DE102016223257A1 - Tempering device, tank device and method of manufacture - Google Patents

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Martin Kiontke
Guido Bernd Finnah
Juergen Hanneke
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung (4), insbesondere für einen Tank (2) eines Abgasnachbehandlungssystems mit wenigstens einem aktivierbaren Temperierelement (5), insbesondere elektrisches Heizelement, das durch eine Umspritzung (10) eingehaust ist, und mit zumindest einem Verbindungskabel (7), das eine Versorgungsleitung (8), insbesondere elektrische Leitung, zum Betreiben des Temperierelements (5) und einen in die Versorgungsleitung (8) umgebenden Isoliermantel (9) aufweist, wobei zwischen den die Umspritzung (10) durchdringenden Verbindungskabel (7) und der Umspritzung (10) eine Dichtung (13) vorhanden ist. Es ist vorgesehen, dass die Dichtung (13) durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isoliermantel (9) und Umspritzung (10) ausgebildet ist.The invention relates to a tempering device (4), in particular for a tank (2) of an exhaust aftertreatment system with at least one activatable tempering element (5), in particular electric heating element, which is enclosed by an encapsulation (10), and with at least one connecting cable (7). a supply line (8), in particular an electric line, for operating the tempering element (5) and an insulating jacket (9) surrounding the supply line (8), wherein between the connecting cable (7) penetrating the encapsulation (10) and the encapsulation ( 10) a seal (13) is present. It is provided that the seal (13) is formed by a material connection between the insulating jacket (9) and encapsulation (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperiereinrichtung, insbesondere für einen Tank eines Abgasnachbehandlungssystems, mit wenigstens einem aktivierbaren Temperierelement, insbesondere elektrisches Heizelement, das durch eine Umspritzung eingehaust ist, und mit zumindest einem Verbindungskabel, das eine Versorgungsleitung, insbesondere elektrische Leitung, zum Betreiben des Temperierelements und einen die Versorgungsleitung umgebenden Isoliermantel aufweist, wobei zwischen dem die Umspritzung durchdringenden Isoliermantel und der Umspritzung eine Dichtung vorhanden ist.The invention relates to a tempering device, in particular for a tank of an exhaust aftertreatment system, with at least one activatable tempering, in particular electric heating element, which is housed by an encapsulation, and with at least one connecting cable, the supply line, in particular electrical line, for operating the tempering and a having the supply line surrounding insulating jacket, wherein between the encapsulation penetrating insulating jacket and the encapsulation, a seal is present.

Ferner betrifft die Erfindung eine Tankeinrichtung zum Bereitstellen und Aufbewahren eines insbesondere flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels, mit einem Tank und mit der in dem Tank angeordneten Temperiereinrichtung.Furthermore, the invention relates to a tank device for providing and storing a particular liquid exhaust aftertreatment agent, with a tank and with the tempering device arranged in the tank.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten Temperiereinrichtung.In addition, the invention relates to a method for producing the above-mentioned tempering.

Stand der TechnikState of the art

Temperiereinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Zur Reduzierung von Schadstoffemissionen im Abgas wird in der Automobilbranche häufig eine wässrige Harnstofflösung verwendet, die in das Abgas einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird und stromabwärts zusammen mit dem Abgas in einem Katalysator reagiert, um Schadstoffe in dem Abgas zu reduzieren. Das Abgasnachbehandlungsmittel wird üblicherweise in einem Tank aufbewahrt, der im Kraftfahrzeug mitgeführt wird. Dadurch ist das Abgasnachbehandlungsmittel auch den Umgebungsbedingungen ausgesetzt, mit der Folge, dass dann, wenn die Außentemperatur unter den Gefrierpunkt fällt, dass Abgasnachbehandlungsmittel gefrieren kann. Dies wiederum hat zur Folge, dass beim Kaltstart des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs kein flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel zur Reduzierung von Schadstoffen, die insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine in erhöhter Menge auftreten können, zur Verfügung steht.Tempering devices of the type mentioned are already known from the prior art. To reduce emissions of pollutants in the exhaust gas, an aqueous urea solution is often used in the automotive industry, which is injected into the exhaust gas of an internal combustion engine and downstream reacts together with the exhaust gas in a catalyst to reduce pollutants in the exhaust gas. The exhaust aftertreatment agent is usually stored in a tank which is carried in the motor vehicle. Thereby, the exhaust aftertreatment agent is also exposed to the environmental conditions, with the result that when the outside temperature falls below the freezing point, the exhaust aftertreatment agent can freeze. This in turn has the consequence that the cold start of the motor vehicle or the internal combustion engine of the motor vehicle, no liquid exhaust aftertreatment agent for reducing pollutants, which may occur in an increased amount, in particular after a cold start of the internal combustion engine is available.

