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Die Erfindung betrifft ein Wechseleinschubelement für eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung, eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung, ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine.
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Insbesondere im Langzeitbetrieb von Brennkraftmaschinen ist ein schnelles und unkompliziertes Wechseln von Abgasnachbehandlungselementen, beispielsweise von Partikelfilter-Einsätzen und/oder Katalysatoreinsätzen, nötig. Um dies in einfacher und schneller Weise zu ermöglichen, sind typischerweise Wechseleinschubelemente vorgesehen, die in Aufnahmen von Abgasnachbehandlungs-Anordnungen, insbesondere in Abgasnachbehandlungsmodulen lagerbar sind. Diese Wechseleinschubelemente müssen in einem Gesamtaufbau des Abgasnachbehandlungsmoduls gelagert werden, sollen möglichst keine Leckage aufweise und zugleich einfach und schnell gewechselt werden. Hieraus resultieren Zielkonflikte. Zum Erreichen einer hohen Dichtigkeit müssen die Wechseleinsätze möglichst fest im umgebenden Gehäuse sitzen. Dies wiederspricht jedoch einer kundenfreundlichen und praktikablen Handhabung bei der Montage und Demontage. Insbesondere weisen solche Wechseleinschubelemente typischerweise eine Lager-/Dichteinrichtung auf, die zur Lagerung und Dichtung des Wechseleinschubelements in einer Aufnahme für das Wechseleinschubelement vorgesehen ist. Dabei werden die Funktionen der Dichtung und der Lagerung von einer einzigen Komponente in Funktionseinheit übernommen, wobei diese Komponente als Drahtgestrickring ausgebildet sein kann. Um nun das Wechseleinschubelement sicher und fest in der Aufnahme zu lagern, bedarf es einer vergleichsweise steifen und tendenziell weniger kompressiblen Ausgestaltung dieser Komponente, wobei zugleich zum Erreichen einer ausreichenden Dichtwirkung eine Überdimensionierung verbunden mit einer gewissen Kompressibilität nötig ist. Dies wiederum resultiert in einer sehr festen und insbesondere schwer verschiebbaren Anordnung des Wechseleinschubelements in seiner Aufnahme, sodass für eine Montage und Demontage erhebliche Kräfte nötig sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wechseleinschubelement, eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung, ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Wechseleinschubelement für ein Abgasnachbehandlungsmodul geschaffen wird, welches vorzugsweise wenigstens ein Abgasnachbehandlungselement aufweist, wobei das Wechseleinschubelement eine Lager-/Dichteinrichtung aufweist, die eingerichtet ist zur Lagerung und Dichtung des Wechseleinschubelements in einer für das Wechseleinschubelement vorgesehenen Aufnahme. Das Wechseleinschubelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Lager-/Dichteinrichtung wenigstens ein Lagerelement und wenigstens ein von dem Lagerelement separates Dichtelement aufweist. Dadurch, dass das Lagerelement und das Dichtelement voneinander separat vorgesehen sind, wird eine Funktionstrennung zwischen Lagerung einerseits und Dichtung andererseits verwirklicht, wodurch der ansonsten bestehende Zielkonflikt aufgehoben wird. Es ist dann insbesondere möglich, das Lagerelement mit vergleichsweise hoher Steifigkeit eng zu tolerieren, insbesondere an einer unteren Toleranzgrenze zu dimensionieren, sodass es gute und stabile Lagereigenschaften aufweist und trotzdem leicht in die Aufnahme einführbar ist. Das Dichtelement kann dagegen eine hohe Elastizität und Kompressibilität aufweisen, wobei es ohne weiteres deutlich überdimensioniert werden kann und gleichwohl – aufgrund seiner hohen Elastizität – leicht in die Aufnahme einführbar ist. Zugleich gewährleistet die Überdimensionierung zusammen mit der hohen Elastizität und Kompressibilität des Dichtelements eine verbesserte Dichtwirkung. Insbesondere können sowohl die Lagereigenschaften als auch die Dichteigenschaften der Lager-/Dichteinrichtung separat voneinander optimiert werden, ohne dass sich daraus Nachteile für das Montage und Demontage-Verhalten des Wechseleinschubelements ergeben.
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Dass das Lagerelement von dem Dichtelement separat ist, bedeutet insbesondere, dass eine Funktionstrennung zwischen Lagerung und Dichtung vorgenommen ist. Insbesondere ist das Dichtelement von dem Lagerelement räumlich abgesetzt. Dabei kann es sich um verschieden ausgestaltete Bereiche eines integralen oder einstückigen Elements handeln. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das Lagerelement von dem Dichtelement verschieden ist, dass also verschiedene Elemente einerseits zur Lagerung und andererseits zur Dichtung vorgesehen sind.
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Es ist allerdings gemäß einem Ausführungsbeispiel auch möglich, dass das Lagerelement und das Dichtelement ähnlich oder identisch ausgebildet sind, wobei die Elemente insbesondere ähnliche oder identische Materialien aufweisen oder aus ähnlichen oder identischen Materialien bestehen können.
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Das Wechseleinschubelement ist vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgebildet und entsprechend in eine rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgebildete Aufnahme – in Axial- oder Einschubrichtung – einschiebbar. Dies bedeutet eine besonders einfache und leicht zu handhabende Ausgestaltung des Wechseleinschubelements und der Aufnahme.
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Eine Axialrichtung ist hier und im Folgenden eine Richtung, die sich in Einschubrichtung des Wechseleinschubelements erstreckt. Eine Umfangsrichtung erstreckt sich konzentrisch um die Axialrichtung. Eine Radialrichtung steht senkrecht auf der Axialrichtung.
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Das wenigstens eine Dichtelement ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Radialdichtung ausgebildet. Dabei ist es insbesondere angeordnet und eingerichtet, um eine äußere Umgangsfläche des Wechseleinschubelements gegenüber einer inneren Umfangsfläche der Aufnahme zu dichten.
