CN109968639B - 用于制造组合式加热和防溅设备的半成品和由此形成的设备 - Google Patents

Abstract

一种半成品(10)，其成为用于制造用于机动车工作液体箱的组合式加热和防溅设备(40)，尤其用于含水的尿素溶液的机动车用存储箱，所述半成品包括：面状的塑料构件(12)，所述塑料构件具有至少一个设置在其上的电阻加热带(14)和与面状的塑料构件(12)一体构成的、从其竖起的防溅冲击面(22)。根据本发明提出，面状的塑料构件(12)作为功能部段(18，20，24)具有加热部段(18)和防溅部段(20)，所述加热部段具有至少一个设置在其上的电阻加热带(14)，其中塑料构件(12)的两个功能部段(18，20，24)相对于彼此可移动地彼此连接。

Description

用于制造组合式加热和防溅设备的半成品和由此形成的设备

技术领域

本发明涉及一种组合式加热和防溅半成品，其构成为用于制造用于机动车工作液体箱的组合式加热和防溅设备，尤其用于含水的尿素溶液的机动车用存储箱。此外，本发明还涉及一种由这种半成品制造的加热和防溅设备。组合式加热和防溅半成品包括：面状的塑料构件，所述塑料构件具有至少一个设置在其上的电阻加热带；和与面状的塑料构件一体构成的、从其竖起的防溅冲击面。

背景技术

从FR 3 038 000 A1中已知这种用于机动车用存储箱的组合式加热和防溅设备，所述机动车用存储箱用于存储含水的尿素溶液，其用于通过选择性地催化还原内燃机尾气中的氮氧化合物进行SCR尾气清洁。所述出版物公开了一种用于机动车中的尿素箱的以注塑方式制造的防溅设备，所述防溅设备具有嵌入其中的电阻加热带。在此，电阻加热带集成到防溅冲击面中。FR 3 038 000 A1教导，用热塑性塑料重新喷涂(überspritzen)电阻加热带，或者将电阻加热带以夹层方式设置在两个塑料壳之间并且将塑料壳组合成塑料构件。

此外，从FR 3 038 000 A1中已知，面状的塑料构件构成有或设有设置在其上的、具有肋部的电阻加热带，以便提高面积，电阻加热带的热量能够穿过所述面积释放到外部环境。

发明内容

基于在上文中描述的现有技术，本发明的目的是，简化组合式加热和防溅设备的制造和安装。

所述目的根据本发明通过开始提到类型的组合式加热和防溅设备来实现，其中面状的塑料构件作为功能部段具有加热部段和防溅部段，所述加热部段具有至少一个设置在其上的电阻加热带，并且防溅部段具有至少一个从其竖起的防溅冲击面，其中塑料构件的两个功能部段相对于彼此可移动地彼此连接。

可能的是，在可尽可能简单操作的拉伸状态产生面状的塑料构件，并且在其制造之后通过两个功能部件相对于彼此的相对移动产生原则上准备好用于运行由半成品制造的组合式加热和防溅设备的构造。这不一定表示，半成品的这样通过两个功能部段的相对移动实现的构造立即可投入使用。这仅表示，这样完成的构造为了在存储箱中使用不必再进一步地改变，而是在完成的设备中面状的塑料构件的最终构造。

通过两个功能部段的可移动的连接，所述功能部段能够一方面防丢失地彼此连接，并且另一方面快速地并且不复杂地置于用于由半成品形成的设备的随后使用的构造中。

虽然在开始作为功能部段提到加热部段和防溅部段。在根据本发明的半成品上始终存在所述加热部段和防溅部段。然而，本说明书不应如下错误理解：加热部段和防溅部段必须是半成品的唯一功能部段。因此，不应排除，半成品或由其形成的设备(加热和防溅设备)具有其他功能部段，所述其他功能部段能够是两个彼此可移动地连接的功能部段中的一个。

原则上，两个功能部段能够以任意方式相对于彼此可移动地彼此连接。为了能够确保可相对移动的连接将两个功能部段防丢失地彼此连接，优选地提出，两个功能部段相对于彼此可围绕枢转轴线枢转地彼此连接。

