由热塑性材料制造中空体的方法
由热塑性材料制造中空体的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括使得已塑化的热塑性材料制成的至少一个管状预制件或至少两个二维的腹板状预制件成形为大体闭合的中空体，例如，机动车的燃料箱的形式。
[0002]本发明特别地涉及一种通过挤压吹塑模制由热塑性材料制造中空体的方法。
【背景技术】
[0003]在挤压吹塑模制塑性产品的情况中，使用包括两个型模半体的模具，所述两个型模半体被成形以便相互补充并且一起界定模腔。将型坯形式或者一个或多个腹板状或片状预制件形式的热塑性挤压件放在模具的打开的半体之间。在模具中，使预制件或多个预制件平放在由模具形成的模腔的内壁上，从而使得成品具有对应于模具的内轮廓的外形。通过利用气压来增宽预制件或者通过利用负压来使得预制件平放在模具的内壁上，从而在模具的模腔内对预制件或多个预制件进行再次成形，通过型模壁中的通道来施加所述负压。
[0004]在例如通过旋转烧结或者通过注射模制或者挤压吹塑模制由管状或腹板状挤压件来生产中空塑性体的已知方法的情况中，已经证实特别成功的方法是挤压吹塑模制中空体的方法，在所述挤压吹塑模制中空体的方法中，二维半成品首先被成形为半壳体，然后所述半壳体在同一模具中沿着环绕外周相互接触并且结合在一起形成闭合的中空体。例如由DE 102 31 866 Al已知这种方法。这些方法的优势在于能够在生产期间、在形成壳体之后但是在将壳体结合在一起之前立即将待引入至中空体中的插入件引入到中空体中。
[0005]特别地，在由热塑性材料制造燃料箱的情况中，已经证实这种方法是成功的，尤其是在燃料箱中，除了通常用于将燃料提供至车辆的内燃机的给送单元之外，提供了具有膨胀箱、泡状容器、排气管路和排气阀的复杂度不同的排气系统。
[0006]尤其在DE 10 2006 006 469 Al中描述了这种方法。
[0007]特别地，在通过先前提及的挤压吹塑模制方法由腹板状预制件进行制造的情况中，将限定或形成了中空体内的自包含的部分体积的插入件引入到中空体中非常关键，这是因为在实施用于在吹塑模具内使得预制件成形或者再形成预制件的方法期间待施加的压差还作用在待引入至中空体内的插入件上，这会导致密封元件和阀受损或者导致诸如管路、泡状容器、膨胀箱等的插入件塌缩。
【发明内容】
[0008]因此，本发明所基于的目的是提供一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法解决了上述问题。
[0009]通过由热塑性材料制造中空体的方法实现了所述目的，所述方法包括以下方法步骤:
[0010]一在多部件式的吹塑模具上提供热塑性材料的至少一个管状或腹板状的预制件；
[0011]一将预制件引入至吹塑模具的模腔中；
[0012]一将预制件模制成壳体；
[0013]一将至少一个插入件结合至吹塑模具内的至少一个壳体，所述插入件限定了部分体积，相对于待生产的中空体的主体积隔绝所述部分体积；
[0014]一通过闭合吹塑模具将各壳体结合在一起，并且将压力施加至由中空体包封的主体积，其中
[0015]一与将压力施加至主体积同步地实行所述部分体积的压力均衡。
[0016]为了本发明的目的，腹板状预制件包括形式为壳体的预制件和基本细长形或在平面中展开的预制件。
[0017]原则上，例如通过在将压力施加至主体积的过程中使得压力介质分流出部分气流，例如可以通过与主体积承受压力同时地使得部分体积承受压力来建立这种压力均衡。
[0018]然而，优选地，根据本发明设想的是利用中空体自身的主体积作为用于部分体积的平衡容器。为此，例如规定通过在闭合的吹塑模具内将部分体积在至少一段时间内通过至少一条旁通管路连接至主体积而实施压力均衡。
[0019]迄今为止本申请人在实践中使用的用于阻止插入件在吹塑模制处理的过程中在施加压差时损坏的变形方案为从开始时使得将被引入到中空体中的插入件作为针对主体积打开的系统并且仅仅在完成中空体之后才与主体积隔绝开。
