Die Erfindung betrifft eine Medienleitung, insbesondere zum Transport einer Harnstoff- Wasser-Lösung, mit

- einer Schlauchleitung zum Medientransport,

- einer Heizeinrichtung zur Beheizung des Mediums,

- mindestens einen an einem Schlauchleistungsende angeordneten Konnektor zum flüssigkeitsdichten Anschluss der Schlauchleitung an ein Aggregat und

- einer, vorzugsweise elektrischen, Konnektor-Heizvorrichtung zur Beheizung des Konnektors.

Eine derartige Medienleitung ist aus der Druckschrift EP 1 985 908 A1 bekannt. Harnstoff- Wasser-Lösungen, beispielsweise genormt nach DIN 70070 und CEFIC (European Chemical Industry Council) werden z.B. in Verbrennungsabgase von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Dieselmotoren, zugegeben, um vor allem die Stickoxid-Emission zu senken und damit die immer weiter steigenden Anforderungen der Abgasvorschriften zu erfüllen. Für die Leitung der Harnstoff-Wasser-Lösung aus einem Tank zur Einspritzung in die Verbren- nungsgase ist in der Regel eine Temperierungsmöglichkeit der zumeist aus einem

Polymermaterial bestehenden Schlauchleitung erforderlich, weil die Harnstoff-Wasser- Lösung aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung den Nachteil hat, dass sie bei ca. - 11 °C ausflockt bzw. gefriert. Daher muss in aller Regel die Schlauchleitung beheizbar ausgebildet sein, wobei insbesondere bei einem Kaltstart des Kraftfahrzeugs bei sehr nied- rigen Außentemperaturen ein schnelles Auftauen der in der Schlauchleitung stehenden, gefrorenen Harnstoff-Wasser-Lösung sichergestellt sein muss. Die Heizeinrichtung zur Beheizung des Mediums ist meist spiralförmig um die Schlauchleitung gewickelt. Dies gewährleistet zwar eine ausreichende Beheizung der Schlauchleitung, jedoch kann in der Re- gel hiermit im Bereich der Konnektoren keine zufriedenstellende Beheizung realisiert werden. Die Konnektoren sind an einem oder auch beiden Enden der Schlauchleitung angeordnet und dienen zum flüssigkeitsdichten Anschluss der Schlauchleitung an ein Aggregat, beispielsweise einen Tankbehälter für die Harnstoff-Wasser-Lösung oder aber auch zum Anschluss an eine weitere Medienleitung bzw. an eine Düse zur Einspritzung der Lösung in die Verbrennungsabgase. In der Praxis ist es daher üblich, für die Konnektoren eine gesonderte Konnektor-Heizeinrichtung vorzusehen. Bei der in der EP 1 985 908 A1 beschriebene Medienleitung erfolgt die Beheizung des Konnektors über einen um den Konnektor gewickelten Heizdraht. Um eine gleichmäßige Beheizung zu gewährleisten und gleichzeitig eine lokale Überhitzung (z.B. durch Überkreuzen der Heizdrähte) zu vermeiden, sind am Konnektor Führungselemente für die Drahtwicklung vorgesehen. Die beschriebene

