具有预定断裂点的工作液容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车的由热塑性塑料构成的工作液容器。
[0002]本发明意义上的工作液容器可以是燃料箱、用于储存用于选择性催化废气中的氮氧化物的还原的尿素水溶液的容器、雨刷器液体容器、或更一般地涉及其它用于储存例如工作液的容器。
【背景技术】
[0003]在现有技术已知的工作液容器的情况下，加强元件布置在工作液容器的内部以加强它，其中，加强元件通常连接到工作液容器的上部壳体和下部壳体上。加强元件和各个容器壳体例如通过粘接或焊接进行材料连接。但是，通过铆接、螺纹连接或通过卡口连接的基于形状的连接(positive joining)也是可以的。
[0004]塑料容器形式的工作液容器通常具有多层结构。通常，外部壳体由连接到再生层的炭黑色HDPE(高密度聚乙烯)构成。在再生层中，工作液容器的生产过程中产生的过量的材料被再利用。再生层通过用作粘合层的改性LDPE(低密度聚乙烯)层，连接到用作阻挡层的乙烯-乙烯醇共聚物层(EV0H层)。EVOH层通过另一改性LDPE层连接到面向工作液容器内部的“原生” HDPE层。
[0005]在这样的多层结构的工作液容器的情况下，各个层之间的连接力可以小于所述加强元件与容器壁之间的连接力。特别是用作粘合层的LDPE层和EVOH层之间的连接力可以相对较低，其结果是工作液容器的内壁在工作液容器的冲击载荷的情况下可以在加强元件的区域从整个工作液容器壁上分离或撕去。倘若载荷足够高，工作液容器壁也可以被彻底撕开。
[0006]现有技术中解决该问题的一种已知的方式是在加强元件中设置预定断裂点，在工作液容器的冲击载荷的情况下在所述预定断裂点处加强元件的结构失效，确保工作液容器的外壁仍然是完好无损的。已知的加强元件中的预定断裂点是例如加强元件的材料中的凹槽、材料的锥形化、横截面的减少或材料中的穿孔。
[0007]加强元件通常由HDPE组成或包括HDPE，其由于其材料的黏弹特性表现出不均匀的特性。在例如_40°C的低温和冲击载荷的情况下，加强元件的横截面的减少可以实现例如理想的预定断裂的效果。但是，在例如+60°C的较高的温度和(特别是由于内部加压引起的)载荷缓慢增加下，不能实现该预定断裂效果。在这种情况下，HDPE仅塑性变形，其结果是在加强元件焊接到工作液容器壁的情况下，例如，由于紧密的材料连接(材料结合)，在与工作液容器的内壁的焊接连接处在粘合层和EVOH层之间具有层离。循环载荷促进了该效果，所述循环载荷导致工作液容器中的交变的过量的压力和真空，特别是由于工作液容器中的交替加热和冷却。
【发明内容】
[0008]本发明的基本目的是提供一种改进的通过加强元件加强的工作液容器，其工作液容器壁在工作液容器壁的冲击载荷的情况下受到更小的损伤，其工作液容器壁的层离减少以及其还具有低的生产成本。
[0009]该目的是通过具有权利要求1所示的特征的工作液容器来实现的。在其从属权利要求中描述了优选的实施例。
[0010]根据本发明的用于车辆的由热塑性塑料构成的工作液容器包括加强元件，所述加强元件设置在工作液容器的两个容器壁之间，并且至少间接地连接到容器壁。根据本发明的工作液容器的特征在于，所述容器壁通过至少一个连接元件由所述加强元件彼此连接。相应地，连接元件包括至少两个彼此连接的材料层，其中，将这两个材料层彼此连接的连接力小于连接元件和容器壁之间的连接力和/或连接元件和加强元件之间的连接力。
