DE102018205247A1 - Tank installation unit, method for producing a tank installation unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Tankeinbaueinheit (1) für einen Flüssigkeitstank, umfassend einen Grundkörper (2) und ein Filtermodul (3), wobei das Filtermodul (3) ein Filtergewebe (4) und einen Filterrahmen (5) aufweist und mit dem Grundkörper (2) der Tankeinbaueinheit (1) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung des Filtermoduls (3) mit dem Grundkörper (2) über ein zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigtes Einlegerteil (6) hergestellt, das in den Grundkörper (2) integriert ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Tankeinbaueinheit (1).
The invention relates to a tank installation unit (1) for a liquid tank, comprising a base body (2) and a filter module (3), the filter module (3) having a filter fabric (4) and a filter frame (5) and being connected to the base body (2). the tank installation unit (1) is positively, positively and / or materially connected. According to the invention, the force, shape and / or material connection of the filter module (3) with the base body (2) via an at least partially made of plastic Einlegerteil (6) is produced, which is integrated into the base body (2).
The invention relates to a method for producing such a tank installation unit (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Tankeinbaueinheit für einen Flüssigkeitstank mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Tankeinbaueinheit.The invention relates to a tank installation unit for a liquid tank having the features of the preamble of
Bei dem Flüssigkeitstank kann es sich insbesondere um einen Tank zur Bevorratung einer wässrigen Harnstofflösung an Bord eines Kraftfahrzeugs handeln. Die wässrige Harnstofflösung wird zur Nachbehandlung der Abgase des Kraftfahrzeugs in einen Abgasstrom eingebracht. Im Abgas bewirkt sie die Bildung von Ammoniak, das in einem nachgeschalteten Katalysator mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden zu harmlosem Stickstoff und Wasser reagiert („selektive katalytische Reduktion“, SCR). Im Ergebnis kann so der Stickoxidausstoß des Kraftfahrzeugs deutlich gesenkt werden.The liquid tank may in particular be a tank for storing an aqueous urea solution on board a motor vehicle. The aqueous urea solution is introduced into a waste gas stream for the after-treatment of the exhaust gases of the motor vehicle. In the exhaust gas, it causes the formation of ammonia, which reacts in a downstream catalyst with the nitrogen oxides contained in the exhaust gas to harmless nitrogen and water ("selective catalytic reduction", SCR). As a result, the nitrogen oxide emissions of the motor vehicle can be significantly reduced.
Stand der TechnikState of the art
Aus der Offenlegungsschrift
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tankeinbaueinheit mit einem Filtermodul anzugeben, das einfach herzustellen ist und eine gesteigerte Robustheit besitzt.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a tank installation unit with a filter module, which is easy to manufacture and has an increased robustness.
Zur Lösung der Aufgabe werden die Tankeinbaueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the tank installation unit with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die für einen Flüssigkeitstank vorgeschlagene Tankeinbaueinheit umfasst einen Grundkörper und ein Filtermodul. Das Filtermodul weist dabei ein Filtergewebe und einen Filterrahmen auf und ist mit dem Grundkörper der Tankeinbaueinheit kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden. Erfindungsgemäß ist die kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung des Filtermoduls mit dem Grundkörper über ein zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigtes Einlegerteil hergestellt, das in den Grundkörper integriert ist.The tank installation unit proposed for a liquid tank comprises a base body and a filter module. The filter module in this case has a filter fabric and a filter frame and is non-positively, positively and / or materially connected to the main body of the tank installation unit. According to the invention, the non-positive, positive and / or cohesive connection of the filter module to the base body is made by means of an insert part made at least partially of plastic, which is integrated in the base body.