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Insbesondere bei einem Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements, bei welchem das Dichtelement als Radialdichtung ausgebildet ist, ist dieses bevorzugt – in Axialrichtung, also in Einschubrichtung gesehen – unmittelbar neben dem Lagerelement angeordnet. Es sind dann in Axialrichtung unmittelbar benachbarte Lager- und Dichtstellen vorgesehen, was sich insgesamt günstig sowohl auf die Lagerungs- als auch auf die Dichteigenschaften des Wechseleinschubelements auswirkt.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das wenigstens eine Dichtelement als Axialdichtung ausgebildet ist. Dabei ist es bevorzugt eingerichtet und angeordnet, um eine axiale Endfläche des Wechseleinschubelements gegenüber einer axialen Anschlagfläche der Aufnahme zu dichten.
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Es ist möglich, dass die Lager-/Dichteinrichtung sowohl wenigstens ein als Radialdichtung ausgebildetes Dichtelement als auch ein als Axialdichtung ausgebildetes Dichtelement aufweist. Dadurch kann die Dichtheit der Anordnung des Wechseleinschubelements in der Aufnahme weiter erhöht werden.
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Das Abgasnachbehandlungselement, welches das Wechseleinschubelement vorzugsweise aufweist, ist bevorzugt als Partikelfilter, als Oxidationskatalysator, als Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator), oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Lagerelement als Drahtgestrickring oder als Drahtgestrickband ausgebildet ist. Ein Drahtgestrick hat sich als besonders geeignet für eine feste und stabile Lagerung des Wechseleinschubelements in der Aufnahme herausgestellt. Ein Drahtgestrickring kann in einfacher Weise axial über das Wechseleinschubelement geschoben werden; ein Drahtgestrickband kann ebenfalls in einfacher Weise in einem Lagerbereich um das Wechseleinschubelement herumgelegt, insbesondere gewickelt werden. Das Lagerelement ist vorzugsweise in seiner Dimensionierung mit enger Toleranz, insbesondere mit engerer Toleranz als das Dichtelement, auf die Dimensionierung der Aufnahme abgestimmt. Insbesondere weist das Lagerelement vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, der mit enger Toleranz, insbesondere mit engerer Toleranz als das Dichtelement, einem Innendurchmesser der Aufnahme an einer vorgesehenen Lagerstelle entspricht, wobei er vorzugsweise nur wenig größer ausgebildet ist als dieser. Somit braucht das Lagerelement beim Einschieben des Wechseleinschubelements in die Aufnahme höchstens geringfügig komprimiert zu werden, und es kann bei geringen Einschubkräften eine feste und steife Lagerung des Wechseleinschubelements in der Aufnahme sicherstellen.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Dichtelement als elastische Dichtung, insbesondere als elastisches Dichtband oder als elastischer Dichtring ausgebildet ist. Es ist möglich, dass das Dichtelement aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, insbesondere einem Elastomer gebildet ist, insbesondere aus einem solchen Kunststoff besteht. Besonders bevorzugt wird ein Dichtelement, welches als textile Dichtung ausgebildet ist, wobei es insbesondere ein textiles Material aufweist oder aus einem textilen Material besteht. Das textile Material kann Glasfasern, Keramikfasern, Aramidfasern, Naturfasern, Metallfasern oder andere geeignete Fasern aufweisen oder aus solchen bestehen. Es kann als Gelege, insbesondere unidirektionales oder Multiaxial-gelege, als Gestrick, Gewirk, Gewebe, Geflecht, Wirrfaservlies, oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein. Auch ein mehrlagiges textiles Material ist möglich. Es sind aber auch andere geeignete Materialien für das Dichtelement möglich. Das Dichtelement weist vorzugsweise eine höhere Elastizität auf als das Lagerelement, wobei es insbesondere eine höhere Kompressibilität aufweist als das Lagerelement. Weiterhin ist das Dichtelement vorzugsweise mit höherer Toleranz auf die Aufnahme abgestimmt als das Lagerelement, wobei es insbesondere dann, wenn es als Radialdichtung ausgebildet ist, einen größeren Außendurchmesser aufweist als das Lagerelement, wobei der Außendurchmesser des Dichtelements insbesondere im Vergleich zu dem entsprechenden Innendurchmesser der Aufnahme größer ist als es der Differenz in den Durchmessern des Lagerelements und der Aufnahme entspricht. Dies stellt eine sehr effiziente Dichtwirkung im Bereich der Anlage des Dichtelements an der Aufnahme sicher, wobei aufgrund der höheren Kompressibilität und Elastizität des Dichtelements gleichwohl ein einfacher Einschub oder auch ein einfaches Herausziehen des Wechseleinschubelements in die/aus der Aufnahme, also eine leichte Montage und Demontage, möglich ist.
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Ist das Dichtelement als Dichtband ausgebildet, dient es besonders bevorzugt als Radialdichtung. Es ist dann besonders bevorzugt um das Wechseleinschubelement in einem Dichtbereich herumgewickelt. Dabei ergibt sich insbesondere – in Umfangsrichtung gesehen – ein Stoß, wo ein erstes Ende des Dichtbands auf ein zweites Ende desselben trifft. Um an dieser Stelle einen Leckagepfad zu vermeiden, ist der Stoß vorzugsweise als Mattenstoß oder Labyrinthstoß ausgebildet, wobei ein an dem ersten Ende ausgebildeter Vorsprung in eine an einem zweiten Ende ausgebildete Ausnehmung eingreift. Auf diese Weise wird ein Labyrinth für Abgas geschaffen, wodurch der Leckagepfad jedenfalls verlängert, vorzugsweise geschlossen wird. Ein solcher Mattenstoß oder Labyrinthstoß ist – in Umfangsrichtung gesehen – bevorzugt nach dem Prinzip von Nut und Feder oder auf andere geeignete Weise, insbesondere mit zwei nebeneinander angeordneten oder zumindest teilweise überlappenden Bahnen oder Fingern, ausgebildet.