[0020]这种方法的缺点在于在完成中空体之后必须手动地、确切地说通过一个或多个容器开口手工操纵而实施所涉及的插入件的隔绝，这耗费人力并且成本高昂，结果是更加难以检查是否已经可靠地隔绝插入件。
[0021]比较而言，根据本发明的方法设想将所涉及的插入件作为基本上自包含的部分体积引入到中空体中，并且在将压力施加至主体积之前或期间立即在模具内产生压力均衡。尤其是在建立了部分体积和主体积之间的压力均衡的情况下，这能够以相对简单的方式来完成，由此还排除了在部分体积与主体积同步的情况下会发生的动态效果。
[0022]通过在径向相对的位置处切开先前挤出的单层或多层型坯以及通过从一个或多个相互间隔开的槽压模(扁平薄膜压模)挤出腹板状预制件，可以提供一个或多个预制件，如本发明所设置的那样将压力介质施加至所述一个或多个预制件。为此，例如可以使用根据 DE 10 2006 042 064 Al 的挤压头。
[0023]本方法例如还可以包括挤出单个腹板状预制件，通过例如按照U状方式布置在吹塑模具的打开部件之间来提供所述单个腹板状预制件。例如按照其中挤压头沿着重力方向垂挂下来的方式通过布置在吹塑模具上方的挤压头，可以挤出一个或多个预制件。替代地，可以通过吹塑模具上的操作装置来提供一个或多个预制件。
[0024]所考虑的是，挤压件优选是热塑性材料的共挤件。这些共挤件可以包括阻隔碳氢化合物的阻隔层。然而，在本发明的范围内，处理单层挤压件的预制件也是可行的。优选地，基于HDPE挤出预制件。例如，考虑基底材料是HDPE和阻隔材料是EVOH的六层挤压件。
[0025]在其它优选实施例中，本方法包括沿着重力方向在使用的吹塑模具的打开部件上方连续挤出至少两个二维的腹板状预制件。
[0026]为了本发明的目的，吹塑模具应当理解为具有多个被成形以彼此互补的模具部件的工具，在每种情况下，所述多个模具部件均具有至少一个腔，所述腔限定了待制造的中空体的侧向外轮廓。在闭合状态中，吹塑模具的腔限定了模腔，所述模腔的轮廓对应于待制造的中空体的侧表面。
[0027]优选地，通过利用挤压件的第一热量(即，通过利用由挤压件产生的塑化热量)将预制件模制成壳体。
[0028]例如通过将插入件焊接和/或铆接至所涉及的壳体的侧部而将插入件结合至至少一个壳体，所述壳体的侧部面向待制造的中空体的主体积。
[0029]用于中空体的排气系统可以设置例如作为插入件或多个插入件，所述排气系统包括排气阀、至少一条排气管路和至少一个泡状容器(集液器)。
[0030]如果用于中空体的排气系统将设置作为插入件或多个插入件，则可以设置成例如当通过连接接头或连接管接口将排气阀结合至吹塑模具内的壳体时，容器壁被刺穿，以允许在完成容器之后从外侧连接容器壁。在刺穿容器壁的情况中，例如通过旁通管路产生压力均衡，所述旁通管路被连接至主体积并且连接例如处于吹塑模具的用于接收阀的连接管接口的凹陷部或者冲模区域中的部分体积。
[0031]在根据本发明的方法的替代性变形方案的情况中，可以设想的是，向插入件的部分体积提供阀，所述阀在结合插入件的过程中是打开的并且在完成中空体之后能够通过磁体、压缩空气或者通过机械致动而处于闭合位置中。
[0032]在根据本发明的尤为适宜且有利的变形方案中，设置成通过刺穿插入件的壁的至少一根膨胀针或至少一根膨胀芯轴连接部分体积。所述连接可以例如在插入件已经结合至所涉及的壳体之后发生。
[0033]例如，可以通过经由至少一条旁通管路互连的至少两根膨胀针来连接部分体积，使得一根膨胀针刺穿插入件的壁，而使得另一根膨胀针刺穿中空体的壁。在下文中这种刺穿还被称作射入膨胀针，射入膨胀针这一术语已经作为专业术语。
[0034]由于在将排气系统例如引入到中空体中时，所讨论的排气系统的体积通常相对较小，因此即使在相对较小的旁通管路横截面的情况下也能够实现良好的压力均衡。
[0035]在根据本发明的方法的适宜变形方案的情况中，设置成优选地在待形成于容器壁的连接开口的区域中，穿刺插入件的膨胀针从外侧刺穿中心体的壁。