Das in den Grundkörper der Tankeinbaueinheit integrierte Einlegerteil ermöglicht eine freiere Werkstoffwahl. Insbesondere können unterschiedliche Werkstoffe, insbesondere Kunststoffe, zur Ausbildung des Grundkörpers, des Einlegerteils und/oder des Filtermoduls gewählt werden. Zur Ausbildung des Filterrahmens des Filtermoduls kann beispielsweise ein Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gewählt werden, der besonders formstabil ist, so dass die Robustheit des Filtermoduls gesteigert wird. Ferner kann ein Kunststoff gewählt werden, der sich besonders einfach und prozesssicher mit dem Filtergewebe verbinden, vorzugsweise verschweißen, lässt. Auf diese Weise kann die Herstellung des Filtermoduls vereinfacht werden und zugleich die Robustheit des Filtermoduls weiter gesteigert werden. Um die Verbindung des Filtermoduls mit dem Grundkörper der Tankeinbaueinheit zu vereinfachen, kann das Einlegerteil zumindest teilweise aus dem gleichen Kunststoff wie der Filterrahmen des Filtermoduls gefertigt sein. Die Verbindung des Filtermoduls mit dem Grundkörper bzw. mit dem in den Grundkörper integrierten Einlegerteil kann somit ebenfalls durch Verschweißen hergestellt werden. Der Grundkörper der Tankeinbaueinheit kann dabei aus einem anderen Kunststoff als das Einlegerteil und/oder der Filterrahmen gefertigt sein, so dass der Werkstoff jeweils optimal auf die jeweilige Funktion eines Bauteils abgestimmt werden kann.The integrated in the body of the tank installation unit Einlegererteil allows a freer choice of materials. In particular, different materials, in particular plastics, can be selected to form the main body, the insert part and / or the filter module. To form the filter frame of the filter module, for example, a material, in particular plastic, can be selected, which is particularly dimensionally stable, so that the robustness of the filter module is increased. Furthermore, a plastic can be selected, which is particularly simple and reliable connect with the filter fabric, preferably welded, leaves. In this way, the production of the filter module can be simplified while the robustness of the filter module can be further increased. In order to simplify the connection of the filter module with the base body of the tank installation unit, the insert part may be at least partially made of the same plastic as the filter frame of the filter module. The connection of the filter module with the main body or with the integrated into the body insert part can thus also be prepared by welding. The main body of the tank installation unit can be made of a plastic other than the Einlegerteil and / or the filter frame, so that the material can be optimally matched to the respective function of a component.
Bevorzugt ist das Einlegerteil zumindest teilweise aus Polyamid (PA) gefertigt. Polyamid weist eine höhere Schmelztemperatur als beispielsweise hochdichtes Polyethylen (HDPE) auf, aus dem vorzugsweise der Grundkörper der Tankeinbaueinheit gefertigt ist. Das zumindest teilweise aus Polyamid gefertigte Einlegerteil kann somit in eine Form zur Herstellung des Grundkörpers eingelegt und mit dem Kunststoff des Grundkörpers umspritzt werden. Auf diese Weise kann das Einlegerteil besonders einfach in den Grundkörper der Tankeinbaueinheit integriert werden. In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass das Einlegerteil zur Integration in den Grundkörper zumindest bereichsweise mit einem weiteren Kunststoff, vorzugsweise mit hochdichtem Polyethylen (HDPE), umspritzt ist, aus dem der Grundkörper gefertigt ist.Preferably, the Einlegerteil is at least partially made of polyamide (PA). Polyamide has a higher melting temperature than, for example, high density polyethylene (HDPE), from which preferably the main body of the tank installation unit is made. The Einlegerteil at least partially made of polyamide can thus be inserted into a mold for the preparation of the body and overmolded with the plastic of the body. In this way, the insert part can be integrated particularly easily into the main body of the tank installation unit. In a development of the invention, it is therefore proposed that the insert part for integration into the main body is at least partially encapsulated with another plastic, preferably with high-density polyethylene (HDPE), from which the main body is made.
Des Weiteren bevorzugt ist der Filterrahmen des Filtermoduls ebenfalls aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid (PA), gefertigt und mit dem Einlegerteil stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Die Fertigung des Filterrahmens aus Polyamid (PA) ermöglicht eine einfache Verbindung, insbesondere Verschweißung, mit dem Einlegerteil. Gleiches gilt in Bezug auf die Verbindung des Filterrahmens mit dem Filtergewebe, die vorzugsweise ebenfalls durch Verschweißen hergestellt ist. Da PA formstabiler als beispielsweise HDPE ist, kann der Verzug des Filterrahmens beim Verschweißen reduziert werden.Further preferably, the filter frame of the filter module is also made of plastic, preferably made of polyamide (PA), and connected to the Einlegerteil cohesively, in particular welded. The production of the filter frame made of polyamide (PA) allows a simple connection, in particular welding, with the Einlegerteil. The same applies with respect to the connection of the filter frame with the filter fabric, which is preferably also produced by welding. Since PA is more dimensionally stable than, for example, HDPE, the distortion of the filter frame during welding can be reduced.
Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Filterrahmen des Filtermoduls zusätzlich durch Warmverstemmen mit dem Grundkörper der Tankeinbaueinheit verbunden ist. Auf diese Weise kann die Robustheit der Anordnung weiter gesteigert werden. Das Warmverstemmen kann punktuell erfolgen, wobei die Befestigungspunkte derart verteilt angeordnet sind, dass hierüber der Filterrahmen optimal am Grundkörper abgestützt ist.As a further development measure, it is proposed that the filter frame of the filter module is additionally connected by hot caulking to the main body of the tank installation unit. In this way, the robustness of the arrangement can be further increased. The heat staking can be done selectively, wherein the attachment points are arranged distributed so that over this the filter frame is optimally supported on the body.
Vorteilhafterweise umfasst das Einlegerteil eine Hülse zum Hindurchleiten von gefilterter Flüssigkeit. Da das Einlegerteil zugleich der Befestigung des Filtermoduls am Grundkörper dient, kann auf diese Weise eine sichere und dichte Anbindung des Filtermoduls an den Grundkörper erreicht werden. Die Hülse kann insbesondere aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein.Advantageously, the insert part comprises a sleeve for passing filtered liquid. Since the Einlegerteil also serves the attachment of the filter module on the body, in this way a secure and tight connection of the filter module to the body can be achieved. The sleeve may in particular be made of a metallic material.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Hülse zumindest bereichsweise mit dem Kunststoff des Einlegerteils und/oder mit dem Kunststoff des Grundkörpers umspritzt ist. Zur Vorfertigung des Einlegerteils wird die Hülse bevorzugt zunächst mit dem Kunststoff des Einlegerteils umspritzt. Das vorgefertigte Teil kann dann in die Form zur Herstellung des Grundkörpers eingelegt und mit dem Kunststoff des Grundkörpers umspritzt werden. Wird die Hülse nur bereichsweise mit dem Kunststoff des Einlegerteils umspritzt, kann eine direkte Verbindung der Hülse mit dem Grundkörper hergestellt werden. Beispielsweise kann die Hülse einen in den Grundkörper hineinragenden Verbindungsabschnitt aufweisen, der mit der Saugseite einer Pumpe zur Entnahme der gefilterten Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank verbindbar ist.It is also proposed that the sleeve is at least partially encapsulated with the plastic of the insert part and / or with the plastic of the base body. For prefabrication of the insert part, the sleeve is preferably first encapsulated with the plastic of the insert part. The prefabricated part can then be inserted into the mold for the production of the base body and overmoulded with the plastic of the base body. If the sleeve is only partially encapsulated with the plastic of the insert part, a direct connection of the sleeve to the basic body can be produced. For example, the sleeve may have a protruding into the main body connecting portion which is connectable to the suction side of a pump for removing the filtered liquid from the liquid tank.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Tankeinbaueinheit für einen Flüssigkeitstank, umfassend einen Grundkörper und ein Filtermodul, vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird das Filtermodul, das ein Filtergewebe und einen Filterrahmen aufweist, mit dem Grundkörper der Tankeinbaueinheit kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden. Erfindungsgemäß wird die kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung des Filtermoduls mit dem Grundkörper über ein zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigtes Einlegerteil hergestellt, das zuvor in den Grundkörper integriert worden ist.To solve the object mentioned above, a method for producing a tank installation unit for a liquid tank, comprising a base body and a filter module, also proposed. In the method, the filter module, which has a filter fabric and a filter frame, connected to the main body of the tank installation unit frictionally, positively and / or cohesively. According to the invention, the non-positive, positive and / or cohesive connection of the filter module to the base body is produced via an insert part manufactured at least partially from plastic, which has been previously integrated into the basic body.