Aus diesem Grund wird üblicherweise eine Temperiereinrichtung in einen solchen Tank eingebracht, welche ein aktivierbares Temperierelement aufweist, um bei Bedarf die Temperatur im Tank soweit zu erhöhen, dass gegebenenfalls gefrorenes Abgasnachbehandlungsmittel verflüssigt wird. Damit das Heizelement und gegebenenfalls ein mit dem Heizelement verbundener Wärmeleitkörper vor dem verhältnismäßig aggressiven Abgasnachbehandlungsmittel zu schützen, werden diese üblicherweise durch eine Kunststoffumspritzung eingehaust. Damit das Temperierelement trotzdem für seinen Betrieb kontaktierbar ist, ist dieses mit einem Verbindungskabel verbunden, das aus der Umspritzung herausführt und beispielsweise aus dem Tank heraus zu einer Steuereinrichtung geführt werden kann. Üblicherweise wird die Umspritzung mit einem Aufnahmeflansch versehen, durch welchen das Kabel herausgeführt wird. Auf diesen Flansch wird anschließend eine Schließkappe aufgeschoben und an dem Flansch befestigt. Zwischen Schließkappe und Flansch wird dann eine Weichstoffdichtung eingebracht, welche gewährleisten soll, dass nichts von dem Abgasnachbehandlungsmittel durch einen Spalt zwischen Kabel und Umspritzung zu dem Heizelement und/oder dem Wärmeleitkörper gelangen kann. Eine ähnliche Dichtung ist beispielsweise auch in der Offenlegungsschrift DE 10 2012 008 145 A1 in Bezug auf eine Steckerverbindung bereits gezeigt.For this reason, a tempering device is usually introduced into such a tank, which has an activatable tempering, in order to increase the temperature in the tank if necessary so that optionally frozen exhaust aftertreatment agent is liquefied. In order to protect the heating element and possibly a heat-conducting body connected to the heating element from the relatively aggressive exhaust gas aftertreatment agent, these are usually enclosed by a plastic extrusion coating. So that the tempering is nevertheless contactable for its operation, this is connected to a connecting cable, which leads out of the encapsulation and can be out for example from the tank to a control device. Usually, the encapsulation is provided with a receiving flange through which the cable is led out. On this flange then a closing cap is pushed and fixed to the flange. Between the closing cap and flange then a soft material seal is introduced, which is to ensure that nothing can pass from the exhaust aftertreatment agent through a gap between the cable and encapsulation to the heating element and / or the heat-conducting body. A similar seal is for example also in the published patent application DE 10 2012 008 145 A1 already shown with respect to a plug connection.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die ursprüngliche Elastomerdichtung entfällt und ohne erhöhten Materialaufwand und mit einer verringerten Anzahl von Prozessschritten kostengünstig und sicher eine umlaufende Dichtung hergestellt wird. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Dichtung durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isoliermantel und Umspritzung gebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Temperiereinrichtung ist also vorgesehen, dass direkt zwischen Isoliermantel und Umspritzung eine insbesondere umlaufende stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird, wodurch eine besonders dichte Verbindung zwischen Umspritzung und Verbindungskabel erreicht wird, die darüber hinaus auch genau an der Stelle wirkt, an welcher ansonsten mit einem Eindringen oder Durchdringen von Abgasnachbehandlungsmittel zu rechnen wäre. Das bedeutet, dass durch die Erfindung gerade die kritische Verbindungsstelle zwischen Verbindungskabel und Umspritzung sicher abgedichtet wird. Die stoffschlüssige Verbindung, die insofern nicht zerstörungsfrei wieder lösbar ist, führt dazu, dass das Material des Isoliermantels und das Material der Umspritzung ineinander übergehen und dauerhaft miteinander verbunden werden. Damit kann auch bei hohen Belastungen gewährleistet werden, dass die Dichtwirkung aufrecht erhalten bleibt. Darüber hinaus erfolgt durch die stoffschlüssige Verbindung außerdem eine mechanisch hochbelastbare Verbindung zwischen Verbindungskabel und Umspritzung, sodass auch bei höheren Zugkräften, die auf das Verbindungskabel wirken, die Verbindung nicht gelöst wird.The tempering device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the original elastomeric seal is eliminated and without increased material costs and with a reduced number of process steps cost and safely a peripheral seal is made. According to the invention it is provided that the seal is formed by a cohesive connection between insulating jacket and encapsulation. In the embodiment of the tempering device according to the invention is thus provided that directly between insulating jacket and encapsulation a particular circumferential cohesive connection is made, creating a particularly tight connection between encapsulation and connection cable is achieved, which also acts exactly at the point where otherwise would be expected penetration or penetration of exhaust aftertreatment agent. This means that the critical junction between the connection cable and encapsulation is securely sealed by the invention. The cohesive connection, which in this respect is not non-destructively releasable again, causes the material of the insulating jacket and the material of the encapsulation to merge into one another and be permanently connected to one another. This can be ensured even at high loads that the sealing effect is maintained. In addition, by the cohesive connection also takes place a mechanically heavy-duty connection between the connection cable and extrusion coating, so that even at higher tensile forces acting on the connection cable, the connection is not released.