Konnektor-Heizung gemäß dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass die Montage des Heizdrahtes am Konnektor vergleichsweise aufwendig ist und bei nicht einwandfreier Wicklung trotz der vorgesehenen Führungselemente eine lokale Überhitzung, welche einen Sys- temausfall bedingen kann, nicht sicher ausgeschlossen werden kann. Darüber hinaus wird zur elektrischen Kontaktierung des Heizdrahtes beidseitig ein großer Drahtüberstand benötigt. Diese zusätzliche Drahtlänge muss nach der Kontaktierung in einem Halteelement positioniert werden, um eine mechanische Beschädigung der Verbindungsstelle auszuschließen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Medienleitung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welche konstruktiv einfach und mit geringem Aufwand montierbar ist und dabei gleichzeitig eine gleichmäßige Beheizung im Bereich des Konnektors gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Konnektor-Heizvorrichtung ein elastisch verformbares Klemmbauteil aufweist, welches im elastisch verformten Zustand auf den Konnektor aufgeschoben und durch seine Klemmwirkung an dem Konnektor befestigt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Klemmprinzip ist es einerseits möglich, durch ein ein- faches elastisches Verformen des Klemmbauteils dieses auf dem Konnektor zu montieren. Das Aufschieben des Klemmbauteils im elastischen verformten Zustand kann hierbei axial oder alternativ auch radial erfolgen. Nach dem Aufschieben des Klemmbauteils auf den Konnektor wird die Kraft zur elastischen Verformung des Klemmbauteils wieder zurückgenommen und aufgrund seiner Geometrie, welche auf die Geometrie des Konnektors ent- sprechend abgestimmt ist, klemmt sich das Klemmbauteil auf der äußeren Oberfläche des Konnektors fest, so dass allein hierdurch bereits eine sichere Montage des Klemmbauteils auf dem Konnektor gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Lehre zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass bedingt durch das Klemmbauteil keinerlei Heizleiterüberstände erforderlich sind. Neben der Einsparung von Heizleitermaterial kann daher der gemäß dem Stand der Technik erforderliche Schutz von Drahtüberständen vor mechanischer Beschädigung im Betrieb entfallen. Das Klemmbauteil ist zweckmäßigerweise von einer äußeren Kapselung umgeben, um die Konnektor-Heizeinrichtung vor mechanischer Beschädigung zu schützen und gleichzeitig Wärmeverluste zu reduzieren. Zweckmäßigerweise stellt das Klemmbauteil ein Heizelement der Konnektor-Heizvorrichtung dar und ist hierzu an eine elektrische Stromquelle angeschlossen. Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass die Konnektor-Heizvorrichtung aus dem elastisch verformbaren Klemmbauteil besteht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Klemmbauteil eine klauenförmige Geometrie auf, wobei die Weite der Klauenöffnung durch eine elastische Verformung des Klemmbauteils veränderbar ist. Bei der Montage des Klemmbauteils wird die Weite der Klauenöffnung soweit vergrößert, dass ein problemloses Aufschieben des Klemmbauteils auf den Konnektor möglich ist. Bei einem axialen Aufschieben genügt hierbei in der Regel ein vergleichsweise geringes Aufweiten. Bei einer radialen Montage hingegen muss die Weite der Klauenöffnung größer als der äußere Durchmesser des

Konnektors sein, so dass der Konnektor durch die Klauenöffnung hindurch passt. Das Klemmbauteil kann Hebelarme aufweisen, über die die erforderliche Kraft zum Aufweiten des Klemmbauteils aufgebracht werden kann.

Zweckmäßigerweise ist das Klemmbauteil als, vorzugsweise gestanztes und danach gebo- genes, Formteil ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass das Klemmbauteil mit geringen Fertigungskosten, insbesondere bei hohen Stückzahlen, herstellbar ist. Der Stanzvorgang erlaubt auch die Herstellung einer vergleichsweise komplexen Geometrie, so dass das Formteil sehr genau auf die konkrete Anwendung zugeschnitten werden kann. Durch den nachfolgenden Biegevorgang kann die Krümmung des Formteils exakt an die Geometrie des zu übergreifenden Konnektors angepasst werden, so dass im Montagezustand die gewünschte Klemmwirkung des Formteils sichergestellt ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es hierbei, dass das Formteil mäanderförmig ausgebildet ist. Dies stellt eine sehr gleichmäßige Beheizung des Konnektors über eine Bestromung des Formteils sicher, ohne dass hierbei die Gefahr einer Überhitzung besteht. Darüber hinaus gewährleistet die Mäandergestalt die gewünschte Flexibilität, die zur elastischen Verformung des Klemmbauteils bei der Monta- ge erforderlich ist, und stellt dabei gleichzeitig trotzdem die erforderliche Eigenstabilität des Klemmbauteils sicher, so dass dieses nach erfolgter Montage dauerhaft sicher und fest durch die Klemmwirkung an dem Konnektor befestigt ist. Zweckmäßigerweise weist das Formteil mehrere Mäanderschlaufen auf. Die Dicke des Klemmbauteils beträgt zweckmä- ßigerweise maximal 1 mm, z.B. 0,1 - 0,5 mm.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass das Formteil als einschichtiges Blechformteil ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, eine vergleichsweise große Heizleistung im