Das Verfahren dient insbesondere der Herstellung einer erfindungsgemäßen Tankeinbaueinheit. Entsprechend können durch das Verfahren die zuvor in Verbindung mit der Tankeinbaueinheit beschriebenen Vorteile erreicht werden. Durch das in den Grundkörper der Tankeinbaueinheit integrierte Einlegerteil kann insbesondere die Werkstoffauswahl dahingehend optimiert werden, dass die Herstellung des Filtermoduls der Tankeinbaueinheit vereinfacht wird und zugleich die Robustheit des Filtermoduls gesteigert wird. Das Einlegerteil ermöglicht ferner eine sichere und dauerhafte Verbindung des Filtermoduls mit dem Grundkörper, vorzugsweise durch Verschweißen.The method is used in particular for producing a tank installation unit according to the invention. Accordingly, the method can achieve the advantages described above in connection with the tank installation unit. As a result of the insert part integrated into the main body of the tank installation unit, in particular the material selection can be optimized such that the manufacture of the filter module of the tank installation unit is simplified and at the same time the robustness of the filter module is increased. The insert also allows a secure and permanent connection of the filter module with the body, preferably by welding.
Bevorzugt wird das Einlegerteil zumindest teilweise aus Polyamid (PA) gefertigt, beispielsweise durch Spritzgießen. Auf diese Weise ist das Einlegerteil vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Des Weiteren bevorzugt wird das Einlegerteil zur Integration in den Grundkörper zumindest bereichsweise mit einem weiteren Kunststoff, vorzugsweise mit hochdichtem Polyethylen (HDPE), umspritzt, aus dem - zeitgleich - der Grundkörper gefertigt wird. Das Einlegerteil kann auf diese Weise einfach in den Grundkörper der Tankeinbaueinheit integriert werden.Preferably, the insert part is at least partially made of polyamide (PA), for example by injection molding. In this way, the Einlegererteil is relatively inexpensive to produce. Furthermore, the insert part for integration into the base body is preferably at least partially encapsulated with another plastic, preferably with high-density polyethylene (HDPE), from which - at the same time - the base body is manufactured. The Einlegerteil can be easily integrated in this way in the body of the tank installation unit.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Filterrahmen des Filtermoduls ebenfalls aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid (PA), gefertigt wird und mit dem Einlegerteil stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt, wird. Die Verwendung gleicher Kunststoffe erleichtert die stoffschlüssige Verbindung des Filtermoduls mit dem Einlegerteil, insbesondere können die Kunststoffe miteinander verschweißt werden. Auf diese Weise wird eine belastbare und dichte Anbindung des Filtermoduls an den Grundkörper erreicht. Die Verwendung von Polyamid (PA) ermöglicht zudem eine einfache Verbindung, vorzugsweise Verschweißung, des Filtergewebes mit dem Filterrahmen. Da Polyamid (PA) gegenüber HDPE, das üblicherweise zur Ausbildung des Filterrahmens verwendet wird, formstabiler ist, kann der beim Verschweißen auftretende Verzug des Filterrahmens verringert werden.It is also proposed that the filter frame of the filter module is also made of plastic, preferably made of polyamide (PA), and connected to the Einlegerteil cohesively, in particular welded, is. The use of the same plastics facilitates the cohesive connection of the filter module with the Einlegerteil, in particular, the plastics can be welded together. In this way, a resilient and tight connection of the filter module is achieved at the base body. The use of polyamide (PA) also allows easy connection, preferably welding, of the filter fabric with the filter frame. Since polyamide (PA) is more dimensionally stable than HDPE, which is usually used to form the filter frame, the distortion of the filter frame occurring during welding can be reduced.