通过两个功能部段相对于彼此的枢转，从拉伸的面状的塑料构件中能够产生紧凑的塑料构件或/或能够从拉伸的面状的塑料构件中形成更小拉伸的、不平坦的塑料构件，所述塑料构件允许构造的形成，所述构造沿正交于枢转轴线的方向抵抗具有设备的箱中的工作液体的飞溅。例如，两个面状的功能部段，尤其呈加热部段和防溅部段的构造，能够通过围绕枢转轴线的枢转双坡屋顶似的彼此成角度地安置，使得通过两个功能部段形成的突出部为用于工作液体的屏障，防止正交于枢转轴线的流动运动。

原则上，半成品或还有由其形成的设备能够具有多于两个相对于彼此可移动的功能部段，使得能够由功能部段形成较复杂的三维构造。例如，多个相对于彼此可移动地彼此连接的功能部段能够分别成对地围绕各一个枢转轴线枢转地彼此连接，其中至少多个枢转轴线，优选全部枢转轴线，彼此平行地伸展。因此，塑料构件能够置于波浪形的构造，所述构造阻止工作液体正交于枢转轴线运动。防溅部段的防溅冲击面能够与至少一个枢转轴线围成角度，优选直角，使得防溅冲击面阻止工作液体平行于枢转轴线运动。因此，由半成品形成的设备能够抵抗承载设备的箱中的工作液体沿两个彼此正交的方向的不期望的飞溅运动。

所述有利的改进方案使得半成品能够具有多于一个加热部段或/和多于一个防溅部段。

为了两个功能部段的彼此尽可能防丢失的连接，根据本发明的一个有利的改进方案能够提出，两个功能部段可移动地一件式地彼此连接。如果半成品具有多于两个功能部段，那么优选地多于两个功能部段一件式地相对于彼此可移动地彼此连接。此外，功能部段彼此一件式的连接允许以尽可能少的方法步骤、优选在唯一的方法步骤中制造半成品。

优选地，注塑制造塑料构件，使得至少能够在唯一的注塑步骤中产生塑料构件。

电阻加热带优选在产生塑料构件之前制造，例如通过已知的刻蚀技术。那么，电阻加热带能够层压到塑料构件上，例如利用承载电阻加热带的承载薄膜。作为承载薄膜，聚烯烃薄膜，尤其聚丙烯薄膜，证实为是有利的。

替选地，电阻加热带能够由随后的塑料构件的塑料材料包覆喷射。对此，电阻加热带能够在注塑制造塑料构件之前插入用于制造塑料构件的注塑模具的注塑腔中。插入电阻加热带又能够通过事先将加热带施加到承载薄膜上来简化。

因此，优选的是，在半成品上的——从而同样在由此形成的设备上的——电阻加热带至少部段地，优选完全地，通过薄膜覆盖。为了简化加热带的完整性的控制，薄膜优选是透明的。

为了提供有利的枢转连接，根据本发明的一个优选的实施方式，两个功能部段彼此通过折页部段相对可移动地彼此连接。通过折页部段的有利的一件式的连接例如能够借助于在两个功能部段之间构成薄膜折页来实现。十分普遍地，折页部段与通过其连接的功能部段相比能够具有更小的构件厚度。

在该处要指出的是，借助形容词“面状的”表示如下构件，与其两个相对于彼此以及分别相对于厚度尺寸正交的主尺寸方向相比，所述构件的厚度小。因为塑料构件不需要是平坦的塑料构件，在塑料构件的不同地点的厚度尺寸能够在静止的笛卡尔坐标系中具有不同的定向。例如，塑料构件在其相应的主尺寸方向上的尺寸能够是厚度尺寸的至少40倍，优选至少100倍大。尽管厚度尺寸优选是恒定的，但所述厚度尺寸也能够局部地在塑料构件的延伸上具有不同的数值，其中优选至少一个折页部段与通过其连接的功能部段相比具有更小的厚度。功能部段本身优选是刚性的，即不致使变形。