[0036]在制造燃料箱的情况中，可能设置在容器壁上的泡状容器或排气管路通常必须从外侧设置连接管接口等，待铺设在燃料箱/中空体外侧上的管路被连接至所述连接管接口。有利地，在中空体的壁的以后制造连接开口或孔的区域中，刺穿中空体的壁和插入件的壁。
[0037]为了尽可能地抵消以下这种情况，S卩，刺穿刚结合至所涉及的壳体上的插入件可能会导致施加至结合连接/焊接连接/铆接连接的机械负载，在本方法的尤为优选的变形方案的情况中在结合插入件之前，至少一个壳体的壁利用经由至少一条旁通管路互相连通的至少两根膨胀芯轴或膨胀针刺穿，并且规定在结合的过程中通过利用结合运动而由膨胀针刺穿所述插入件。
[0038]在本方法的变形方案的情况中，例如分两个阶段将压力施加至吹塑模具的 中空体中，通过凭借旁通管路而互相连通的膨胀针在接合插入件之前施加第一较低初始吹塑压力。
[0039]这具有的优势在于:通过初始吹塑操作确保不会因射入而堵塞膨胀针或确保清除任何堵塞。
[0040]为了能够通过旁通管路完成初始吹塑，例如可以设置转换阀，所述转换阀在膨胀针之间与旁通管路成一体，通过所述转换阀能够将作为压力介质的气态介质引入至主体积中。
[0041]在下文中参照附图中的图1通过示例解释了所述方法。
[0042]借助于吹塑模具和至少一个挤压头实施所述方法。吹塑模具按照已知方式包括至少两个吹塑模具半体，所述两个吹塑模具半体被固定至压板，并且在感测到打开运动和闭合运动时能够远离彼此地移动以及朝向彼此地移动。另外，为了实施移动，吹塑模具包括能够在吹塑模具半体之间移动的至少一个中央框架或吹塑模具分隔件。
[0043]在根据本发明的方法的情况中，例如，首先在吹塑模具的打开的部件之间挤出两个腹板状预制件。在第一方法步骤中，其中，吹塑模具的半体抵抗吹塑模具分隔件或中央工具或中央框架地移动，然后可以例如仅仅通过将负压施加在吹塑模具的腔中或者通过在第一较低初始吹塑压力条件下初始吹送压力介质而将这些预制件拉入至吹塑模具的腔中。
[0044]在预制件成形为壳体但仍然是温热的塑性中间产品之后，再次打开吹塑模具。至少一个插入件被结合至壳体中的至少一个上，但是壳体仍然处于打开的吹塑模具中。通过操纵器或者通过插入件载体实施所述结合，可以通过利用吹塑模具的移动或者仅仅基于插入件的操纵运动来实施所述结合。
[0045]如上文所解释的那样，对于本发明的目的而言，所述结合应当理解为焊接或者铆接或者这些固定类型的组合。在结合插入件之后，移除可能已经位于吹塑模具的半体之间的插入件载体，闭合吹塑模具并且完成吹塑模制，通过施加对应于吹塑模具的已经相互抵靠的部分的对应闭合压力而使得布置在腔中的壳体沿着外周焊接至彼此。在优选通过射入至仍然温热的塑性中空体中的膨胀芯轴或膨胀针而引入气态压力介质的情况中，将压力施加至中空体的主体积。膨胀芯轴或膨胀针按照已知方式与吹塑模具成一体。
[0046]可以将能够位于吹塑模具半体之间的支架或中央工具、中央框架等设置作为插入件载体。
【具体实施方式】
[0047]图1示出了紧接着在吹塑模具3内将壳体2结合在一起之后的根据本发明的燃料箱形式的中空体I。以高度示意性的简化形式示出了吹塑模具3。在中空体I中，排气系统的各部分以泡状容器4和通过排气管路5连接至泡状容器4的阀6的形式表示。在吹塑模具3的部分模腔3a、3b中成形壳体2之后，立即将泡状容器4和阀6 二者焊接至壳体2。在从吹塑模具3移除中空体I之后，通过中空体I的壁中的导通件将泡状容器4连接至铺设在中空体I外侧的排气管路。
[0048]在下文中将由中空体I包封的中空空间称作主体积7，在下文中将由泡状容器4包封的体积称作部分体积8。
[0049]在检查开口 9的区域中，中空体I设置有嵌入式地模制(molded-1n)的金属凸缘环(未示出)，在图1中以象征方式示出了所述检查开口，并且所述检查开口是在从吹塑模具3移除中空体I之后通过切割出一圆而获得的。在大约6bar至1bar的增大内压的条件下，通过将气体压力施加至中空体I的主体积7，从而在制造方法的最后方法步骤中将金属凸缘环嵌入模制在检查开口的区域中。通过至少一根膨胀针10实施中空体I的“最后吹塑模制”，在检查开口 9的区域中所述至少一根膨胀针被射入至吹塑模具3内的仍然温热的塑性中空体I中。在处于安装状态中的包括泡状容器4、排气管路5和阀6的排气系统被形成为自包含部分体积8的情况下，所述排气系统当然由此同样承受压力，直到从吹塑模具3移除中空体I之后才连接所述排气系统。