Konnektorbereich zu erzeugen. Dies ist insbesondere bei einer Reihenschaltung der Konnektor-Heizvorrichtung mit der Heizeinrichtung zur Beheizung des Mediums vorteilhaft.

Alternativ hierzu kann es jedoch auch zweckmäßig sein, dass das Formteil mehrschichtig ausgebildet ist und hierbei eine äußere Schicht aus einem elektrischen Isolationsmaterial, vorzugsweise Kunststoff, sowie eine metallische Innenschicht aufweist. Eine solche Gestal- tung ist insbesondere bei einer Parallelschaltung der Konnektor-Heizeinrichtung mit der Heizeinrichtung zur Beheizung des Mediums vorteilhaft. Die metallische Innenschicht kann bei dieser Ausführungsvariante eine sehr dünne Schichtdicke aufweisen und z.B. folienartig ausgebildet sein, so dass auch bei einer hohen angelegten elektrischen Spannung die in den Konnektorbereich eingebrachte Heizleistung nicht zu einer Überhitzung führt. Die er- forderliche mechanische Stabilität wird durch die elektrisch nicht leitfähige Außenschicht sichergestellt. Die Metallschicht und die äußere Schicht können stoffschlüssig, z.B. mittels eines Klebstoffs, verbunden sein.

Zweckmäßigerweise weist das Formteil zwei Anschlussfahnen zur elektrischen Kontaktie- rung auf. Diese Anschlussfahnen können problemlos bei der Festlegung der Stanzgeometrie berücksichtigt werden. An die Anschlussfahnen werden vorzugsweise elektrische Leitungen angeschlossen, über die die Bestromung und damit die Beheizung des Blechformteils erfolgt. Die Anschlussfahren können zweckmäßigerweise gleichzeitig als Hebelarme zum oben beschriebenen Aufweiten des Klemmbauteils dienen. Als Material für das elas- tisch verformbare Klemmbauteil eignet sich insbesondere eine federharte Metalllegierung, damit die nötige Rückstellkraft zur Sicherstellung der Klemmwirkung gewährleistet ist. Das Metall muss ferner einen vergleichsweise hohen elektrischen Widerstand aufweisen, um damit eine wirksame Beheizung des Konnektors sicherzustellen. Alternativ kann das Klemmbauteil auch als Spiralfeder ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise weist die Spiralfeder mindestens einen spiralförmigen Heizdraht zur Konnektor- Beheizung sowie mindestens einen spiralförmigen Federdraht zur Bereitstellung der Klemmwirkung auf. Es wird hier also bewusst eine Trennung zwischen elektrischer Behei- zung einerseits und Bereitstellung der mechanischen Klemmwirkung andererseits vorgenommen. Zweckmäßigerweise sind der Heizdraht und der Federdraht gemeinsam mit einer, vorzugsweise ebenfalls spiralförmigen, elektrisch isolierenden Ummantelung versehen, welche beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann. In diesem Fall ist das elastisch verformbare Klemmbauteil also als Kunststoff-Spirale ausgebildet, welche in ihrem Inneren sowohl eine Seele für die elektrische Beheizung als auch eine Seele für die mechanische Stabilität der Spiralfeder besitzt.

Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass die Schlauchleitung mindestens einen, vorzugsweise um die Schlauchleitung spiralförmig gewickelten, Widerstandsheizdraht auf- weist. Zweckmäßigerweise ist dieser Heizdraht nach außen hin von einer Isolationsschicht umgeben, um Wärmeverluste zu reduzieren. Diese äußere Isolationsschicht kann beispielsweise als Wellschlauch ausgebildet sein und besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff. Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass die Konnektor-Heizvorrichtung und die

Heizeinrichtung für die Schlauchleitung elektrisch parallel oder auch alternativ in Reihe geschaltet sind.