Vorzugsweise weist die Dichtung eine axiale Längs beziehungsweise Längserstreckung entlang des Isoliermantels zwischen 1 und 5 mm auf. Hierdurch wird eine ausreichende Dichtung sicher gewährleistet.Preferably, the seal has an axial longitudinal or longitudinal extent along the insulating jacket between 1 and 5 mm. This ensures a sufficient seal sure.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umspritzung ein Ende des Verbindungskabels an dem Isoliermantel umfangsseitig vollständig umschließt. Dadurch ist über den gesamten Umfang des Isoliermantels gewährleistet, dass die Dichtung vorliegt und dauerhaft erhalten ist.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the encapsulation completely encloses one end of the connecting cable to the insulating jacket circumferentially. As a result, it is ensured over the entire circumference of the insulating jacket that the seal is present and permanently preserved.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umspritzung im Bereich des Endes einen Aufnahmeflansch bildet, der von der übrigen Spritzung vorsteht. Hierdurch wird unter anderem erreicht, dass die Überlappung von Umspritzung und Verbindungskabel ausreichend groß ist, um eine sichere Dichtung und Halterung des Verbindungskabels an ihrer Umspritzung durch die stoffschlüssige Verbindung gewährleistet ist. Darüber hinaus bietet der Aufnahmeflansch die Möglichkeit, die stoffschlüssige Verbindung nach dem Herstellen der Umspritzung auf einfache Weise herzustellen, wie im späteren erörtert wird. Further, it is preferably provided that the encapsulation in the region of the end forms a receiving flange, which protrudes from the remaining injection. This ensures, among other things, that the overlap of encapsulation and connection cable is sufficiently large to ensure a secure seal and mounting the connection cable to its encapsulation by the cohesive connection. In addition, the receiving flange offers the possibility of producing the cohesive connection in a simple manner after the extrusion coating has been produced, as will be discussed later.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umspritzung und/oder der Isoliermantel hochdichtes Polyethylen aufweist, insbesondere aus diesem gefertigt sind. Unter hochdichten Polyethylen (HDPE), werden insbesondere auch HDPE-Derivate sowie HDPE-Blends, gefüllt und ungefüllt, verstanden.Further, it is preferably provided that the encapsulation and / or the insulating jacket has high-density polyethylene, in particular made of this. Under high density polyethylene (HDPE), in particular, HDPE derivatives and HDPE blends, filled and unfilled understood.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umspritzung und/oder der Isoliermantel Ethylen-Tetraflourethylen (ETFE) aufweisen, insbesondere aus denen gefertigt sind. Dabei werden unter dem Ethylen-Tetraflourethylen auch ETFE-Derivate, ETFE-Copolymere sowie ETFE-Blends, gefüllt und ungefüllt, verstanden.Furthermore, it is preferably provided that the encapsulation and / or the insulating jacket ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) have, in particular from which are made. Under the ethylene tetrafluoroethylene ETFE derivatives, ETFE copolymers and ETFE blends, filled and unfilled understood.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umspritzung mit dem Isoliermantel verschmolzen ist. Dies ist beispielsweise dadurch erreicht, dass bei der Herstellung die Umspritzung sowie das Material für die Umspritzung soweit aufgeheizt wird, dass es den Isoliermantel ausfschmilzt und dadurch mit diesem verschmilzt. Durch ein vorteilhaftes Spritzdruckverfahren kann außerdem ein ausreichend hoher Druck an dem Verbindungsbereich, insbesondere an dem Aufnahmeflansch, gewährleistet werden, der sicherstellt, dass die Materialien von Isoliermantel und Umspritzung sich miteinander verbinden.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the encapsulation is fused with the insulating jacket. This is achieved, for example, by the fact that, in the production, the encapsulation and the material for the encapsulation are heated to such an extent that it fuses out the insulating jacket and thereby melts with it. By means of an advantageous injection pressure method, it is also possible to ensure a sufficiently high pressure at the connection region, in particular at the receiving flange, which ensures that the materials of insulating jacket and encapsulation join together.