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Ist das Dichtelement als Axialdichtung ausgebildet, ist es vorzugsweise als elastischer Dichtring ausgebildet. Dieser kann dann beispielsweise in einfacher Weise zwischen die axiale Endfläche des Wechseleinschubelements einerseits und die axiale Anschlagfläche der Aufnahme andererseits eingelegt werden. Dabei ergibt sich kein Stoß, sodass eine hohe Dichtigkeit in jedem Fall gewährleistet ist.
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Das Dichtelement ist vorzugsweise als selbstklebende Dichtung ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, dass an einer Unterseite des Dichtelements ein doppelseitiges Klebeband angeordnet ist. Die Ausbildung als selbstklebende Dichtung erlaubt eine Fixierung des Dichtelements insbesondere zum Zwecke des Einschiebens des Wechseleinschubelements und damit zur Erleichterung der Montage. Es ist aber auch eine Ausgestaltung ohne selbstklebende Eigenschaften des Dichtelements möglich, da dieses vorzugsweise durch Einschieben in die bereichsweise sich verjüngend, insbesondere konisch ausgebildete Aufnahme verpresst wird, wobei eine kraftschlüssige Fixierung ausgebildet wird. Dies ist vorteilhaft, weil bei Verwendung von Klebstoff prinzipiell die Gefahr eines Ausdampfens und damit eines Nachlassens der Festigkeit der Verbindung besteht.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass dieses als primäres Wechseleinschubelement ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Wechseleinschubelement selbst zur Anordnung in einer Aufnahme eines Abgasnachbehandlungsmoduls, beispielsweise einer Gasbox, ausgebildet ist. Alternativ wird ein Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements bevorzugt, bei welchem dieses als sekundäres Wechseleinschubelement ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Wechseleinschubelement zur Anordnung in einer Aufnahme eines primären Einschubelements ausgebildet ist. Es ist so möglich, Wechseleinschubelemente ineinander zu schachteln. Dabei wird ein primäres Wechseleinschubelement in eine Aufnahme eines Abgasnachbehandlungsmoduls eingeschoben, wobei – vor oder nach dem Einschieben des primären Wechseleinschubelements in die Aufnahme des Abgasnachbehandlungsmoduls – ein sekundäres Wechseleinschubelement in eine Aufnahme des primären Wechseleinschubelements eingeschoben wird. Dabei können die Aufnahmen des Abgasnachbehandlungsmoduls einerseits und des primären Wechselelements andererseits auf identische Weise, insbesondere gemäß identischer Bauprinzipien, aufgebaut sein. Es ergeben sich dann die gleichen Vorteile im Bereich der einen Aufnahme wie auch im Bereich der anderen Aufnahme.
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Ein Abgasnachbehandlungsmodul ist vorzugsweise als Abgasbox mit einer Mehrzahl von Aufnahmen zur Anordnung von Wechseleinschubelementen ausgebildet. Dabei ist das Abgasnachbehandlungsmodul bevorzugt nach Art eines Regalsystems ausgebildet, welches eine Mehrzahl solcher Aufnahmen aufweist.
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Es ist möglich, dass das primäre Wechseleinschubelement als Abgasnachbehandlungselement einen Oxidationskatalysator aufweist, wobei das sekundäre Wechseleinschubelement als Abgasnachbehandlungselement einen Partikelfilter aufweist. So können letztlich innerhalb des primären Wechseleinschubelements ein Oxidationskatalysator und ein Partikelfilter in Reihe miteinander angeordnet werden.
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Besonders bevorzugt wird ein als primäres Wechseleinschubelement ausgebildetes Wechseleinschubelement, welches eine Aufnahme aufweist, in welcher ein sekundäres Wechseleinschubelement angeordnet ist. Dabei weisen bevorzugt sowohl das primäre als auch das sekundäre Wechseleinschubelement jeweils eine Lager-/Dichteinrichtung auf, die jeweils gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet ist.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des Wechseleinschubelements bevorzugt, das ein erstes Gehäuseteil mit einem ersten Abgasnachbehandlungselement aufweist, wobei das erste Gehäuseteil mit einem zweiten Gehäuseteil, welches ein zweites Abgasnachbehandlungselement aufweist, lösbar verbunden ist. Die beiden Gehäuseteile sind besonders bevorzugt miteinander verschraubt. Insbesondere verwirklichen die beiden Gehäuseteile gemeinsam einen Einschub, also ein einheitliches – insbesondere primäres – Wechseleinschubelement mit einer Soll-Trennstelle zum Trennen der Gehäuseteile. Dabei entfällt bevorzugt die Notwendigkeit einer aufwändigen Dichtung und Lagerung des zweiten Gehäuseteils in/an dem ersten Gehäuseteil, was einen im Vergleich zu der Anordnung eines sekundären Wechseleinschubelements in einem primären Wechseleinschubelement vereinfachten Aufbau bedeutet. Das die beiden Gehäuseteile aufweisende Wechseleinschubelement kann seinerseits als primäres Wechseleinschubelement in der Aufnahme eines Abgasnachbehandlungsmoduls angeordnet werden. Das erste Abgasnachbehandlungselement in dem ersten Gehäuseteil und das zweite Abgasnachbehandlungselement in dem zweiten Gehäuseteil sind vorzugsweise verschieden ausgebildet, beispielsweise ist es möglich, dass eines der Abgasnachbehandlungselemente als Oxidationskatalysator und das andere der Abgasnachbehandlungselemente als Partikelfilter ausgebildet ist.
