemente 18, die in Öffnungen 19 eingreifen, verrastet werden, wie besonders gut 37 und 38 zu entnehmen ist. Der Kupplungsabschnitt 120 und die in diesen eingefügte Messeinrichtung 2 können durch Vorsehen der Kapselung 14 bzw. 15 noch besser isolierend aufgenommen werden als dies durch Ummanteln mittels der durchgehenden Umhüllung 13 nach 1 möglich ist, da entlang den Teilmedienleitungen 10, 11 übliche Hüllrohre 13 verwendet werden können und lediglich in dem Bereich der Leitungsverbindungseinrichtung 12 die Kapselung 14 bzw. 15 an die dort vorhandenen Außenabmessungen der Leitungsverbindungseinrichtung mit darin aufgenommener Messeinrichtung 2 angepasst zu werden braucht. Hierdurch können Standardbauteile im Bereich der Teilmedienleitungen 10, 11 verwendet werden, was zu geringeren Kosten führt, als wenn das Hüllrohr über der gesamten Erstreckung der mehrteiligen beheizbaren Medienleitung 1 an die größeren Außenabmessungen im Bereich der Leitungsverbindungseinrichtung angepasst werden müsste. In der Kapselung 14, 15 kann problemlos auch die Zuleitung 23 geschützt aufgenommen werden. Ein versehentliches Abknicken von dieser oder des Sensorelements 25 bei der Montage der Kapselung 14, 15 droht aufgrund der Zweiteiligkeit und der Anpassung der Abmessungen an den Bereich der Leitungsverbindungseinrichtung mit darin aufgenommener Messeinrichtung 2 ebenfalls nicht. Die Montage ist dadurch einfach und sicher möglich.
In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten von mehrteiligen beheizbaren Medienleitungen wird also die Messeinrichtung 2 im Übergangsbereich zwischen den Anschlussabschnitten der Leitungsverbindungseinrichtung angeordnet, wobei die Messeinrichtung mit ihrem Gehäuse, in dem das Sensorelement aufgenommen ist, jeweils dicht in den jeweiligen Kupplungsabschnitt der Leitungsverbindungseinrichtung eingefügt wird, so dass ein Durchtritt von Medium sicher vermieden werden kann. Die jeweiligen Kontaktabschnitte des zumindest einen Sensorelements bzw. das oder die jeweilige(n) Sensorelement(e) kann/können in den Durchströmungskanal im Inneren der Leitungsverbindungseinrichtung hineinragen, um die entsprechenden Messungen durchführen zu können. Das zumindest eine Sensorelement selbst muss jedoch nicht in Kontakt mit dem Medium stehen, es ist ausreichend, entsprechende Kontaktelemente, die zu dem zumindest einen Sensorelement führen, in den Durchströmungskanal im Inneren der Leitungsverbindungseinrichtung hineinragen zu lassen.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von mehrteiligen beheizbaren Medienleitungen können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, bei denen jeweils das zumindest eine Heizelement der zumindest einen Teilmedienleitung sich nicht nur entlang von dieser, sondern auch entlang der Verbindungseinrichtung im Bereich von deren Kupplungsabschnitt, in den die zumindest eine Messeinrichtung aufgenommen wird, erstreckt, um den Kupplungsabschnitt zu beheizen und ein Einfrieren von Medium darin zu vermeiden bzw. ein bereits eingefrorenes Medium darin auftauen zu können, um eine optimale Messung vom Kenngrößen des Mediums vornehmen zu können.