Während der Herstellung der Umspritzung wird eine bevorzugt kontinuierliche Prozesskontrolle im Bereich des Dichtverbundes durchgeführt. Dazu werden in das Spritzgusswerkzeug Temperatur- sowie Drucksensoren eingebracht. Durch diese Sensoren werden die notwendigen Prozessparameter, insbesondere die Einhaltung der notwendigen Temperatur für eine sichere Verschmelzung von Isolierung und Umspritzung, an jedem Bauteil zu 100% kontrolliert.During the production of the encapsulation, a preferably continuous process control is carried out in the area of the sealing compound. For this purpose, temperature and pressure sensors are introduced into the injection mold. Through these sensors, the necessary process parameters, in particular the observance of the necessary temperature for a secure fusion of insulation and encapsulation, are 100% controlled on each component.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umspritzung mit dem Isoliermantel verschweißt ist. Das Verschweißen erfolgt dabei also erst nachdem die Umspritzung fertig hergestellt ist. Die Umspritzung ist in dem Zustand entweder vollständig oder soweit ausreichend abgekühlt, dass ihre Eigenwärme nicht dazu ausreicht, dass Material des Isoliermantels aufzuschmelzen. Durch den separaten Schweißvorgang lassen sich gezielt eine oder mehreren Schweißstellen, insbesondere Schweißringe, zwischen Isoliermantel und Umspritzung herstellen, die sich über den gesamten Umfang erstrecken. Insbesondere wird für das Verschweißen ein Laserschweißverfahren verwendet.Alternatively or additionally, it is preferably provided that the encapsulation is welded to the insulating jacket. The welding is done so only after the encapsulation is finished. The overmold is either completely or sufficiently cooled in the state that its intrinsic heat is insufficient to melt the material of the insulating jacket. The separate welding process can be targeted to produce one or more welds, in particular welding rings, between insulating jacket and encapsulation, which extend over the entire circumference. In particular, a laser welding method is used for the welding.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Temperierelement in oder an einem ebenfalls von der Umspritzung eingehausten Wärmeleitkörper angeordnet ist. Der Wärmeleitkörper ist beispielsweise als Aluminiumkörper ausgebildet, der in Berührungskontakt mit dem Temperierelement steht und die von dem Temperierelement erzeugte Wärme in den Tank hineinleitet, sodass auch weiter von dem Temperierelement entfernt liegende Bereich des Tanks schnell und effizient aufgetaut werden können, wenn das Temperierelement als Heizelement aktiviert ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the tempering is arranged in or on a likewise housed by the encapsulation Wärmeleitkörper. The heat-conducting body is designed, for example, as an aluminum body which is in touching contact with the tempering element and guides the heat generated by the tempering element into the tank, so that even further from the tempering remote area of the tank can be thawed quickly and efficiently when the tempering as a heating element is activated.