[0050]为了在中空体I的最后吹塑模制过程中实现压力的均衡，因而可以设想的是，将第二膨胀针11和第三膨胀针12射入至中空体I中，所述第二膨胀针和第三膨胀针通过旁通管路13相互连通。第二膨胀针11穿刺壳体2以及结合至壳体2上的泡状容器4的壁。在以后的检查开口 9的区域中，第三膨胀针12贯穿中空体I的壁或者贯穿壳体2而被射入至中空体I中。通过旁通管路13实现主体积7和部分体积8之间的压力均衡，从而以这种方式可靠地阻止例如泡状容器4的塌缩。在这种情况中，可以在将各壳体2结合在一起之后立即射入第二膨胀针和第三膨胀针。
[0051]作为上述方法的变形方案的替代方案，可以设想的是，在吹塑模具3中成形壳体2之后立即射入第二膨胀针11和第三膨胀针12，并且通过旁通管路13初步吹塑模制还没有结合的壳体2。在本方法的这个阶段中，吹塑模具的各半体例如分别与模具分隔件、芯部或者中央框架隔绝开。
[0052]不言而喻，本发明应当理解为表示可以在中空体I的任何预期部位和多个部位处(例如包括在两个壳体2上)实行中空体I的部分体积8和主体积7之间的压力均衡。
[0053]在初步吹塑模制之后，通过已射入的第二膨胀针11的刺穿，泡状容器4例如随后能够结合至所涉及的壳体2。然后，各壳体2能够结合在一起并且能够将气压施加至中空体I以为了 “最后吹塑模制”。
[0054]只要在中空体的壁中切割出了圆，则在以后的检查开口 9的区域中引入第三膨胀针12不会损害成品中空体I。
[0055]附图标记列表
[0056]I中空体
[0057]2 壳体
[0058]3吹塑模具
[0059]3a,3b吹塑模具的部分模腔
[0060]4泡状容器
[0061]5排气管路
[0062]6 阀
[0063]7主体积
[0064]8部分体积
[0065]9检查开口
[0066]10膨胀针
[0067]11第二膨胀针
[0068]12第三膨胀针
[0069]13旁通管路
【主权项】
1.一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括以下方法步骤: -在多部件式的吹塑模具上提供至少一个热塑性材料的预制件； -将所述预制件引入至所述吹塑模具的腔中； -将所述预制件模制成壳体； -将至少一个插入件结合至所述吹塑模具内的至少一个壳体，所述插入件限定了部分体积，相对于待制造的中空体的主体积隔绝所述部分体积； -通过闭合所述吹塑模具使得所述壳体结合在一起并且将压力施加至由所述中空体包封的所述主体积，其中，与将压力施加至所述主体积同步地产生针对所述部分体积的压力均衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少一条旁通管路在一段时间内将闭合的所述吹塑模具内的所述部分体积初始连接至所述主体积，产生所述压力均衡。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过至少一根膨胀针或膨胀芯轴连接所述部分体积，所述至少一根膨胀针或膨胀芯轴穿刺所述插入件和/或所述中空体的壁。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过连接至旁通管路的至少一根膨胀针连接所述部分体积，所述连接至旁通管路的至少一根膨胀针刺穿所述中空体的壁，并且所述旁通管路通过所述中空体的壁在另一侧处连接到所述插入件的导通件。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过经由至少一条旁通管路互连的至少两根膨胀针连接所述部分体积，一根膨胀针刺穿所述插入件的壁，而另一根膨胀针刺穿所述中空体的壁。