Bezugszeichenliste

1: mehrteilige beheizbare Medienleitung
2: Messeinrichtung
3: Heizelement
4: Heizelement
5: Fixierband
6: außenseitige Kapselung
7: elektrische Zuleitung
8: elektrische Zuleitung
10: erste Teilmedienleitung
11: zweite Teilmedienleitung
12: Leitungsverbindungseinrichtung
13: Wellrohr/Hüllrohr/Umhüllung
14: Kapselung
15: Kapselung
16: vorstehendes Element
17: Wellental
18: Rastelement
19: Öffnung
20: Gehäuse
21: Kontaktabschnitt
22: angefaster Endabschnitt
23: Zuleitung
24: vorderes Ende
25: Sensorelement
26: äußerer Gehäuseteil
27: Dichtelement
28: Halteelement
29: Rastnase
30: Schlaufe
31: Crimpverbindung
32: elektrischer Zuleiter
40: Schlaufe
41: Crimpverbindung
42: elektrischer Zuleiter
100: vorkonfektionierte Medienleitung
101: rohrförmige Medienleitung
101: herausgetrennter Abschnitt
110: Wandung von 10
111: Wandung von 11
112: Ende von 10
113: Ende von 11
114: Schlauchleitung
115: Klemmelement
120: Kupplungsabschnitt
120a: wärmeleitfähiges Material
121: Anschlussabschnitt
122: Anschlussabschnitt
123: Wandung
124: Durchströmungskanal
125: Abschnitt
126: Abschnitt
127: Fase
128: Kupplungsabschnitt
129: Anschlussabschnitt
130: Kupplungsabschnitt
140: Leitungsverbindungseinrichtung
141: Fixierelement
142: Kupplungsabschnitt
143: Fixierelement
144: Klemmelement
145: Winkelverbinder/Leitungsverbindungseinrichtung
146: Anschlussabschnitt
147: Anschlussabschnitt
148: Kupplungsabschnitt
149: Öffnung
150: Gehäuse
151: Kupplungsabschnitt
152: Fixierelement/Haken
153: Dornprofil/Anschlussabschnitt
154: Kupplungsabschnitt/Anschlussabschnitt
155: Halteelement
156: Klemmelement
157: innerer Durchgangskanal
160: Kupplungsabschnitt/Anschlussabschnitt
161: Anschlussabschnitt
162: Dornprofil
163: Kupplungsabschnitt
164: Haken/Fixierelement
165: Durchströmungskanal
220: mehrteiliges Gehäuse
221: Dichtelement
a: Abstand
d_i: Durchströmungsdurchmesser
d₁₀: Innendurchmesser von 10
d₁₁: Innendurchmesser von 11
d_A1: Innendurchmesser von 121
d_A2: Innendurchmesser von 122
d₁₂₅: Innendurchmesser von 125
d₁₂₆: Innendurchmesser von 126
w₁₀: Wandungsstärke von 110
w₁₁: Wandungsstärke von 111
P1: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1985908 B1 [0004]
DE 102009060363 A1 [0005]
WO 2013/130810 A1 [0005, 0006, 0015]

Claims

Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) umfassend zumindest zwei Teilmedienleitungen (10, 11, 114), zumindest ein Heizelement (3, 4) zum Beheizen der Teilmedienleitungen (10, 11, 114), zumindest eine Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) mit Anschlussabschnitten (121, 122, 154, 160) zum Verbinden mit den Teilmedienleitungen und zumindest eine Messeinrichtung (2), wobei die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) zumindest einen Mediumkanal (124, 157, 165) aufweist zum Leiten des Mediums durch die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) hindurch von einem Anschlussabschnitt zu dem zumindest einen anderen und wobei die Messeinrichtung (2) zumindest ein Sensorelement (25) umfasst und in einer als Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) ausgebildeten Aufnahmeöffnung der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (2) zumindest ein als Steckverbinder ausgebildetes und das zumindest eine Sensorelement (25) zumindest teilweise aufnehmendes Gehäuse (20, 220) umfasst und das zumindest eine Heizelement (3, 4) der zumindest einen Teilmedienleitung (10, 11, 114) sich im Bereich des Kupplungsabschnitts (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) zur Aufnahme der Messeinrichtung (2) erstreckt zum Beheizen der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) im Anordnungsbereich der Messeinrichtung (2).
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (2) in dem Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) gegen einen Durchtritt von Medium stoffschlüssig abgedichtet aufgenommen ist.
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (25) mit dem Gehäuse (20) stoffschlüssig verbunden ist und/oder durch Umspritzen in das Gehäuse (20) integriert ist.
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (25) mit dem Gehäuse (20) durch Kleben, Schweißen, Löten, insbesondere Reibschweißen, Ultraschallschweißen, Laserschweißen, verbunden ist.
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) außenseitig zumindest eine Befestigungs- oder Fixiereinrichtung (141, 143, 152, 164) zum Festlegen des zumindest einen Heizelements (3, 4) aufweist.