Die erfindungsgemäße Tankeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Temperiereinrichtung aus. Es ergeben sich hierbei die bereits genannten Vorteile. Insbesondere ist das Verbindungskabel aus dem Tank herausgeführt, beispielsweise durch eine extra dafür vorgesehene Öffnung, wobei der Öffnung bevorzugt ein Dichtelement zugeordnet ist, um das Austreten von Abgasnachbehandlungsmittel aus dem Tank zu vermeiden.The tank device according to the invention with the features of claim 9 is characterized by the inventive design of the tempering. This results in the already mentioned advantages. In particular, the connection cable is led out of the tank, for example through an extra opening provided for this, wherein the opening is preferably associated with a sealing element in order to avoid the escape of exhaust aftertreatment agent from the tank.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst ein aktivierbares Temperierelement, insbesondere ein elektrisches Heizelement und optional ein Wärmeleitkörper zur Verfügung gestellt werden. Anschließend wird das Temperierelement mit einer Versorgungsleitung eines auch einen Isoliermantel aufweisenden Verbindungskabels verbunden, wobei es sich bei der Versorgungsleitung insbesondere um eine elektrische Leitung handelt. Anschließend wird das Temperierelement, und optional auch der Wärmeleitkörper, und Abschnitt des Verbindungskabels im Bereich des Isoliermantels umspritzt, sodass das Temperierelement zumindest im Wesentlichen durch die Umspritzung eingehaust wird. Anschließend oder beim Umspritzen wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isoliermantel und Umspritzung hergestellt. Insbesondere wird die stoffschlüssige Verbindung dadurch erreicht, dass beim Umspritzen das Material für die Umspritzung und der Isoliermantel miteinander verschmolzen werden, indem die Temperatur des Materials der Umspritzung derart hoch gewählt wird, dass die Umspritzung selbst den Isoliermantel aufschmilzt. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass nach dem Umspritzen ein Schweißvorgang durchgeführt wird, mittels dessen Umspritzung und Isoliermantel nachträglich durch einen oder mehrere Schweißringe miteinander verschweißt und damit stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Insbesondere wird dazu ein Laserschweißverfahren durchgeführt.The method according to the invention with the features of claim 10 is characterized in that initially an activatable tempering element, in particular an electrical heating element and optionally a heat-conducting body are provided. Subsequently, the temperature-control element is connected to a supply line of a connecting cable also having an insulating jacket, wherein the supply line is in particular an electrical line. Subsequently, the tempering, and optionally also the heat-conducting body, and portion of the connection cable in the region of the insulating jacket, so that the tempering is housed at least substantially by the encapsulation. Subsequently or during encapsulation a cohesive connection between Insulating jacket and encapsulation produced. In particular, the cohesive connection is achieved in that the material for the encapsulation and the insulating jacket are fused together during encapsulation by the temperature of the material of the encapsulation is chosen so high that the encapsulation melts even the insulating jacket. Alternatively or additionally, it is preferably provided that, after the encapsulation, a welding operation is carried out, by means of which encapsulation and insulating jacket are subsequently welded together by one or more welding rings and thus connected to one another in a material-locking manner. In particular, a laser welding process is carried out for this purpose.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen

  • 1 eine vorteilhafte Tankeinrichtung in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung, und
  • 2 eine Detailansicht der Tankeinrichtung in einer Längsschnittdarstellung.
Further advantages and preferred features and combinations of features emerge in particular from the previously described and from the claims. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show
  • 1 an advantageous tank means in a simplified perspective view, and
  • 2 a detailed view of the tank means in a longitudinal sectional view.

1 zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung eine Tankeinrichtung 1 für ein Abgasnachbehandlungssystem einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Tankeinrichtung 1 weist einen Tank 2 auf, der zur Aufbewahrung und Bereitstellung eines flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels ausgebildet ist. Dabei ist der Tank 2 üblicherweise geschlossen ausgebildet, in 1 jedoch offen beziehungsweise geschnitten dargestellt. 1 shows in a simplified perspective view of a tank device 1 for an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine, not shown, of a motor vehicle. The tank facility 1 has a tank 2 on, which is designed for storage and provision of a liquid exhaust aftertreatment agent. This is the tank 2 usually designed to be closed, in 1 but shown open or cut.

In dem Tank 2 ist ein Entnahmemodul 3 angeordnet, mittels dessen in dem Tank 2 befindliches Abgasnachbehandlungsmittel entnommen werden kann. Dazu weist das Entnahmemodul 3 eine Ansaugöffnung auf, die mit einer Pumpe, die beispielsweise auch an dem Entnahmemodul 3 angeordnet sein kann, verbunden ist, um bei Bedarf flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel zu entnehmen. Das Entnahmemodul 3 weist weiterhin eine Temperiereinrichtung 4 auf, die dazu dient, gegebenenfalls gefrorenes Abgasnachbehandlungsmittel in dem Tank 2 aufzutauen, sodass auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen stets flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel zur Reduktion von Schadstoffen im Abgas der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht.In the tank 2 is a removal module 3 arranged, by means of which in the tank 2 located exhaust aftertreatment agent can be removed. For this purpose, the removal module 3 an intake opening, which with a pump, for example, also on the removal module 3 may be arranged to remove if necessary liquid exhaust aftertreatment agent. The removal module 3 furthermore has a tempering device 4 which serves, optionally frozen exhaust aftertreatment agent in the tank 2 thaw so that even at low ambient temperatures always liquid exhaust aftertreatment agent is available for the reduction of pollutants in the exhaust gas of the internal combustion engine.