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，优选在连接开口的区域中，使得刺穿所述插入件的膨胀针从外侧刺穿所述中空体的壁，在从所述吹塑模具移除之后在容器壁中产生所述连接开口。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，在结合所述插入件之前，利用通过至少一条旁通管路互相连通的至少两根膨胀芯轴或膨胀针穿刺至少一个壳体的壁，并且其特征在于，在结合期间，通过利用结合运动由膨胀针刺穿所述插入件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，分两个阶段将压力施加至所述中空体，通过经由所述至少一条旁通管路互相连通的所述至少两根膨胀针，在结合所述插入件之前施加第一较低初始吹送压力。
【专利摘要】本发明涉及一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括使得已经塑化的热塑性材料的至少一个管状预制件或至少两个二维的腹板状预制件成形为大体闭合的中空体，例如，形式为机动车的燃料箱。
【IPC分类】B29C51-12, B29C49-60, B29C49-04, B29C49-20, B29C49-00, B29L31-00, B29C51-26
【公开号】CN104812549
【申请号】CN201380057915
【发明人】M·博尔歇特, K·格贝特
【申请人】考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】DE102012023035A1, EP2922681A1, WO2014079851A1
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括使得已塑化的热塑性材料制成的至少一个管状预制件或至少两个二维的腹板状预制件成形为大体闭合的中空体，例如，机动车的燃料箱的形式。
[0002]本发明特别地涉及一种通过挤压吹塑模制由热塑性材料制造中空体的方法。
【背景技术】
[0003]在挤压吹塑模制塑性产品的情况中，使用包括两个型模半体的模具，所述两个型模半体被成形以便相互补充并且一起界定模腔。将型坯形式或者一个或多个腹板状或片状预制件形式的热塑性挤压件放在模具的打开的半体之间。在模具中，使预制件或多个预制件平放在由模具形成的模腔的内壁上，从而使得成品具有对应于模具的内轮廓的外形。通过利用气压来增宽预制件或者通过利用负压来使得预制件平放在模具的内壁上，从而在模具的模腔内对预制件或多个预制件进行再次成形，通过型模壁中的通道来施加所述负压。
[0004]在例如通过旋转烧结或者通过注射模制或者挤压吹塑模制由管状或腹板状挤压件来生产中空塑性体的已知方法的情况中，已经证实特别成功的方法是挤压吹塑模制中空体的方法，在所述挤压吹塑模制中空体的方法中，二维半成品首先被成形为半壳体，然后所述半壳体在同一模具中沿着环绕外周相互接触并且结合在一起形成闭合的中空体。例如由DE 102 31 866 Al已知这种方法。这些方法的优势在于能够在生产期间、在形成壳体之后但是在将壳体结合在一起之前立即将待引入至中空体中的插入件引入到中空体中。
[0005]特别地，在由热塑性材料制造燃料箱的情况中，已经证实这种方法是成功的，尤其是在燃料箱中，除了通常用于将燃料提供至车辆的内燃机的给送单元之外，提供了具有膨胀箱、泡状容器、排气管路和排气阀的复杂度不同的排气系统。
[0006]尤其在DE 10 2006 006 469 Al中描述了这种方法。
[0007]特别地，在通过先前提及的挤压吹塑模制方法由腹板状预制件进行制造的情况中，将限定或形成了中空体内的自包含的部分体积的插入件引入到中空体中非常关键，这是因为在实施用于在吹塑模具内使得预制件成形或者再形成预制件的方法期间待施加的压差还作用在待引入至中空体内的插入件上，这会导致密封元件和阀受损或者导致诸如管路、泡状容器、膨胀箱等的插入件塌缩。
【发明内容】