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Selbstverständlich ist auch eine weitere Verschachtelung von Wechseleinschubelementen und/oder Gehäuseteilen möglich, beispielsweise können tertiäre Wechseleinschubelemente, quartäre Wechseleinschubelemente und so weiter vorgesehen sein, oder es können dritte Gehäuseteile, vierte Gehäuseteile und so weiter vorgesehen sein.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung geschaffen wird, welche wenigstens eine Aufnahme für ein Wechseleinschubelement aufweist, wobei die Abgasnachbehandlungs-Anordnung ein Wechseleinschubelement nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei ergeben sich insbesondere die bereits in Zusammenhang mit dem Wechseleinschubelement erläuterten Vorteile. Bevorzugt ist das Wechseleinschubelement in der wenigstens einen Aufnahme angeordnet.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung ist vorgesehen, dass sich die Aufnahme – in Einschubrichtung des Wechseleinschubelements gesehen – verjüngt. Insbesondere ist sie bevorzugt bereichsweise konisch ausgebildet. Hierdurch kann erreicht werden, dass das wenigstens eine Dichtelement und das wenigstens eine Lagerelement beim Einschieben des Wechseleinschubelements zunächst nicht mit einer Innenwandung der Aufnahme in Kontakt kommen, wobei sie diese erst nahe eines zur Lagerung und/oder Dichtung vorgesehenen Bereichs berühren, sodass letztlich ein Einschieben gegen die im Bereich des Lagerelements und/oder des Dichtelements gegebene Reibung nur über eine vergleichsweise kurze Strecke nötig ist. Dies erleichtert zusätzlich eine Montage und Demontage des Einschubelements in der Aufnahme. Zusätzlich dient die konische Aufnahme – wie bereits erläutert – bevorzugt einem Verpressen und damit einer kraftschlüssigen Fixierung des Dichtelements.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement als Axialdichtung zwischen einer axialen Endfläche des Wechseleinschubelements und einer axialen Anschlagfläche der Aufnahme angeordnet ist. Auf diese Weise kann insbesondere ein Hautpleckagepfad, der sich in Strömungsrichtung des Abgases, welches in dem Wechseleinschubelement in Axialrichtung strömt, wirksam und effizient gedichtet werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine Dichtelement als Radialdichtung ausgebildet und angeordnet ist. In diesem Fall ist es insbesondere bevorzugt zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Wechseleinschubelements und einer inneren Umfangsfläche der Aufnahme angeordnet.
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Besonders bevorzugt ist ein erstes, als Axialdichtung ausgebildetes Dichtelement vorgesehen, wobei zugleich ein zweites, als Radialdichtung ausgebildetes Dichtelement vorgesehen ist. Eine zusätzliche Axialdichtung ist vorteilhaft, um Leckage aus Form- und Lagertoleranzen der Radialdichtung zu kompensieren und den Hauptleckagepfad zu sperren. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass die Dichtwirkung der Axialdichtung mit zunehmendem Abgasvolumenstrom zunimmt. Dabei zeigt sich insbesondere, dass sich bei zunehmendem Volumenstrom – aufgrund eines angehobenen Lastpunkts einer der Abgasnachbehandlungs-Anordnung vorgeschalteten Maschine – zugleich die Abgastemperatur erhöht, sodass es zu einer thermischen Ausdehnung des Wechseleinschubelements kommt. Dabei wird dieses gegen die Axialdichtung gepresst, sodass sich deren Dichtwirkung erhöht.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Aufnahme ein Strömungsleitblech aufweist, das eingerichtet und angeordnet ist zur Ablenkung von Abgas von der Lager-/Dichteinrichtung weg, und zum Ausrichten einer Abgasströmung axial in das Wechseleinschubelement hinein. Das Strömungsleitblech entlastet somit die Lager-/Dichteinrichtung, indem es das heranströmende Abgas von dem Dichtverbund weglenkt. Dadurch wird die Dichtwirkung der Lager-/Dichteinrichtung weiter erhöht. Vorzugsweise weist das Strömungsleitblech die axiale Anschlagfläche auf, an welcher ein als Axialdichtung ausgebildetes Dichtelement angeordnet ist.
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Bevorzugt ist das Strömungsleitblech mit der Aufnahme verschweißt, wobei eine – in Umfangsrichtung gesehen – umlaufende Schweißnaht vorgesehen sein kann. Aus Gründen eines möglichen Verzugs erfolgt aber bevorzugt nur eine partielle Verschweißung, und der Stoß zwischen dem Strömungsleitblech und der Aufnahme wird so angeordnet, dass der Abgasstrom nicht direkt auf den Stoß trifft.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass diese ein Abgasnachbehandlungsmodul mit einem Wechseleinschubelement aufweist. Die Aufnahme ist in diesem Fall insbesondere an dem Abgasnachbehandlungsmodul angeordnet, wobei ein primäres Wechseleinschubelement in die Aufnahme eingeschoben ist. Alternativ oder zusätzlich weist die Abgasnachbehandlungs-Anordnung vorzugsweise ein primäres Wechseleinschubelement auf, welches ein sekundäres Wechseleinschubelement aufweist. In diesem Fall ist die Aufnahme an dem primären Wechseleinschubelement angeordnet, wobei in die Aufnahme ein sekundäres Wechseleinschubelement eingeschoben ist.
