用于提供液體添加劑的裝置的制造方法
【專利說明】用于提供液體添加劑的裝置
[0001] 本發明涉及一種用于供應液體添加劑的裝置，所述裝置例如可以用于將液體添加 劑加料到機動車輛的廢氣處理裝置中。對于機動車輛中的內燃機的廢氣的凈化而言，尤其 使用了可在液體添加劑的作用下完成廢氣凈化過程的廢氣處理裝置。在這樣的廢氣處理裝 置中通常實施的方法是選擇性催化還原（SCR)方法，在該方法中，廢氣中的氮氧化合物在 還原劑的作用下可以被還原而形成無害的物質（水、二氧化碳和氮）。所述還原劑可以液體 添加劑的形式供應到廢氣處理裝置中。尿素水溶液是一種用于這種目的的液體添加劑。目 前可獲得商標名稱為AdBlue的、用于廢氣凈化的、32. 5 %的尿素水溶液。
[0002] 用于供應液體添加劑的裝置典型地具有用于儲存液體添加劑的箱體，以及用于將 液體添加劑從箱體中抽取出來的抽取單元。抽取單元可實現將液體添加劑輸送到添加劑消 耗器。抽取單元還可負責液體添加劑的準確配量。所述添加劑消耗器例如可以是廢氣處理 裝置（比如SCR催化轉換器），或者是設置在廢氣處理裝置處的、用于液體添加劑的加料裝 置。所述類型的加料裝置可以具有可控的注射器，通過所述注射器可以設置是否將添加劑 加料到廢氣處理裝置中。
[0003] 特別是對于客運機動車輛而言，由于可用的安裝空間非常有限，因此希望所述類 型的裝置能夠盡可能準確地適應可用的安裝空間。在客運機動車輛中，通常可用的安裝空 間僅存在于地板下的區域或者存在于后軸的區域（例如后軸的輪子之上）。所述裝置對可 用的安裝空間的適應通常需要高度復雜的箱體幾何結構，其例如具有特殊的凸起、缺口、彎 曲部分和/或倒扣，并且其背離了傳統的、典型的立方體形或圓筒形的箱體的形式。然而， 這樣的箱體幾何結構目前來說是難以或者是不便生產的，其中經典的生產方法不適于用來 生產這樣的箱體。
[0004] 此外，由于用于供應液體添加劑的裝置在機動車輛中構成了額外的供應系統，對 于這種裝置而言，特別地耐用并同時是廉價的是重要的。尤其是，生產這種裝置及其使用的 部件和材料應當是特別地廉價的。同時，應當也可以出于維護的目的而接觸到該裝置的單 個部件，和/或以盡可能低的成本對其進行替換。
[0005] 以該現有技術為出發點，本發明的目的在于解決、或至少是減輕所討論的技術問 題。尤其是，尋求提出一種特別廉價的、用于供應液體添加劑的裝置，尤其是，所述裝置也可 以以特別高效的方式適應于機動車輛中的可用安裝空間。
[0006] 通過根據權利要求1的特征的裝置，所述目標得以實現。在從屬權利要求中限定 了本發明的其他有利的細化。在權利要求中單獨地限定的特征可以以任何所期望的技術上 有意義的方式相互結合，并且可以由說明書中的解釋說明性的客觀情況進行補充，在說明 書中還限定了本發明的其他設計變型。
[0007] 本發明涉及一種用于供應液體添加劑的裝置，具有至少一個箱體，以及用于將液 體添加劑從箱體中輸送到添加劑消耗器的抽取單元，其中，箱體具有至少一個箱壁，并且抽 取單元安裝在箱壁的安裝部上，其中，箱壁由注射成型化合物構成，并且在安裝部的區域中 的注射成型化合物內設有一體化的加強結構。
[0008] 所述裝置的箱體具有將箱體中的液體添加劑存儲在其中的內部。所述箱體的內部 由箱壁限定而成。箱壁典型地具有可視為箱體頂部的區域，以及可視為箱底的區域。而且， 優選地具有將箱體頂部與箱底相互連接的側面箱壁區段。
[0009] 抽取單元在抽取點處將液體添加劑從箱體中抽取出來，所述抽取點優選地布置在 箱底的附近，或者布置在箱底本身上。通過這種布置，可以利用抽取單元將箱體的內容物 (即液體添加劑）全部地從箱體中抽取出來。也可以設置多個抽取單元。
[0010] 抽取單元優選地具有許多個作用部件，所述作用部件可實現液體添加劑的輸送， 并且也可實現對液體添加劑的配量。所述部件例如可以包括以下的元件：對液體添加劑進 行輸送和/或配量的至少一個泵，控制所述輸送和/或配量的至少一個閥，通過其來監控所 述輸送和/或配量的至少一個傳感器，以及通過其來過濾由所述裝置供應的液體添加劑的 至少一個過濾器。