Die erfindungsgemäße Medienleitung findet insbesondere Einsatz beim Transport einer Harnstoff-Wasser-Lösung, welche in Kraftfahrzeugen Verbrennungsabgasen von Motoren, insbesondere Dieselmotoren, zugegeben wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Medienleitung,

Fig. 2a, 2b dreidimensionale Darstellungen der in Fig. 1 gezeigten Medienleitung und Fig. 3a, 3b eine erfindungsgemäße Konnektor-Heizvorrichtung in Einzeldarstellung in einer Draufsicht bzw. dreidimensionalen Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt ausschnittsweise eine Medienleitung, welche zum Transport einer Harn- stoff-Wasser-Lösung 1 in einem Dieselkraftfahrzeug vorgesehen ist. Die Harnstoff-Wasser- Lösung 1 wird den Verbrennungsabgasen zugegeben, um die Stickoxid-Emissionen zu senken. Die Medienleitung weist eine polymere Schlauchleitung 2 zum Medientransport (s. Fig. 2a), eine (nicht näher dargestellte) Heizeinrichtung zur Beheizung des Mediums 1 sowie am Schlauchleitungsende einen Konnektor 3 zum flüssigkeitsdichten Anschluss der Schlauchleitung 2 an ein Aggregat auf. Bei diesem Aggregat kann es sich beispielsweise um einen Vorratsbehälter für die Harnstoff-Wasser-Lösung, eine weitere Medienleitung oder aber auch um eine Düse zur Einspritzung der Lösung in den Abgasstrom handeln. Die Figuren 1 , 2a und 2b zeigen lediglich ein Ende der erfindungsgemäßen Medienleitung. Das andere Ende der Medienleitung kann hierzu analog ausgebildet sein.

Wie den Figuren 1 , 2a und 2b zu entnehmen ist, ist am Konnektor 3 zur Beheizung eine elektrisch betriebene Konnektor-Heizvorrichtung 4 vorgesehen. Insbesondere bei einer vergleichenden Betrachtung aller Figuren ist zu erkennen, dass die Konnektor- Heizvorrichtung 4 ein elastisch verformbares Klemmbauteil 5 aufweist, welches im elastisch verformten Zustand auf den Konnektor 3 aufgeschoben und durch seine Klemmwirkung an dem Konnektor 3 befestigt ist. Das Klemmbauteil 5 stellt ein Heizelement der Kciinektor- Heizvorrichtung 4 dar und ist hierzu über elektrische Drähte 7 an eine (nicht dargestellte) elektrische Stromquelle angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel besteht die Konnektor- Heizvorrichtung 4 aus dem elastisch verformbaren Klemmbauteil 5.