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Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung, wobei diese ein Abgasnachbehandlungsmodul mit einer Aufnahme, in welche ein primäres Wechseleinschubelement eingeschoben ist, aufweist, wobei das primäre Wechseleinschubelement seinerseits wiederum eine Aufnahme aufweist, in welcher ein sekundäres Wechseleinschubelement angeordnet ist. Dabei weisen vorzugsweise sowohl das primäre Wechseleinschubelement als auch das sekundäre Wechseleinschubelement jeweils ein Lager-/Dichteinrichtung auf, die nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet sind.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Wechseleinschubelement an der Aufnahme durch eine Spannschelle festlegbar ist. Insbesondere ist mittels der Spannschelle an der Aufnahme ein Festlager für das Wechseleinschubelement realisierbar. Die Spannschelle ist vorzugsweise als V-Band-Spannschelle mit Spannband ausgebildet. Es ist möglich, dass die Spannschelle mittels einer Verschraubung spann- und lösbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Spannschelle einen Spannbügel zum Spannen und Lösen aufweist. Vorzugsweise ist mittels der Spannschelle an dem Wechseleinschubelement und/oder der Aufnahme ein Deckel gehalten, welcher das Wechseleinschubelement und die Aufnahme verschließt.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Wechseleinschubelement einen Deckel aufweist, der zugleich einem Verschluss des Abgasnachbehandlungsmoduls und des Wechseleinschubelements dient. Dabei ist das Wechseleinschubelement, welches in das Abgasnachbehandlungsmodul hineinragt, bevorzugt an einem außenseitigen Flansch desselben gehalten und dort mithilfe des Deckels und bevorzugt einer Spannschnelle, festgelegt.
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Alternativ ist es möglich, dass der Deckel des Wechseleinschubelements einem Verschluss der Aufnahme und des Wechseleinschubelements innerhalb des Abgasnachbehandlungsmoduls dient. In diesem Fall ist das Wechseleinschubelement insgesamt – mitsamt dem Deckel – in dem Abgasnachbehandlungsmodul angeordnet, wobei dieses seinerseits wiederum über eine Wartungsöffnung nach außen zugänglich ist und dort mit einem weiteren Deckel verschlossen ist. Die Anordnung des Wechseleinschubelements innerhalb des Abgasnachbehandlungsmoduls reduziert die Dichtigkeitsanforderungen, weil sich keine Systemgrenze zur Umwelt ergibt. Vorzugsweise ist auch das in dem Abgasnachbehandlungsmodul angeordnete Wechseleinschubelement zusammen mit dem Deckel über eine Spannschelle an der Aufnahme gehalten. Dabei weist diese Spannschelle bevorzugt einen Spannbügel auf, weil aufgrund der höheren Verschmutzung durch Abgas, welches das Wechseleinschubelement und die Spannschelle umströmt, ein Verkleben oder Verbacken einer Schraube der Spannschelle auftreten kann, sodass diese ohne den Spannbügel nur schwer zu lösen wäre.
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Es ist aber auch möglich, dass das in dem Abgasnachbehandlungsmodul angeordnete Wechseleinschubelement ohne Deckel nur über eine Spannschelle an der Aufnahme gehalten ist. Je nach Ausgestaltung des Abgasnachbehandlungsmoduls bedarf es hier keines Deckels, so dass auf diesen vorteilhaft verzichtet werden kann.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Abgasnachbehandlungs-Anordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass in Reihe zu dem wenigstens einen als Axialdichtung ausgebildeten Dichtelement ein flexibles Stützelement zur Kompensation einer thermischen Längenausdehnung angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist also die Lager-/Dichteinrichtung wenigstens ein als Axialdichtung ausgebildetes Dichtelement auf, wobei in Reihe zu diesem das flexible Stützelement angeordnet ist. Dabei sind vorzugsweise das flexible Stützelement und das Dichtelement unmittelbar benachbart – in Axialrichtung gesehen und vorzugsweise in dieser Reihenfolge – hintereinander zwischen der axialen Anschlagfläche der Aufnahme und der axialen Endfläche des Wechseleinschubelements angeordnet. Das flexible Stützelement ist bevorzugt als Drahtgestrickring mit mittlerer oder geringer Federkraft zur Kompensation der Wärmedehnung ausgebildet, es ist aber auch möglich, dass das flexible Stützelement als Elastomerelement ausgebildet ist oder wenigstens eine Tellerfeder aufweist. Das Dichtelement kann in diesem Fall als Flachdichtung oder als textile Dichtung, insbesondere mit hoher Steifigkeit, ausgebildet sein. Es ist möglich, dass die axiale Anschlagfläche eine Perforation zur Unterstützung der Anpresskraft aufweist.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, in dem ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welches ein Wechseleinschubelement nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Vorzugsweise weist das Abgassystem eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Insbesondere ist es möglich, dass das Abgassystem ein Abgasnachbehandlungsmodul nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Abgassystem ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Wechseleinschubelement und der Abgasnachbehandlungs-Anordnung erläutert wurden.
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Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche ein Wechseleinschubelement nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine ein Abgasnachbehandlungsmodul nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Insbesondere weist die Brennkraftmaschine bevorzugt ein Abgassystem nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Dabei ergeben sich in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Wechseleinschubelement, der Abgasnachbehandlungs-Anordnung und dem Abgassystem erläutert wurden.
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Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einem Abgassystem und einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung;
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2 eine schematische Teilschnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung;
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3 eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Dichtelements;
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4 eine schematische Teilschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung;
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5 eine schematische Teilschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung, und
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6 eine schematische Teilschnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung.
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1 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1 mit einem Abgassystem 3, welches eine Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5 aufweist. Die Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5 weist hier eine Abgasnachbehandlungsmodul 7 auf, welches als Abgasbox ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Aufnahmen 9, hier genau vier Aufnahmen 9, für Wechseleinschubelemente aufweist, wobei hier zwei Wechseleinschubelemente in einer Explosionsdarstellung dargestellt sind, nämlich ein primäres Wechseleinschubelement 11 und ein sekundäres Wechseleinschubelement 13. Dabei ist das primäre Wechseleinschubelement 11 in einer der Aufnahmen 9 aufnehmbar, wobei es seinerseits eine nicht dargestellte Aufnahme aufweist, in der das sekundäre Wechseleinschubelement 13 aufnehmbar ist. Das sekundäre Wechseleinschubelement 13 ist also insbesondere in das primäre Wechseleinschubelement 11 einschiebbar, wobei das primäre Wechseleinschubelement 11 seinerseits in die Aufnahme 9 des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 eingeschoben werden kann.