Die Temperiereinrichtung 4 weist vorliegend zwei Temperierelemente 5 auf, die als elektrisch betreibbare Heizelemente ausgebildet sind. Die Temperierelemente 5 sind dabei mit einem Wärmeleitkörper 6 verbunden, der sich skelettartig in den Tank 2 erstreckt, um die von den Temperierelementen 5 erzeugte Wärme auch in weiter entfernte Bereiche des Tanks 2 zu führen. Die Temperierelemente 5 sind durch zwei Verbindungskabel 7 (indirekt) elektrisch kontaktiert, wobei jedes Verbindungskabel 7 eine Versorgungsleitung 8, vorliegend in Form einer elektrischen Leitung, sowie einen die Leitung 8 umgebenden Isoliermantel 9 aufweist. Die Versorgungsleitungen 8 sind indirekt, beispielsweise über den Wärmeleitkörper, mit den Heizelementen beziehungsweise Temperierelementen 5 verbunden. Alternativ können die Versorgungsleitungen 8 auch direkt mit dem jeweiligen Temperierelement 4 verbunden sein.The tempering device 4 has in the present case two tempering 5 on, which are designed as electrically operable heating elements. The tempering elements 5 are with a heat conducting body 6 connected, which is skeletal in the tank 2 extends to that of the tempering elements 5 generated heat also in more distant areas of the tank 2 respectively. The tempering elements 5 are through two connecting cables 7 (indirectly) electrically contacted, each connecting cable 7 a supply line 8th , in the form of an electrical line, as well as a line 8th surrounding insulating jacket 9 having. The supply lines 8th are indirectly, for example via the heat conducting body, with the heating elements or tempering 5 connected. Alternatively, the supply lines 8th also directly with the respective tempering 4 be connected.

Um die Elemente der Temperiereinrichtung 4 beziehungsweise des Entnahmemoduls 3 vor dem aggressiven Abgasnachbehandlungsmittel, das üblicherweise als wässrige Harnstofflösung vorliegt, zu schützen, sind der Wärmeleitkörper 6, die Temperierelemente 5, sowie die den Temperierelement zugewandten Enden der Verbindungskabel 7 mit einer Kunststoff-Umspritzung 10 versehen.To the elements of the tempering device 4 or the withdrawal module 3 before the aggressive exhaust aftertreatment agent, which is usually present as an aqueous urea solution, are the heat-conducting body 6 , the tempering elements 5 , as well as the temperature control element facing the ends of the connection cable 7 with a plastic coating 10 Mistake.

2 zeigt dazu in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung den Anbindungsbereich eines des Verbindungskabels 7 an die Umspritzung 10. Die Umspritzung 10 weist zur Aufnahme des Kabels einen Aufnahmeflansch 11 auf, der durch eine entsprechende Form beim Herstellen der Umspritzung hergestellt wird. Der Aufnahmeflansch 11 ragt von der übrigen Umspritzung 10 vor, sodass ein ausreichend großer Längsabschnitt des Verbindungskabels 7 an dessen Ende 12 des Isoliermantels 9 von der Umspritzung 10 umgeben wird, wie in 2 gezeigt. Es entsteht dadurch ein verhältnismäßig großer Überlappungsbereich von Umspritzung 10 und Isoliermantel 9. 2 shows in a simplified longitudinal sectional view of the connection area of a connecting cable 7 to the encapsulation 10 , The encapsulation 10 has a receiving flange for receiving the cable 11 on, which is produced by a corresponding shape during the production of the encapsulation. The mounting flange 11 protrudes from the rest of the encapsulation 10 before, so that a sufficiently large longitudinal section of the connecting cable 7 at the end 12 of the insulating jacket 9 from the encapsulation 10 is surrounded, as in 2 shown. This results in a relatively large overlap area of encapsulation 10 and insulating jacket 9 ,

Zweckmäßigerweise wird die Temperatur des Materials der Umspritzung 10 beim Umspritzen derart hoch gewählt, dass sie ausreicht, das Material des Isoliermantels 9 in dem Überlappungsbereich, also an dem Ende 12 aufzuschmelzen, sodass die Umspritzung 10 und der Isoliermantel stoffschlüssig an dem Ende 12 miteinander im Bereich des Aufnahmeflanschs 11 miteinander verbunden werden. Dadurch wird eine Dichtung 13 direkt zwischen Verbindungskabel 7 und Umspritzung 10 gebildet, die sich über den gesamten Umfang des Verbindungskabels 7 erstreckt und dadurch sicher das Eindringen von Abgasnachbehandlungsmittel in die Umspritzung 10 hinein beziehungsweise zu den Temperierelementen 5 und/oder dem Wärmeleitkörper 6 verhindert. Dadurch wird durch die sogenannte Final-Umspritzung 10 der Temperiereinrichtung 11 die Dichtung 13 gleich mit hergestellt. Bevorzugt ist, dass die axiale Länge der Dichtung zwischen 1 und 5 mm beträgt.Conveniently, the temperature of the material of the encapsulation 10 chosen so high during encapsulation that it is sufficient, the material of the insulating jacket 9 in the overlap area, so at the end 12 melt, so the overmoulding 10 and the insulating jacket cohesively at the end 12 together in the area of the receiving flange 11 be connected to each other. This will be a seal 13 directly between connection cable 7 and encapsulation 10 formed over the entire circumference of the connecting cable 7 extends and thereby safely the penetration of exhaust aftertreatment agent in the encapsulation 10 into or to the tempering 5 and / or the heat-conducting body 6 prevented. This is due to the so-called final encapsulation 10 the tempering device 11 the seal 13 Equally produced with. It is preferred that the axial length of the seal is between 1 and 5 mm.