Die Figuren 3a und 3b zeigen das Klemmbauteil 5 in einer Einzeldarstellung. Es ist erkennbar, dass das Klemmbauteil 5 eine klauenförmige Geometrie aufweist. Die Weite W der Klauenöffnung ist durch eine elastische Verformung des Klemmbauteils 5 veränderbar. Durch eine Aufweitung des Klemmbauteiles 5 ist es möglich, dieses einfach auf den Konnektor 3 aufzuschieben. Wird die Kraft, welche zur Aufweitung des Klemmbauteils 5 erforderlich ist, wieder zurückgenommen, so klemmt sich das Klemmbauteil 5 auf der äußeren Oberfläche des Konnektors 3 fest und ist hierdurch sicher mit diesem verbunden (vgl. Figuren 1 , 2a, 2b). Das Klemmbauteil 5 wird nach erfolgter Montage mit einer (nicht dargestellten) äußeren Kapselung ummantelt, um die Konnektor-Heizeinrichtung 4 vor mechani- scher Beschädigung zu schützen und gleichzeitig Wärmeverluste zu reduzieren. Insbesondere den Figuren 3a und 3b ist zu entnehmen, dass das Klemmbauteil 5 als gestanztes und danach gebogenes Blechformteil ausgebildet ist. Ferner ist erkennbar, dass das Blechformteil 5 mäanderförmig gestaltet ist. Das Blechformteil 5 weist zwei Anschluss- fahnen 6 zur elektrischen Kontaktierung auf. Wie den Figuren 1 , 2a und 2b zu entnehmen ist, sind an die Fahnen 6 jeweils die Enden der elektrischen Drähte 7 angeschlossen, so dass über die Fahnen 6 das Klemmbauteil 5 mit Strom versorgt und damit beheizt werden kann. Die Anbindung der elektrischen Drähte 7 an die Anschlussfahnen 6 kann über einen Löt- oder Schweißvorgang erfolgen. Die elektrischen Drähte 7 sind an einen elektrischen Stecker 8 angeschlossen. Das Blechformteil besitzt zweckmäßigerweise eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke s = 0,3 mm. Die Breite bi der mäan- derförmigen Abschnitte 9 beträgt 0,5 - 3 mm, z.B. 1 - 2 mm. Das Blechformteil weist mehrere Mäanderschlaufen 11 auf. Die Mäanderschlaufen 11 weisen jeweils zwei mäanderför- mige Abschnitte 9 auf. Der axiale Abstand b ₂ zwischen zwei mäanderförmigen Abschnitten 9 beträgt 0,2 - 10 mm, insbesondere 0,5 - 5 mm, z.B. 1 - 4 mm. Das Blechformteil 5 besteht aus einer hinsichtlich elektrischen Widerstand und korrosive Belastbarkeit an den Einsatzzweck angepasste Metalllegierung..

Die Heizeinrichtung zur Beheizung der Schlauchleitung 2 weist einen um die Schlauchlei- tung 2 spiralförmig gewickelten Widerstandsheizdraht auf. Dieser Widerstandsheizdraht ist in den Figuren nicht näher dargestellt. Es ist jedoch insbesondere in der Fig. 2a erkennbar, dass die Schlauchleitung 2 von einer äußeren Ummantelung in Form eines Wellschlauchs 10 umgeben ist. Dieser umschließt auch den Widerstandsheizdraht und dient somit als mechanischer Schutz für diesen. Gleichzeitig stellt der Wellschlauch eine Wärmeisolierung dar, um eine möglichst vollständige Übertragung der vom Heizdraht abgegebenen Wärmeenergie an die Schlauchleitung 2 und damit an die in der Schlauchleitung 2 befindliche Harnstoff-Wasser-Lösung 1 sicherzustellen. Im Ausführungsbeispiel sind die Konnektor- Heizvorrichtung 4 und der spiralförmig um die Schlauchleitung 2 gewickelte Widerstandsheizdraht elektrisch parallel geschaltet.

In den Ausführungsbeispielen ist das Klemmbauteil 5 als einschichtiges Blechformteil ausgebildet. Alternativ hierzu liegt es jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass das Klemmbauteil 5 als mehrschichtiges Formteil ausgebildet ist und hierbei eine äußere Schicht aus einem elektrischen Isolationsmaterial, vorzugsweise Kunststoff, sowie eine metallische In- nenschicht aufweist. In diesem Fall kann die Innenschicht mit einer sehr geringen Schicht- dicke versehen sein, wobei die mechanische Stabilität des gesamten Klemmbauteils 5 durch die äußere Schicht gewährleistet wird. Die geringe Schichtdicke der Metallschicht ermöglicht eine Dosierung der eingebrachten Heizleistung, so dass eine Überhitzung im Konnektorbereich auch bei einer hohen an die Konnektor-Heizvorrichtung 4 angelegten elektrischen Spannung vermieden wird, wobei eine Einstellung der Heizleistung über die Wahl der Schichtdicke der metallischen Innenschicht erfolgen kann.

Patentansprüche