[0008]因此，本发明所基于的目的是提供一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法解决了上述问题。
[0009]通过由热塑性材料制造中空体的方法实现了所述目的，所述方法包括以下方法步骤:
[0010]一在多部件式的吹塑模具上提供热塑性材料的至少一个管状或腹板状的预制件；
[0011]一将预制件引入至吹塑模具的模腔中；
[0012]一将预制件模制成壳体；
[0013]一将至少一个插入件结合至吹塑模具内的至少一个壳体，所述插入件限定了部分体积，相对于待生产的中空体的主体积隔绝所述部分体积；
[0014]一通过闭合吹塑模具将各壳体结合在一起，并且将压力施加至由中空体包封的主体积，其中
[0015]一与将压力施加至主体积同步地实行所述部分体积的压力均衡。
[0016]为了本发明的目的，腹板状预制件包括形式为壳体的预制件和基本细长形或在平面中展开的预制件。
[0017]原则上，例如通过在将压力施加至主体积的过程中使得压力介质分流出部分气流，例如可以通过与主体积承受压力同时地使得部分体积承受压力来建立这种压力均衡。
[0018]然而，优选地，根据本发明设想的是利用中空体自身的主体积作为用于部分体积的平衡容器。为此，例如规定通过在闭合的吹塑模具内将部分体积在至少一段时间内通过至少一条旁通管路连接至主体积而实施压力均衡。
[0019]迄今为止本申请人在实践中使用的用于阻止插入件在吹塑模制处理的过程中在施加压差时损坏的变形方案为从开始时使得将被引入到中空体中的插入件作为针对主体积打开的系统并且仅仅在完成中空体之后才与主体积隔绝开。
[0020]这种方法的缺点在于在完成中空体之后必须手动地、确切地说通过一个或多个容器开口手工操纵而实施所涉及的插入件的隔绝，这耗费人力并且成本高昂，结果是更加难以检查是否已经可靠地隔绝插入件。
[0021]比较而言，根据本发明的方法设想将所涉及的插入件作为基本上自包含的部分体积引入到中空体中，并且在将压力施加至主体积之前或期间立即在模具内产生压力均衡。尤其是在建立了部分体积和主体积之间的压力均衡的情况下，这能够以相对简单的方式来完成，由此还排除了在部分体积与主体积同步的情况下会发生的动态效果。
[0022]通过在径向相对的位置处切开先前挤出的单层或多层型坯以及通过从一个或多个相互间隔开的槽压模(扁平薄膜压模)挤出腹板状预制件，可以提供一个或多个预制件，如本发明所设置的那样将压力介质施加至所述一个或多个预制件。为此，例如可以使用根据 DE 10 2006 042 064 Al 的挤压头。
[0023]本方法例如还可以包括挤出单个腹板状预制件，通过例如按照U状方式布置在吹塑模具的打开部件之间来提供所述单个腹板状预制件。例如按照其中挤压头沿着重力方向垂挂下来的方式通过布置在吹塑模具上方的挤压头，可以挤出一个或多个预制件。替代地，可以通过吹塑模具上的操作装置来提供一个或多个预制件。
[0024]所考虑的是，挤压件优选是热塑性材料的共挤件。这些共挤件可以包括阻隔碳氢化合物的阻隔层。然而，在本发明的范围内，处理单层挤压件的预制件也是可行的。优选地，基于HDPE挤出预制件。例如，考虑基底材料是HDPE和阻隔材料是EVOH的六层挤压件。
[0025]在其它优选实施例中，本方法包括沿着重力方向在使用的吹塑模具的打开部件上方连续挤出至少两个二维的腹板状预制件。
[0026]为了本发明的目的，吹塑模具应当理解为具有多个被成形以彼此互补的模具部件的工具，在每种情况下，所述多个模具部件均具有至少一个腔，所述腔限定了待制造的中空体的侧向外轮廓。在闭合状态中，吹塑模具的腔限定了模腔，所述模腔的轮廓对应于待制造的中空体的侧表面。
[0027]优选地，通过利用挤压件的第一热量(即，通过利用由挤压件产生的塑化热量)将预制件模制成壳体。
[0028]例如通过将插入件焊接和/或铆接至所涉及的壳体的侧部而将插入件结合至至少一个壳体，所述壳体的侧部面向待制造的中空体的主体积。
[0029]用于中空体的排气系统可以设置例如作为插入件或多个插入件，所述排气系统包括排气阀、至少一条排气管路和至少一个泡状容器(集液器)。