Zweckmäßigerweise sind dazu die Umspritzung 10 und der Isoliermantel 9 aus HDPE-Material oder ETFE-Material gefertigt, wobei hier auch Derivate und Blends, gefüllt und ungefüllt, vorgesehen werden können. Alternativ können auch andere geeignete Thermoplaste mit geringer Diffusionsrate gegenüber einer wässrigen Harnstofflösung und insbesondere Ammoniak verwendet werden.Appropriately, the encapsulation are to 10 and the insulating jacket 9 made of HDPE material or ETFE material, and here too Derivatives and blends, filled and unfilled, can be provided. Alternatively, other suitable low diffusion rate thermoplastics may be used over an aqueous urea solution and especially ammonia.

Für die Herstellung wird das jeweilige Verbindungskabel 7 in das Werkzeug der Final-Umspritzung 10 eingelegt, durch die Schmelze der Umspritzung der Kabelmantel geschmolzen, wobei es dann beim Abkühlen zu der stoffschlüssigen, dichten Verbindung kommt, die die Dichtung 13 bildet.For the production, the respective connection cable 7 into the tool of final overmoulding 10 inserted, melted by the melt of the encapsulation of the cable sheath, which then comes on cooling to the cohesive, tight connection, the seal 13 forms.

Alternativ zu dem Herstellen der Dichtung 12 während des Umspritzprozesses ist es auch denkbar, die stoffschlüssige Verbindung nachträglich durch ein Schweißverfahren herzustellen. Hierzu ist in 2 beispielhaft ein Laserschweißen mittels eines Laserschweißwerkzeugs 14 eingezeichnet, durch welches die stoffschlüssige Verbindung auch nach dem Abkühlen oder zumindest teilweisen Abkühlen der Umspritzung 10 erzeugt wird, in dem Umspritzung 10 und Isoliermantel 9 im Überlappungsbereich erneut aufgeschmolzen beziehungsweise soweit erhitzt werden, dass sie miteinander verschmelzen. Vorzugsweise erfolgt das Laserschweißen dabei umlaufend beziehungsweise ringförmig, sodass der Isoliermantel 9 über seinen gesamten Umfang gesehen stoffschlüssig mit dem Aufnahmeflansch 11 beziehungsweise Umspritzung 10 zum Bilden der Dichtung 13 verbunden wird.Alternatively to the production of the seal 12 During the extrusion process, it is also conceivable to produce the cohesive connection subsequently by a welding process. This is in 2 by way of example a laser welding by means of a laser welding tool 14 drawn, through which the material connection even after cooling or at least partially cooling the encapsulation 10 is generated in the encapsulation 10 and insulating jacket 9 be melted again in the overlap area or heated to the extent that they merge with each other. Preferably, the laser welding is performed circumferentially or annular, so that the insulating jacket 9 Viewed over its entire circumference cohesively with the receiving flange 11 or encapsulation 10 to make the seal 13 is connected.

Die vorteilhafte Tankeinrichtung 1 hat den Vorteil, dass auf eine zusätzliche Kabelabdichtung durch beispielsweise eine Weichstoffdichtung verzichtet werden kann. Damit wird der Teileaufwand reduziert und die Montage vereinfacht. Gleichzeitig wird dadurch eine hohe Festigkeit der Verbindung von Verbindungskabel 7 zu der Temperiereinrichtung 4 gewährleistet.The advantageous tank facility 1 has the advantage that can be dispensed with an additional cable seal by example, a soft seal. This reduces the parts costs and simplifies installation. At the same time this high strength of the connection of connecting cable 7 to the tempering device 4 guaranteed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012008145 A1 [0005]DE 102012008145 A1 [0005]

Claims (11)