为了能够确保两个可相对移动地彼此连接的功能部段能够不仅置于期望的预定的相对部位中，而且也能够持久地保持在所述预定的相对部位中，能够提出，两个功能部段具有固定机构，所述固定机构构成为用于，将两个功能部段在预定的相对位置中相对于彼此固定。预定的相对位置在此优选是预定的准备运行位置，即如下位置，所述位置直至机动车用存储箱中的由半成品形成的加热和防溅设备投入运行不必再改变或仅以可忽略的程度改变。

作为固定机构能够使用粘性的固定机构，如粘胶。当然，粘胶由于老化，尤其在温度变化的附加影响下，能够降低其粘性作用。此外，在承载组合式加热和防溅设备的机动车用存储箱中容纳的工作液体能够引起粘胶的不期望的退化。因此，固定机构优选构成为实体的，尤其构成为形状配合固定机构。因此，根据本发明的一个优选的改进形式，固定机构在功能部段之一处具有固定结构，所述固定结构在预定的相对位置中穿透或/或在后方接合相应另外的功能部段处的固定配合结构。

例如，固定结构和固定配合结构能够形成锁定装置，尤其可克服的锁定装置。然而因为在机动车中的使用也承受撞击负荷，由固定结构和固定配合结构建立不可松开的连接是优选的。“不可松开”在此表示“在不破坏结构的情况下不可松开”。

如果固定结构具有铆钉坯件，所述铆钉坯件在预定的相对位置中穿透作为固定配合结构的贯通开口，那么例如可建立这种不可松开的连接，所述贯通开口沿相应另外的功能部段的厚度方向穿透所述功能部段。优选地，铆钉坯件与所属的功能部段的塑料材料一件式地构成，即构成为塑料铆钉坯件，所述塑料铆钉坯件从功能部段以在一侧突出的方式竖起。那么，如果铆钉坯件穿透相应另外的功能部段中的贯通开口，并且两个功能部段相对于彼此置于其最终的相对位置中，那么铆钉坯件的自由端部通过铆钉工具在热作用下成型为铆钉头，所述铆钉头将具有贯通开口的功能部段持久地保持在铆钉头和具有初始的铆钉坯件的功能部段之间。在准备运行的加热和防溅设备上已构成有铆钉头。

如在上文中已经表明的，两个功能部段中的一个能够是加热部段，并且相应另外的功能部段能够是防溅部段。

加热部段和防溅部段的上述描述原则上不应表示：加热部段仅是加热部段，但不也是防溅部段，并且反之亦然。然而，优选地，加热部段不具有防溅冲击面。替选地或附加地能够提出，防溅部段不具有电阻加热带。只要仅一个功能部段不具有相应另外的功能部段的功能，加热部段就优选不具有防溅冲击面。然而在防溅部段上一定会设有至少一个电阻加热带。

替选地或附加地，两个功能部段中的一个能够是加热部段，并且相应另外的功能部段能够是接触部段，所述接触部段具有用于联接到电流源上的联接结构，并且所述接触部段构成为用于使电流从联接结构导通到至少一个电阻加热带。在该情况下，加热部段能够与接触部段防丢失地构成，其中接触部段能够相对于加热部段置于对于相应的应用情况尤其有利的位置和定向中。因此，能够由同一半成品形成组合式加热和防溅设备，所述组合式加热和防溅设备根据加热部段和接触部段的选择的成型能够接好地设置在不同的箱壳中。

塑料构件能够通过多于一个塑料部件形成，以便将不同的功能构件可能有利地配备用于其相应的特定功能。例如，加热部段能够由实心塑料形成，以便尽可能好地传导由电阻加热带发出的热量。对此，塑料能够填充由具有比塑料基质更高的比导热率的材料构成的纤维或/和颗粒。

防溅冲击面能够由泡沫塑料形成，以便以高的延展性提供所述防溅冲击面，使得冲击面在进入箱中时不折断。

本发明还涉及一种用于机动车工作液体箱的，尤其用于含水的尿素溶液的机动车用存储箱的组合式加热和防溅设备，所述组合式加热和防溅设备由如在上文中描述的和有利地改进的半成品制造。