[0030]如果用于中空体的排气系统将设置作为插入件或多个插入件，则可以设置成例如当通过连接接头或连接管接口将排气阀结合至吹塑模具内的壳体时，容器壁被刺穿，以允许在完成容器之后从外侧连接容器壁。在刺穿容器壁的情况中，例如通过旁通管路产生压力均衡，所述旁通管路被连接至主体积并且连接例如处于吹塑模具的用于接收阀的连接管接口的凹陷部或者冲模区域中的部分体积。
[0031]在根据本发明的方法的替代性变形方案的情况中，可以设想的是，向插入件的部分体积提供阀，所述阀在结合插入件的过程中是打开的并且在完成中空体之后能够通过磁体、压缩空气或者通过机械致动而处于闭合位置中。
[0032]在根据本发明的尤为适宜且有利的变形方案中，设置成通过刺穿插入件的壁的至少一根膨胀针或至少一根膨胀芯轴连接部分体积。所述连接可以例如在插入件已经结合至所涉及的壳体之后发生。
[0033]例如，可以通过经由至少一条旁通管路互连的至少两根膨胀针来连接部分体积，使得一根膨胀针刺穿插入件的壁，而使得另一根膨胀针刺穿中空体的壁。在下文中这种刺穿还被称作射入膨胀针，射入膨胀针这一术语已经作为专业术语。
[0034]由于在将排气系统例如引入到中空体中时，所讨论的排气系统的体积通常相对较小，因此即使在相对较小的旁通管路横截面的情况下也能够实现良好的压力均衡。
[0035]在根据本发明的方法的适宜变形方案的情况中，设置成优选地在待形成于容器壁的连接开口的区域中，穿刺插入件的膨胀针从外侧刺穿中心体的壁。
[0036]在制造燃料箱的情况中，可能设置在容器壁上的泡状容器或排气管路通常必须从外侧设置连接管接口等，待铺设在燃料箱/中空体外侧上的管路被连接至所述连接管接口。有利地，在中空体的壁的以后制造连接开口或孔的区域中，刺穿中空体的壁和插入件的壁。
[0037]为了尽可能地抵消以下这种情况，S卩，刺穿刚结合至所涉及的壳体上的插入件可能会导致施加至结合连接/焊接连接/铆接连接的机械负载，在本方法的尤为优选的变形方案的情况中在结合插入件之前，至少一个壳体的壁利用经由至少一条旁通管路互相连通的至少两根膨胀芯轴或膨胀针刺穿，并且规定在结合的过程中通过利用结合运动而由膨胀针刺穿所述插入件。
[0038]在本方法的变形方案的情况中，例如分两个阶段将压力施加至吹塑模具的 中空体中，通过凭借旁通管路而互相连通的膨胀针在接合插入件之前施加第一较低初始吹塑压力。
[0039]这具有的优势在于:通过初始吹塑操作确保不会因射入而堵塞膨胀针或确保清除任何堵塞。
[0040]为了能够通过旁通管路完成初始吹塑，例如可以设置转换阀，所述转换阀在膨胀针之间与旁通管路成一体，通过所述转换阀能够将作为压力介质的气态介质引入至主体积中。
[0041]在下文中参照附图中的图1通过示例解释了所述方法。
[0042]借助于吹塑模具和至少一个挤压头实施所述方法。吹塑模具按照已知方式包括至少两个吹塑模具半体，所述两个吹塑模具半体被固定至压板，并且在感测到打开运动和闭合运动时能够远离彼此地移动以及朝向彼此地移动。另外，为了实施移动，吹塑模具包括能够在吹塑模具半体之间移动的至少一个中央框架或吹塑模具分隔件。
[0043]在根据本发明的方法的情况中，例如，首先在吹塑模具的打开的部件之间挤出两个腹板状预制件。在第一方法步骤中，其中，吹塑模具的半体抵抗吹塑模具分隔件或中央工具或中央框架地移动，然后可以例如仅仅通过将负压施加在吹塑模具的腔中或者通过在第一较低初始吹塑压力条件下初始吹送压力介质而将这些预制件拉入至吹塑模具的腔中。
[0044]在预制件成形为壳体但仍然是温热的塑性中间产品之后，再次打开吹塑模具。至少一个插入件被结合至壳体中的至少一个上，但是壳体仍然处于打开的吹塑模具中。通过操纵器或者通过插入件载体实施所述结合，可以通过利用吹塑模具的移动或者仅仅基于插入件的操纵运动来实施所述结合。