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Die Wechseleinschubelemente 11, 13 sind durch einen Deckel 15 gegenüber einer Umgebung des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 verschließbar, wobei der Deckel 15 an den Wechseleinschubelementen 11, 13, und zugleich diese an der Aufnahme 9, durch eine Spannschelle 17 gehalten werden können. Die Spannschelle 17 ist insbesondere als V-Band-Spannschelle mit Spannband ausgebildet.
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Jedes der Wechseleinschubelemente 11, 13 weist hier ein nicht dargestelltes Abgasnachbehandlungselement auf. Beispielsweise ist es möglich, dass in dem primären Wechseleinschubelement 11 ein Oxidationskatalysator angeordnet ist, wobei in dem sekundären Wechseleinschubelement 13 ein Partikelfilterelement angeordnet ist. Eine Abgasströmung innerhalb des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 verläuft bevorzugt so, dass das Abgas in axialer Richtung, insbesondere entgegen der Einschubrichtung der Wechseleinschubelemente 11, 13 von einer dem Inneren des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 zugewandten Seite her in die Wechseleinschubelemente 11, 13 einströmt und diese durch Radialbohrungen 19 innerhalb des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 wieder verlässt.
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Das primäre Wechseleinschubelement 11 weist eine erste Lager-/Dichteinrichtung 21 zu seiner Lagerung und Dichtung in der Aufnahme 9 des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 auf. Das sekundäre Wechseleinschubelement 13 weist eine zweite Lager-/Dichteinrichtung 23 zu seiner Lagerung und Dichtung in der nicht dargestellten Aufnahme des primären Wechseleinschubelements 11 auf.
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2 zeigt eine schematische Teilschnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines Abgasnachbehandlungsmoduls 7 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist dargestellt, dass die Aufnahme 9 ein Halterohr 25 aufweist, in welches das primäre Wechseleinschubelement 11 eingeschoben ist. Dargestellt ist auch das erste Abgasnachbehandlungselement 27, welches das primäre Wechseleinschubelement 11 aufweist. Ferner ist im Detail die Ausgestaltung der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21 des primären Wechseleinschubelements 11 dargestellt. Diese weist ein Lagerelement 29 sowie ein erstes, von dem Lagerelement 29 separates Dichtelement 31 auf. Die Funktionen der Lagerung einerseits und der Dichtung andererseits des Wechseleinschubelements 11 in der Aufnahme 9 werden insofern hier von zwei separaten, getrennten Elementen wahrgenommen, nämlich einerseits von dem Lagerelement 29 und andererseits von dem Dichtelement 31. Diese sind hier – in Axialrichtung gesehen – unmittelbar hinter- oder nebeneinander angeordnet. Das Lagerelement 29 ist bevorzugt als Drahtgestrickring oder als Drahtgestrickband ausgebildet und insbesondere bezüglich seines Außendurchmessers in Hinblick auf einen Innendurchmesser des Halterohrs 25 in einem Lagerbereich, mithin in einem Bereich, in welchem die erste Lager-/Dichteinrichtung 21 bestimmungsgemäß bei montiertem Wechseleinschubelement 11 angeordnet ist, eng toleriert ausgebildet. Das erste Dichtelement 31 ist vorzugsweise als elastische Dichtung, insbesondere als elastisches Dichtband ausgebildet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Dichtelement 31 insbesondere als Radialdichtung ausgebildet. Es liegt dabei dicht zwischen einer äußeren Umfangsfläche 33 des primären Wechseleinschubelements 11 und einer inneren Umfangsfläche 35 der Aufnahme 9. Dabei ist das erste Dichtelement 31 insbesondere kompressibler und mit einer höheren Elastizität ausgebildet als das Lagerelement 29 und zugleich in Hinblick auf einen Außendurchmesser überdimensioniert ausgebildet, sodass es einerseits aufgrund seiner hohen Elastizität und Kompressibilität leicht in das Halterohr 25 einführbar ist und andererseits eine effiziente Dichtwirkung entfaltet.
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Es zeigt sich auch, dass sich die Aufnahme 9, konkret hier das Halterohr 25, in Einschubrichtung gesehen bereichsweise verjüngt, sodass das erste Dichtelement 31 und das Lagerelement 29 erst nahe an ihrer Endmontageposition in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 35 kommen. Dies erleichtert das Montieren und Demontieren des primären Wechseleinschubelements 11 in der Aufnahme 9 erheblich. Zugleich wirkt die vorzugsweise konische Verjüngung des Halterohrs 25 als Einführ- und Zentrierhilfe.
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Die erste Lager-/Dichteinrichtung 21 weist außerdem bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweites Dichtelement 37 auf, welches als Axialdichtung ausgebildet ist. Die Axialdichtung liegt dicht zwischen einer axialen Endfläche 39 des primären Wechseleinschubelements 11 und einer axialen Anschlagfläche 41 der Aufnahme 9. Das zweite Dichtelement 37 verbessert die Dichtwirkung der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21 und dichtet insbesondere einen Hauptleckagepfad ab.
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Die Aufnahme 9 weist außerdem ein Strömungsleitblech 43 auf, das eingerichtet und angeordnet ist, um in Richtung eines Pfeils P einströmendes Abgas von der Lager-/Dichteinrichtung 21 wegzulenken, und die Abgasströmung axial in das Wechseleinschubelement 11 hineinzurichten. Dabei wird insbesondere eine direkte Anströmung des ersten Dichtelements 31 verhindert und so der Dichtverband entlastet. Zusätzlich weist das Strömungsleitblech 43 die axiale Anschlagfläche 41 auf und dient so der Aufnahme des zweiten Dichtelements 37. Dieses kompensiert eine Leckage, die sich aus der Form- und Lagetoleranz des ersten Dichtelements 31 ergibt und sperrt einen Hauptleckagepfad. Dabei zeigt sich insbesondere auch, dass die Dichtwirkung des zweiten Dichtelements 37 bei zunehmendem Abgasvolumenstrom zunimmt. Weiterhin werden insbesondere durch das zweite Dichtelement 37 fertigungsbedingte Leckagestellen beseitigt.