附图说明

下面根据所附的附图详细阐述本发明。附图示出：

图1示出用于形成组合式加热和防溅设备的半成品的根据本发明的实施方式的大致示意的立体图，

图2示出组合式加热和防溅设备的根据本发明的实施方式的大致示意的立体图，所述组合式加热和防溅设备由图1的组合式加热和防溅半成品构成，

图3示出图2的组合式加热和防溅设备的大致示意的俯视图，

图4示出沿着图3的剖面IV-IV贯穿图2和3的组合式加热和防溅设备的大致示意的剖面图。

具体实施方式

在图1中，用于制造组合式加热和防溅设备的半成品的根据本发明的实施方式总体用10表示。半成品10包括塑料构件12，所述塑料构件有利地一件式地以注塑方法制造。因此，其优选是无接缝的。所述半成品还包括电阻加热带14，所述电阻加热带借助于承载薄膜16层压到塑料构件12上或者在注塑制造塑料构件12期间已由其塑料材料包覆喷射。

塑料构件12在图1中示例性地具有三个功能部段：加热部段18，在所述加热部段中设置有电阻加热带14；防溅部段20，在所述防溅部段上构成有多个防溅冲击面22；和接触部段24，所述接触部段具有未详细示出的联接结构，用于通过同样未示出的电流源进行接触，以便常规地为电阻加热带14供应电能。接触部段24出于完整性仅在图1中并且在那里仅虚线地示出。接触部段24具有在图1中表明的容纳空间26，在所述容纳空间中引入用于接触联接结构的电流源侧的配合联接结构，并且与其优选可锁定。同样地，虚线表明的汇流排28将电阻加热带14与接触部段24的联接结构连接。

加热部段18和防溅部段20在之间设置有第一折页部段30的条件下常规地围绕第一枢转轴线S1可相对于彼此枢转地彼此连接。第一折页部段30与加热部段18和防溅部段20相比具有较小的厚度。

同样地，加热部段18和接触部段24通过呈薄膜折页的构造的第二折页部段32常规地围绕枢转轴线S2可相对于彼此枢转地彼此连接。

此外，塑料构件12具有固定机构34，以便能够将加热部段18和防溅部段20在预定的相对位置中固定。固定机构34例如在示出的实施例中包括从加热部段18在一侧突出的铆钉坯件36，所述铆钉坯件在如在图2中示出的制成的组合式加热和防溅设备40中穿透防溅部段20中的贯通开口38。在贯通开口38的区域中能够不具有承载薄膜16，或者能够通过作为冲制工具的铆钉坯件36穿通或冲裁承载薄膜。

冲击面22能够由与其余的塑料构件12相同的材料组分制成。替选地，所述冲击面能够为了提供更大的鲁棒性由泡沫塑料组分形成。塑料构件12因此能够通过双组分或多组分注塑方法制造。

在图2中，示出由半成品10制成的组合式加热和防溅设备40。

加热部段18和防溅部段20已围绕第一枢转轴线S1相对于彼此折叠或枢转180°。承载薄膜16的与半成品10或塑料构件12的各个功能部段18和20相关联的部分彼此无间隙地紧贴。因此，为了从加热带14穿过塑料构件12传输热量，不需要对流传输路径，所述对流传输路径与热传导相比通常具有更大的传输阻力。更确切地说，热量能够以传导的方式经过塑料构件12的还有承载薄膜16的各个功能部段或构件部段传导。

同样地，在图2至4中不再示出的接触部段24能够相对于加热部段18围绕第二枢转轴线S2枢转。以所述方式和方法，制成的加热和防溅设备40的接触部段24能够插入到容纳设备40的箱的箱壳中的准备用于接触部段24的凹部中。在此，准备的凹部在不同的箱中能够设置在不同的部位处，并且不同地定向。通过接触部段24相对于其余的功能部段18和20可移动的设置，能够由同一半成品10制造组合式加热和防溅设备40，所述组合式加热和防溅设备在无需构造改变的情况下就能够设置在用于不同车辆的不同的箱中。