Temperiereinrichtung (4), insbesondere für einen Tank (2) eines Abgasnachbehandlungssystems mit wenigstens einem aktivierbaren Temperierelement (5), insbesondere elektrisches Heizelement, das durch eine Umspritzung (10) eingehaust ist, und mit zumindest einem Verbindungskabel (7), das eine Versorgungsleitung (8), insbesondere elektrische Leitung, zum Betreiben des Temperierelements (5) und einen in die Versorgungsleitung (8) umgebenden Isoliermantel (9) aufweist, wobei zwischen den die Umspritzung (10) durchdringenden Verbindungskabel (7) und der Umspritzung (10) eine Dichtung (13) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (13) durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isoliermantel (9) und Umspritzung (10) ausgebildet ist.Tempering device (4), in particular for a tank (2) of an exhaust aftertreatment system with at least one activatable tempering (5), in particular electric heating element, which is housed by an encapsulation (10), and with at least one connecting cable (7) having a supply line ( 8), in particular electrical line, for operating the tempering element (5) and a in the supply line (8) surrounding the insulating jacket (9), wherein between the encapsulation (10) penetrating connection cable (7) and the encapsulation (10) has a seal (13) is present, characterized in that the seal (13) by a cohesive connection between the insulating jacket (9) and encapsulation (10) is formed. Temperiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Dichtung zwischen 1 und 5 mm beträgt.Tempering device after Claim 1 , characterized in that the axial length of the seal is between 1 and 5 mm. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) ein Ende (12) des Verbindungskabels (7) an den Isoliermantel (9) umfangsseitig vollständig umschließt.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) one end (12) of the connecting cable (7) to the insulating jacket (9) circumferentially completely encloses. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) im Bereich des Endes (12) einen Aufnahmeflansch (11) bildet, der von der übrigen Umspritzung (10) vorsteht.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) in the region of the end (12) forms a receiving flange (11) which projects from the rest of the encapsulation (10). Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) und/oder der Isoliermantel (9) hochdichtes Polyethylen (HDPE) aufweisen, insbesondere aus diesem gefertigt sind.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) and / or the insulating jacket (9) high-density polyethylene (HDPE) have, in particular made of this. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) und/oder der Isoliermantel (9) Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) aufweisen, insbesondere aus diesem gefertigt sind.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) and / or the insulating jacket (9) ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) have, in particular made of this. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) mit dem Isoliermantel (9) verschmolzen ist.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) with the insulating jacket (9) is fused. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (10) mit dem Isoliermantel (9) verschweißt ist.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation (10) with the insulating jacket (9) is welded. Temperiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (5) in oder an einem ebenfalls von der Umspritzung (10) eingehausten Wärmeleitkörper (6) angeordnet ist.Tempering device according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering (5) is arranged in or on a likewise from the encapsulation (10) housed thermally conductive body (6). Tankeinrichtung (1) zum Bereitstellen und Aufbewahren eines insbesondere flüssigen Abgasnachbehandlungsmittels, mit einem Tank (2) und mit einer in dem Tank (2) angeordneten Temperiereinrichtung (4), gekennzeichnet durch die Ausbildung der Temperiereinrichtung (4) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.Tank device (1) for providing and storing a particular liquid exhaust gas aftertreatment device, comprising a tank (2) and a tempering device (4) arranged in the tank (2), characterized by the design of the tempering device (4) according to one or more of the preceding claims , Verfahren zum Herstellen einer Temperiereinrichtung (4), die insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet wird, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen zumindest eines aktivierbaren Temperierelements (5), - Verbinden des Temperierelements (5) mit einer Versorgungsleitung (8) eines einen Isoliermantel (9) aufweisenden Verbindungskabels (7), - Umspritzen des Temperierelements (5) und eines dem Temperierelement (5) zugeordneten Ende (12) des Verbindungskabels (7) im Bereich des Isoliermantels (9), dadurch gekennzeichnet, dass - Eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Isoliermantel (9) und Umspritzung (10) zur Erzeugung einer Dichtung (13) hergestellt wird.Method for producing a tempering device (4), which in particular according to one of Claims 1 to 7 is formed, with the following steps: - Providing at least one activatable tempering (5), - Connecting the tempering (5) with a supply line (8) of an insulating jacket (9) having connection cable (7), - overmolding of the tempering (5) and one of the tempering (5) associated end (12) of the connecting cable (7) in the region of the insulating jacket (9), characterized in that - A cohesive connection between the insulating jacket (9) and encapsulation (10) for producing a seal (13) becomes.
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