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine isolierende und/oder schützende Kapselung (14, 15) zumindest des Bereichs, der die in dem Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) aufgenommene Messeinrichtung (2) umfasst, oder der Messeinrichtung (2) vorgesehen ist.
Mehrteilige beheizbare Medienleitung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Kapselung (14, 15) mit zumindest zwei Hüllrohren (13) zur außenseitigen isolierenden Kapselung der Teilmedienleitungen (10, 11) im Bereich des die Messeinrichtung (2) aufnehmenden Kupplungsabschnitts (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) verbindbar oder verbunden sind.
Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) mit zumindest zwei Anschlussabschnitten (121, 122, 154, 160) zum Verbinden mit zumindest zwei Medienleitungen oder Teilmedienleitungen (10, 11, 114) oder einer Medienleitung oder Teilmedienleitung mit einem Aggregat und mit zumindest einem Mediumkanal (124, 157, 165) zum Durchströmen von Medium, wobei zumindest ein Heizelement (3, 4) zum Beheizen eines durch die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) strömbaren Mediums und/oder zumindest eine Isoliereinrichtung (6) zum thermischen Isolieren der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) vorgesehen ist/sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) vorgesehen ist, der räumlich zwischen den Anschlussabschnitten (121, 122, 154, 160) der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) angeordnet ist und in den eine Messeinrichtung (2) zum Messen zumindest einer Kenngröße eines durch den Mediumkanal (124, 157, 165) der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) strömenden Mediums einfügbar oder eingefügt ist, wobei zumindest eine Befestigungs- oder Fixiereinrichtung (141, 143, 152, 164) zum Festlegen eines Heizelements (3, 4) zum Beheizen des Kupplungsabschnitts (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) und/oder des im Bereich des Kupplungsabschnitts (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) strömenden Mediums vorgesehen ist.
Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) zur Aufnahme der Messeinrichtung (2) und/oder ein diesem benachbarter Übergangsbereich zwischen den Anschlussabschnitten (121, 122, 154, 160) der Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145), in der der Kupplungsabschnitt (120, 128, 130, 142, 148, 151, 163) angeordnet ist, aus einem wärmeleitfähigen Kunststoffmaterial (120a) besteht.
Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsverbindungseinrichtung (12, 140, 145) zumindest endseitig im Bereich ihrer Anschlussabschnitte (121, 122, 154, 160) aus einem lasertransparenten Material zum Verbinden mit den Teilmedienleitungen (10, 11, 114) durch Laserschweißen besteht/bestehen.
Verfahren zum Herstellen einer mehrteiligen beheizbaren Medienleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – eine vorkonfektionierte, mit zumindest einem Heizelement (3, 4) umwickelte Medienleitung (100) vorgesehen wird, – nur die Medienleitung (100), nicht das Heizelement (3, 4), durchtrennt wird, so dass zwei Teilmedienleitungen (10, 11) an der Durchtrennungsstelle (P1) entstehen, – das zumindest eine Heizelement (3, 4) im Bereich der Durchtrennungsstelle (P1) der Medienleitung (100) an beiden Teilmedienleitungsenden (112, 113) zurückgewickelt wird, – eine Leitungsverbindungseinrichtung (12) mit Kupplungsabschnitt (120) zur Aufnahme einer Messeinrichtung (2) und mit zumindest zwei Anschlussabschnitten (121, 122) an den beiden Anschlussabschnitten (121, 122) mit den beiden Teilmedienleitungen (10, 11) verbunden wird, und – das zumindest eine Heizelement (3, 4) um die Leitungsverbindungseinrichtung (12) herum gewickelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden, insbesondere Verbinden durch Laserschweißen, der Anschlussabschnitte (121, 122) der Leitungsverbindungseinrichtung (12) mit den Teilmedienleitungen (10, 11) das Heizelement (3, 4) aus dem Bereich der Anschlussabschnitte (121, 122) der Leitungsverbindungseinrichtung (12) herausgehalten wird, insbesondere durch eine Fixiereinrichtung zum Fixieren der abgewickelten Heizelementschlaufe (30, 40).
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kupplungsabschnitt (120) ein Gehäuse (20) der Messeinrichtung (2) eingefügt und darin unlösbar fixiert wird.