图3从上部示出由半成品10制造的设备40的视图(俯视图)。在那里可见铆钉头42，所述铆钉头在功能部段18和20相对于彼此枢转从而引起借助于相应的铆接工具由铆钉坯件36穿透贯通开口38之后，在铆钉坯件36的远离加热部段18的自由的纵向端部上成型，使得铆钉头42将防溅部段20形状配合地保持在其本身和加热部段18之间。铆钉头42的直径因此大于所属的贯通开口38的直径。

图4示出沿着图3的正交于图3的图平面的剖面IV-IV的横截面图。其中又可见，如何通过形成铆钉头42能够确保加热部段18和防溅部段20达到相对位置。

如图4所示，在图4中借助夸大的尺寸示出的加热带14沉入到加热部段18的塑料中。所述沉入在如下情况下出现：加热带14连同其承载薄膜16插入到用于制造塑料构件12的注塑模具的注塑腔中，并且随后用塑料构件12的塑料材料包覆喷射。

在将承载薄膜16与加热带14层压到塑料构件12上的替选的情况下，加热带14可突出于塑料构件12的表面，所述加热带置于该表面上。

Claims (14)

1.一种组合式加热和防溅半成品(10)，所述组合式加热和防溅半成品构成为用于制造用于机动车工作液体箱的组合式加热和防溅设备(40)，所述组合式加热和防溅半成品包括面状的塑料构件(12)，所述面状的塑料构件具有至少一个设置在其上的电阻加热带(14)和与所述面状的塑料构件(12)一体构成的、从其竖起的防溅冲击面(22)，

其特征在于，所述面状的塑料构件(12)作为功能部段(18，20，24)具有：加热部段(18)；以及防溅部段(20)和接触部段(24)中的至少一个部段，所述加热部段具有至少一个设置在其上的电阻加热带(14)，所述防溅部段具有至少一个从其竖起的防溅冲击面(22)，其中所述塑料构件(12)的两个功能部段(18，20，24)相对于彼此可移动地彼此连接。

2.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)相对于彼此可围绕枢转轴线(S1，S2)可枢转地彼此连接。

3.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)一件式地彼此可移动地连接。

4.根据权利要求3所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)通过折页部段(30，32)相对于彼此围绕枢转轴线(S1，S2)可枢转地彼此连接。

5.根据权利要求4所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述折页部段(30，32)包括薄膜折页(32)。

6.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)具有固定机构(34)，所述固定机构构成为用于将两个所述功能部段(18，20，24)相对于彼此固定在预定的相对位置中。

7.根据权利要求6所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述预定的相对位置是预定的准备运行位置。

8.根据权利要求6所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述固定机构(34)具有在所述功能部段(18)中的一个功能部段上的固定结构(36)，所述固定结构在所述预定的相对位置中穿透或/和在后方接合相应另外的功能部段(20)上的固定配合结构(38)。

9.根据权利要求8所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述固定结构(36)具有铆钉坯件(36)，所述铆钉坯件在所述预定的相对位置中穿透作为所述固定配合结构(38)的贯通开口(38)，所述贯通开口沿相应另外的功能部段(20)的厚度方向穿透所述另外的功能部段。

10.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)中的一个功能部段是所述加热部段(18)，并且相应另外的功能部段是所述防溅部段(20)。

11.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述加热部段(18)不具有防溅冲击面(22)或/和所述防溅部段(20)不具有电阻加热带(14)。

12.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，两个所述功能部段(18，20，24)中的一个功能部段是所述加热部段(18)，并且相应另外的功能部段是接触部段(24)，所述接触部段具有用于联接到电流源上的联接结构，并且所述接触部段构成为用于使电流从所述联接结构导通到至少一个电阻加热带(14)。

13.根据权利要求1所述的组合式加热和防溅半成品(10)，

其特征在于，所述机动车工作液体箱是用于含水的尿素溶液的机动车用存储箱。

14.一种用于机动车工作液体箱的组合式加热和防溅设备(40)，所述组合式加热和防溅设备由根据权利要求1至13中任一项所述的半成品(10)构成。

Images