[0011]根据本发明的工作液容器具有如下优点:当工作液容器遭受冲击载荷时，在连接元件的两个材料层之间的界面处形成了预定断裂点，因此，当超过预定载荷时连接元件在其材料层之间的界面被拆开。因此，工作液容器的外表皮不被损坏，由此例如燃料的工作液不能从工作液容器泄露。此外，也降低了工作液容器壁上的上述层离效果。根据本发明的工作液容器的另一优点在于生产成本低，因为不需要昂贵的连接技术以将加强元件连接到工作容器壁。因此，例如，连接元件可以通过例如焊接连接到工作容器壁的内侧。这同样适用于加强元件与连接元件之间的连接。两者可以通过分别焊接而彼此材料连接。
[0012]或者，连接元件和容器壁之间的连接可以通过粘接来进行。这同样适用于连接元件和加强元件之间的连接。这些也可以彼此粘合。
[0013]但是，连接元件与容器壁之间的连接以及连接元件和加强元件之间的连接不限于材料连接。所述的连接也可以基于形状、例如通过铆接连接件或通过由双组分的塑料部件组成的包覆模制(overmoulded)部件来实现。
[0014]在根据本发明的工作液容器中，加强元件抵消由过大的压力和/或由真空造成的工作液容器的变形。
[0015]加强元件可以通过连接元件直接和/或间接地连接到容器壁上。在此，本发明意义上的连接到容器壁当然是指连接到容器壁的各个内表面。
[0016]连接元件的至少两个材料层之间的界面优选平行于连接元件与容器壁的接触区域和/或加强元件与容器壁的接触区域延伸。此外，连接元件的两个材料层之间的界面优选平行于容器壁中的容器壁连接到连接元件或加强元件的区域中的材料层的界面延伸。
[0017]在根据本发明的工作液容器的剪切载荷的情况下，由于剪切载荷，至少一个力分量平行于连接元件的两个材料层之间的界面作用。
[0018]加强元件优选地直接连接到至少一个连接元件。这减少了部件元件的数目和将加强元件连接至工作液容器的容器壁所需的方法步骤的数目。
[0019]连接元件优选布置在容器壁和加强元件之间并且直接连接至容器壁和加强元件两者上。这使得可以特别简单地将连接元件紧固到容器壁以及将加强元件紧固到连接元件。
[0020]在另一优选的实施例中，根据本发明的工作液容器包括至少两个连接元件，其中第一连接元件直接连接到第一容器壁以及第二连接元件直接连接到第二容器壁。在这种布置中，加强元件被布置在第一连接元件和第二连接元件之间，并且直接连接到每个所述元件。相应设计的工作液容器的优点在于它具有两个预定断裂点。第一容器壁可以是例如上部壳体，以及第二容器壁可以是例如工作液容器的下部壳体。但是，第一容器壁和第二容器壁也可以是工作液容器的侧壁。
[0021]在根据本发明的工作液容器的另一优选实施例中，加强元件包括加强元件第一部件和加强元件第二部件。加强元件第一部件连接到第一容器壁以及加强元件第二部件连接到第二容器壁。相应地，连接元件布置在加强元件第一部件和加强元件第二部件之间，并直接连接到每个所述部件。
[0022]相应设计的工作液容器的优点是预定断裂点可以集中地布置在工作液容器的两个容器壁之间，其结果是作用在工作液容器上的力可以通过连接元件的两个材料层之间的预定断裂点被集中地吸收，以及仅单个连接元件是必须设置的。
[0023]当然，在不同情况下加强元件部件也可以通过另一连接元件连接到各个容器壁，由此在这些连接处产生进一步的预定断裂点。
[0024]在工作液容器的另一优选实施例中，连接元件为圆锥形设计，并以这样的方式连接到容器壁，使得第一材料层和第二材料层之间的接触区域小于连接元件和容器壁之间的接触区域。相应的实施例的优点是连接元件的两个材料层通过比加强元件连接到容器壁的接触区域更小的接触区域彼此连接，其结果是通过连接元件的两个材料层之间的边界层形成有更高可靠性的预定断裂点。
[0025]第一材料层的第一接触区域优选大于第二材料层的第二接触区域，其中，连接元件通过第一材料层连接到容器壁，以及通过第二材料层连接到加强元件。相应设计的工作液容器也具有如下优点:通过两个材料层之间的界面形成具有甚至更高可靠性的预定断裂点，其中，通过适当的构造可以使连接元件的成形变得更可变。