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Eine besonders hohe Dichtigkeit ergibt sich, wenn das Strömungsleitblech 43 mit dem Halterohr 25 verschweißt ist, bevorzugt mittels einer umlaufenden Schweißnaht 45 oder besonders bevorzugt durch partielles Schweißen, um Verzüge und/oder Verformungen zu vermeiden.
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In 2 ist auch teilweise das sekundäre Wechseleinschubelement 13 dargestellt, welches in eine Aufnahme 47 des primären Wechseleinschubelements 11 eingeschoben ist. Dargestellt ist auch ein zweites Abgasnachbehandlungselement 49, welches das sekundäre Wechseleinschubelement 13 aufweist, und welches bevorzugt als Partikelfilterelement ausgebildet. Weiterhin ist auch die zweite Lager-/Dichteinrichtung 23 des sekundären Wechseleinschubelements 13 dargestellt. Dabei zeigt sich, dass der Aufbau der Aufnahme 47 und der zweiten Lager-/Dichteinrichtung 23 bei dem hier dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel völlig analog ausgestaltet ist wie der entsprechende Aufbau der ersten Aufnahme 9 und der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21. Um Wiederholungen zu vermeiden sind daher hier die äquivalenten Elemente der zweiten Lager-/Dichteinrichtung 23 sowie der zweiten Aufnahme 47 im Vergleich zu der ersten Aufnahme 9 und der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21 mit gestrichenen Bezugszeichen versehen, wobei im Übrigen auf die detaillierte, vorausgegangene Beschreibung der ersten Aufnahme 9 und der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21 verwiesen wird. Insbesondere sind also auch hier ein Lagerelement 29‘, ein erstes Dichtelement 31‘, das als Radialdichtung ausgebildet ist, ein zweites Dichtelement 37‘, das als Axialdichtung ausgebildet ist, und ein Strömungsleitelement 43‘ vorgesehen, welches über eine Schweißnaht 45‘ bevorzugt mit einem Gehäuseteil des primären Wechseleinschubelements 11 verbunden ist. Die zweite Aufnahme 47 weist ein Halterohr 25‘ auf, wobei hier rechts in 2 gerade noch angedeutet ist, dass dieses sich ebenfalls bevorzugt in Einschubrichtung des sekundären Wechseleinschubelements 13 verjüngt.
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Die ersten Dichtelemente 31, 31‘ sind bevorzugt als Dichtband ausgebildet und werden um die ihnen zugeordneten Wechseleinschubelemente 11, 13 gewickelt. Besonders bevorzugt sind sie als selbstklebende Dichtungen ausgebildet, wobei insbesondere an einer Unterseite der Dichtelemente 31, 31‘ ein doppelseitiges Klebeband angeordnet sein kann. Die Ausbildung als selbstklebende Dichtung erlaubt eine Fixierung der Dichtelemente 31, 31‘ insbesondere zum Zwecke des Einschiebens und damit zur Erleichterung der Montage. Es zeigt sich aber, dass sich beim Wickeln eines Dichtbands ein Stoß ergibt, der grundsätzlich ein Leckagepfad darstellt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen Umfang des Dichtelements 31, wobei das Dichtelement 31‘ des sekundären Wechseleinschubelements 13 bevorzugt identisch ausgebildet ist. Im Bereich eines sich in Umfangsrichtung ergebenden Stoßes 51 weist hier ein erstes Ende 53 einen Vorsprung 55 auf, der sich in montiertem Zustand in eine Ausnehmung 57 an einem zweiten Ende 59 des Dichtelements 31 hinein erstreckt. Auf diese Weise wird ein sogenannter Mattenstoß oder auch Labyrinthstoß verwirklicht, der eine hohe Dichtwirkung durch Vermeidung eines durchgehenden Spalts ermöglicht. Zugleich dient diese Ausgestaltung des Stoßes 51 einem Ausgleich von Fertigungstoleranzen und einem Ausgleich von thermomechanischen Effekten.
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Alternativ können auch zwei Dichtelemente mit jeweils stumpfem Stoß verwendet werden, wobei die Stöße zueinander – in Umfangsrichtung gesehen – versetzt angeordnet sind. Weiter ist alternativ oder zusätzlich ein verlängertes Dichtelement denkbar, wobei ein erstes Ende des Dichtelements ein zweites Ende überlappt oder versetzt zu diesem fixiert wird, um einen Labyrinthstoß zu verwirklichen.
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Der Vorsprung 55 erstreckt sich in Umfangsrichtung, wobei auch die Ausnehmung 57 sich in Umfangsrichtung gesehen in das zweite Ende 59 hineinerstreckt. Wie bereits ausgeführt, greift der Vorsprung 55 in montiertem Zustand des Dichtelements 31 in die Ausnehmung 57 ein.
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4 zeigt eine schematische Detaildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5 mit einem Abgasnachbehandlungsmodul 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ausschließlich ein primäres Wechseleinschubelement 11 vorgesehen, welches allerdings ein erstes Gehäuseteil 61 und ein zweites Gehäuseteil 63 aufweist, wobei in dem ersten Gehäuseteil 61 das erste Abgasnachbehandlungselement 27 und in dem zweiten Gehäuseteil 63 das zweite Abgasnachbehandlungselement 49 vorgesehen ist. Die beiden Gehäuseteile 61, 63 sind an einer Verbindungsstelle 65 lösbar miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschraubt. Es wird so ein einheitlicher Einschub mit einer Soll-Trennstelle, nämlich mit der Verbindungsstelle 65, als primäres Wechseleinschubelement 11 erzeugt. Somit kann insbesondere die zweite Lager-/Dichteinrichtung 23 entfallen. Es bedarf dann nur noch der ersten Lager-/Dichteinrichtung 21.