[0011] 抽取單元優選地安裝在箱體的箱壁上。優選地，在箱壁上設置有各種緊固元件，通 過所述緊固元件可以將作用部件彼此連接。因此，箱壁形成為用于抽取單元的基板或安裝 板。箱壁上的安裝有抽取單元或抽取單元的部件的區段稱為安裝部。因此，所述安裝部實 質上僅在箱壁上的設置有作用部件和/或設置有例如為抽取單元的外殼的區域之上延伸。 尤其是，箱壁的安裝部以在抽取單元周圍例如最長為IOcm或甚至僅最長為5cm(厘米）的 外部（環形）邊緣結束。
[0012] 在安裝部的區域中，箱壁優選地具有向內的突出部分。該向內的突出部分優選地 從外側延伸到所述箱體的內部。該向內的突出部分優選地形成了與箱體的內部分隔開的腔 體的一部分外殼。在裝置運轉的過程中，所述腔體是干燥的，或者是沒有液體添加劑的（除 了在設置的管道中或是在作用部件中）。當抽取單元安裝在安裝部上時，抽取單元優選地 (尤其是全部地）布置在由該向內的突出部分所形成的腔體之內。優選地，可通過蓋子從箱 體的外側將腔體或向內的突出部分封閉。因此，可保護腔體中的抽取單元免受來自外部的 污染物的污染。
[0013] 箱壁由注射成型化合物制造而成，并且在安裝部的區域中，加強結構被整合到注 射成型化合物中。
[0014] 注射成型化合物例如由聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)或者聚甲醛（POM)組成。相比聚 丙烯，優選地使用HDPE (HD =高密度）。經驗證，POM對于用于存儲普通的液體添加劑的箱 體而言是特別適宜的。基于箱壁或者箱體是由注射成型化合物構成的和/或是通過注射成 型工藝進行生產的事實，箱體可具有特別復雜的幾何外形。例如，箱體可以具有向內的突出 部分、向外的突出部分、倒扣和類似的幾何形式。對于箱體的整個箱壁而言，可以在一個注 射成型過程中進行生產。對于箱體而言，也可以由兩個半殼形式的箱體區段構成，將它們彼 此焊接在一起從而形成了完整的箱體。所述箱體優選地由通過環形焊縫彼此連接在一起的 上殼和下殼制成。
[0015] 盡管注射成型工藝使得能夠生產適應于可用安裝空間的、特別復雜的箱體幾何外 形，但是遵守準確的制造公差是不可能的，或者是只有在增加花費的條件下才能成為可能。 這造成了尤其是在尋求確保高的箱體生產速率時的困難。為了能夠遵守準確的制造公差， 需要在注射成型工具中設定慢的箱體冷卻速度，這是由于后續的收縮通常僅通過將額外的 注射成型化合物強制性地后續加料到已經處于收縮過程的注射成型工具中來減小，所述額 外的注射成型化合物可以彌補收縮。后續的收縮阻礙了對準確的制造公差的遵守。慢的冷 卻速度導致了每個注射成型工具中較低的生產能力。
[0016] 然而，準確的制造公差是需要的，特別是當箱壁具有抽取單元或抽取單元的部件 安裝在其上的安裝部時。尤其是，對于箱壁上的抽取單元的部件的（液體傳導的或電氣） 連接而言，需要以特別準確的方式進行定位。為了能夠以特別簡單且廉價的方式遵守在箱 壁的安裝部的區域中的準確的制造公差，這里提出將整合到注射成型化合物中的加強結構 設置在所述安裝部的區域中。通過所述類型的加強結構，安裝部的區域中的注射成型化合 物得到了加強，并且可以遵守準確的制造公差。由于收縮的注射成型材料部分地由加強結 構所替代，因此通過加強結構可以減少收縮現象。其次，通過加強結構可以對所產生的收縮 進行定向，使得收縮不會對安裝部中抽取單元的安裝所需要的公差產生不可接受的影響。
[0017] 在這種情況下，將至少一個加強結構整合到或摻入到注射成型化合物中。在這種 情況下，加強結構主要地或甚至（特別是）全部地被注射成型化合物所包圍（"整合"到注 射成型化合物中）。尤其是，在箱壁的生產過程中將加強結構加入或嵌入到注射成型化合物 中。盡管根據本發明可以設置單個的加強結構（其可具有復雜的形狀，并且包括多個子部 件），然而優選使用多個（互不連接的或分散的）加強結構。加強結構的數量和/或定位可 以與安裝部中的作用部件的設計或布置相適應（安裝部中的"各向異性"）。然而，也可以 將加強結構均勻地設置在安裝部中（安裝部中的"各向同性"）。
[0018] 因此，在安裝部的區域中提供加強結構使得可以在甚至是相當高的循環頻率下使 用注射成型工具，并且可允許較快的冷卻速度，同時使得在安裝部的區域中可以準確地遵 守制造公差。
[0019] 如果通過焊縫將安裝部連接到箱壁的其他部分上，那么所述裝置是特別有益的。
[0020] 安裝部優選地構成了一個獨立于箱體的其余部分制造而成的壁區段。安裝部和箱 壁的其他部分優選地在相互獨立的注射成型過程中進行制造。箱壁的其他部分優選地