Vorteilhafterweise wird der Filterrahmen des Filtermoduls zusätzlich durch Warmverstemmen mit dem Grundkörper der Tankeinbaueinheit verbunden. Durch die zusätzliche Verbindung kann die Robustheit des Filtermoduls weiter gesteigert werden. Die Verbindung durch Warmverstemmen kann punktuell erfolgen, wobei vorzugsweise die einzelnen Befestigungspunkte über den Filterrahmen verteilt angeordnet werden. Somit kann eine gleichmäßige Abstützung des Filtermoduls am Grundkörper erzielt werden.Advantageously, the filter frame of the filter module is additionally connected by hot caulking with the main body of the tank installation unit. Due to the additional connection, the robustness of the filter module can be further increased. The connection by hot caulking can be made selectively, wherein preferably the individual attachment points are arranged distributed over the filter frame. Thus, a uniform support of the filter module can be achieved on the body.
Die Hauptanbindung des Filtermoduls an den Grundkörper erfolgt jedoch über das Einlegerteil, das vorzugsweise eine Hülse zum Hindurchleiten von gefilterter Flüssigkeit umfasst. Über die Hülse des Einlegerteils kann das Filtermodul mit der Saugseite einer Pumpe verbunden werden, mittels welcher die gefilterte Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank entnehmbar ist. Die Pumpe kann ebenfalls mit der Tankeinbaueinheit verbunden sein. Darüber hinaus kann die Tankeinbaueinheit eine Heizvorrichtung zum Beheizen der Flüssigkeit aufweisen.However, the main connection of the filter module to the base body via the Einlegerteil, which preferably comprises a sleeve for passing filtered liquid. About the sleeve of the Einlegerteils the filter module can be connected to the suction side of a pump, by means of which the filtered liquid can be removed from the liquid tank. The pump may also be connected to the tank installation unit. In addition, the tank installation unit may have a heating device for heating the liquid.
Zur Verbindung mit dem Flüssigkeitstank wird vorzugsweise die Tankeinbaueinheit von unten an eine Öffnung im Boden des Flüssigkeitstanks angesetzt, so dass zumindest das Filtermodul in Kontakt mit der im Flüssigkeitstank bevorrateten Flüssigkeit gelangt. Die Tankeinbaueinheit wird dann weiterhin vorzugsweise umlaufend mit dem Tankboden des Flüssigkeitstanks verschweißt, so dass zugleich eine Abdichtung erreicht wird. Der Flüssigkeitstank ist vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, wie die Tankeinbaueinheit gefertigt, wobei es sich aus den eingangs genannten Gründen vorzugsweise um HDPE handelt.For connection to the liquid tank, the tank installation unit is preferably attached to an opening in the bottom of the liquid tank from below, so that at least the filter module comes into contact with the liquid stored in the liquid tank. The tank installation unit is then preferably welded circumferentially with the tank bottom of the liquid tank, so that at the same time a seal is achieved. The liquid tank is preferably made of the same material, in particular plastic, as the tank installation unit, wherein it is preferably HDPE for the reasons stated at the outset.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tankeinbaueinheit wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:
-
1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Tankeinbaueinheit, -
2 eine teilweise angeschnittene perspektivische Darstellung der Tankeinbaueinheit der1 im Bereich des Filtermoduls, -
3 eine perspektivische Darstellung der Tankeinbaueinheit der1 mit Einlegerteil, aber ohne Filtermodul, -
4 a)-c ) jeweils eine perspektivische Darstellung des Einlegerteils der Tankeinbaueinheit der1 , -
5 eine perspektivische Darstellung der Tankeinbaueinheit der1 mit eingesetztem Filtermodul, -
6 eine Schnittansicht durch die Tankeinbaueinheit der5 im Bereich des Filtermoduls.
-
1 an exploded view of a tank installation unit according to the invention, -
2 a partially cutaway perspective view of the tank installation unit of1 in the area of the filter module, -
3 a perspective view of the tank installation unit of1 with insert part, but without filter module, -
4 a) -c ) In each case a perspective view of the Einlegerteils the tank installation unit of1 . -
5 a perspective view of the tank installation unit of1 with inserted filter module, -
6 a sectional view through the tank installation unit of5 in the area of the filter module.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die in der
Die dargestellte Tankeinbaueinheit
Das Filtermodul
In der
Die dargestellte Tankeinbaueinheit kann einfach hergestellt werden. Das Einlegerteil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010062982 A1 [0003]DE 102010062982 A1 [0003]
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