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Allerdings ist das Wechseleinschubelement 11 bevorzugt in der Aufnahme 9 noch zusätzlich durch ein äußeres Lagerelement 67 gelagert und durch ein äußeres Dichtelement 69 gedichtet. Die äußeren Lager- und Dichtelemente 67, 69 können jedoch bevorzugt nach dem Einführen des Wechseleinschubelements 11 in die Aufnahme 9 eingeführt werden, gegebenenfalls – insbesondere wenn sie als Lagerband und als Dichtband ausgebildet sind – auch durch die Radialbohrungen 19. Dargestellt sind auch der Deckel 15 und die Spannschelle 17, mit denen das Wechseleinschubelement 11 an der Aufnahme 9 festgelegt ist. Dabei dient der Deckel 15 hier insbesondere zugleich als Verschluss eines Abgasnachbehandlungsmoduls 7, insbesondere also einem Abschluss nach außen zu einer äußeren Umgebung desselben hin. Zugleich bildet der Deckel 15 mit der Spannschelle 17 und der Aufnahme 9 ein Festlager für das Wechseleinschubelement 11. Vorteilhaft an der hier dargestellten Ausgestaltung ist auch, dass das äußere Lagerelement 67 und das äußere Dichtelement 69 vergleichbar nah – in Einschubrichtung gesehen – an dem derart ausgebildeten Festlager positioniert werden können, was eine verbesserte Dichtwirkung aufgrund einer geringeren Ausdehnung bei Erwärmung zwischen dem Ort des Festlagers und dem Ort des äußeren Lagerelements 67 und des äußeren Dichtelements 69 mit sich bringt. Zugleich ist das hier dargestellte Ausführungsbeispiel besonders bauraumsparend, insbesondere da die zweite Lager-/Dichteinrichtung 23 entfällt. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Elemente 67, 69 gegebenenfalls über eine geringere Strecke eingeschoben werden müssen, was die Gefahr einer Beschädigung oder eines Verrutschens beim Einschieben verringert. Die äußeren Lager- und Dichtelemente 67, 69 können auch in anderer, insbesondere miteinander vertauschter, Anordnung abweichend von der Darstellung in 4 angeordnet sein.
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5 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5 mit einem Abgasnachbehandlungsmodul 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich hier, dass das Wechseleinschubelement 11 in einem Inneren 71 des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 angeordnet ist, nämlich vollständig mitsamt dem Deckel 15 und der Spannschelle 17, wobei der Deckel 15 einem Verschluss der Aufnahme 9 innerhalb des Inneren 71 des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 dient. Der Deckel 15 kann allerdings auch weggelassen werden, wobei dann das Abgasnachbehandlungsmodul 7 nur mit der Spannschelle 17 festgelegt ist. Das Abgasnachbehandlungsmodul 7 seinerseits ist gegenüber der äußeren Umgebung durch einen Außendeckel 73 geschlossen. Dieser Außendeckel 73 dient hier nur als Wartungszugang. Er stellt kein Festlager für das Wechseleinschubelement 11 bereit. Dieses wird vielmehr gegebenenfalls durch den Deckel 15 und jedenfalls die Spannschelle 17 bereitgestellt. Die hier dargestellte Ausführungsform ist vorteilhaft, weil geringere Anforderungen an die Abdichtung im Bereich der Spannschelle 17 und gegebenenfalls des Deckels 15 gestellt werden können, weil keine Dichtung gegenüber einer äußeren Umgebung, sondern nur gegenüber dem Inneren 71 des Abgasnachbehandlungsmoduls 7 erfolgt. Die Spannschelle 17 weist hierbei bevorzugt – zusätzlich zu einer Spannschraube – einen Spannbügel auf, um eine einfache Betätigung auch bei Verschmutzung durch Anordnung im Abgasbereich zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der Spannschelle 17 ist die hohe, auf eine Flachdichtung ausübbare Normalkraft, welche eine besonders gute Dichtwirkung bereitstellt. Insgesamt ergibt sich bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein reduzierter Aufwand bezüglich Dichtung und Lagerung.
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6 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5 mit einem Abgasnachbehandlungsmodul 5. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich hier, dass in Reihe zu dem als Axialdichtung dienenden, zweiten Dichtelement 37, insbesondere axial unmittelbar zu diesem benachbart und vorzugsweise in Einschubrichtung gesehen vor diesem, ein flexibles Stützelement 75 angeordnet ist. Das zweite Dichtelement 37 ist dabei bevorzugt als Dichtung mit hoher Steifigkeit, insbesondere als textile Dichtung, ausgelegt. Das Stützelement 75 ist bevorzugt als Drahtgestrickring mit mittlerer oder geringer Federkraft zur Kompensation einer Wärmedehnung ausgelegt. Es ist möglich, dass das Strömungsleitblech 43 im Bereich der axialen Anschlagfläche 41 perforiert ist, um die Anpresskraft an die Anordnung aus dem Stützelement 75 und dem zweiten Dichtelement 37 zu unterstützen.
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Die hier dargestellte Ausgestaltung ist lediglich explizit für die erste Lager-/Dichteinrichtung 21 erläutert. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine entsprechende Ausgestaltung zusätzlich oder alternativ auch für die zweite Lager-/Dichteinrichtung 23 möglich ist.
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Insgesamt zeigt sich, dass bei dem hier vorgestellten Wechseleinschubelement 11, 13 der Abgasnachbehandlungs-Anordnung 5, dem Abgassystem 3 und der Brennkraftmaschine 1 eine Dichtwirkung und insbesondere ein Partikel-Rückhaltegrad deutlich erhöht ist, wobei zugleich eine Montage und Demontage des Wechseleinschubelements vereinfacht ist. Somit wird also nicht nur der eingangs beschriebene Zielkonflikt aufgehoben, sondern die Dichtigkeit des Abgassystems insgesamt wird noch gesteigert.