[0045]如上文所解释的那样，对于本发明的目的而言，所述结合应当理解为焊接或者铆接或者这些固定类型的组合。在结合插入件之后，移除可能已经位于吹塑模具的半体之间的插入件载体，闭合吹塑模具并且完成吹塑模制，通过施加对应于吹塑模具的已经相互抵靠的部分的对应闭合压力而使得布置在腔中的壳体沿着外周焊接至彼此。在优选通过射入至仍然温热的塑性中空体中的膨胀芯轴或膨胀针而引入气态压力介质的情况中，将压力施加至中空体的主体积。膨胀芯轴或膨胀针按照已知方式与吹塑模具成一体。
[0046]可以将能够位于吹塑模具半体之间的支架或中央工具、中央框架等设置作为插入件载体。
【具体实施方式】
[0047]图1示出了紧接着在吹塑模具3内将壳体2结合在一起之后的根据本发明的燃料箱形式的中空体I。以高度示意性的简化形式示出了吹塑模具3。在中空体I中，排气系统的各部分以泡状容器4和通过排气管路5连接至泡状容器4的阀6的形式表示。在吹塑模具3的部分模腔3a、3b中成形壳体2之后，立即将泡状容器4和阀6 二者焊接至壳体2。在从吹塑模具3移除中空体I之后，通过中空体I的壁中的导通件将泡状容器4连接至铺设在中空体I外侧的排气管路。
[0048]在下文中将由中空体I包封的中空空间称作主体积7，在下文中将由泡状容器4包封的体积称作部分体积8。
[0049]在检查开口 9的区域中，中空体I设置有嵌入式地模制(molded-1n)的金属凸缘环(未示出)，在图1中以象征方式示出了所述检查开口，并且所述检查开口是在从吹塑模具3移除中空体I之后通过切割出一圆而获得的。在大约6bar至1bar的增大内压的条件下，通过将气体压力施加至中空体I的主体积7，从而在制造方法的最后方法步骤中将金属凸缘环嵌入模制在检查开口的区域中。通过至少一根膨胀针10实施中空体I的“最后吹塑模制”，在检查开口 9的区域中所述至少一根膨胀针被射入至吹塑模具3内的仍然温热的塑性中空体I中。在处于安装状态中的包括泡状容器4、排气管路5和阀6的排气系统被形成为自包含部分体积8的情况下，所述排气系统当然由此同样承受压力，直到从吹塑模具3移除中空体I之后才连接所述排气系统。
[0050]为了在中空体I的最后吹塑模制过程中实现压力的均衡，因而可以设想的是，将第二膨胀针11和第三膨胀针12射入至中空体I中，所述第二膨胀针和第三膨胀针通过旁通管路13相互连通。第二膨胀针11穿刺壳体2以及结合至壳体2上的泡状容器4的壁。在以后的检查开口 9的区域中，第三膨胀针12贯穿中空体I的壁或者贯穿壳体2而被射入至中空体I中。通过旁通管路13实现主体积7和部分体积8之间的压力均衡，从而以这种方式可靠地阻止例如泡状容器4的塌缩。在这种情况中，可以在将各壳体2结合在一起之后立即射入第二膨胀针和第三膨胀针。
[0051]作为上述方法的变形方案的替代方案，可以设想的是，在吹塑模具3中成形壳体2之后立即射入第二膨胀针11和第三膨胀针12，并且通过旁通管路13初步吹塑模制还没有结合的壳体2。在本方法的这个阶段中，吹塑模具的各半体例如分别与模具分隔件、芯部或者中央框架隔绝开。
[0052]不言而喻，本发明应当理解为表示可以在中空体I的任何预期部位和多个部位处(例如包括在两个壳体2上)实行中空体I的部分体积8和主体积7之间的压力均衡。
[0053]在初步吹塑模制之后，通过已射入的第二膨胀针11的刺穿，泡状容器4例如随后能够结合至所涉及的壳体2。然后，各壳体2能够结合在一起并且能够将气压施加至中空体I以为了 “最后吹塑模制”。
[0054]只要在中空体的壁中切割出了圆，则在以后的检查开口 9的区域中引入第三膨胀针12不会损害成品中空体I。
[0055]附图标记列表
[0056]I中空体
[0057]2 壳体
[0058]3吹塑模具
[0059]3a,3b吹塑模具的部分模腔
[0060]4泡状容器
[0061]5排气管路
[0062]6 阀
[0063]7主体积
[0064]8部分体积
[0065]9检查开口
[0066]10膨胀针
[0067]11第二膨胀针
[0068]12第三膨胀针
[0069]13旁通管路
【主权项】
1.一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括以下方法步骤: -在多部件式的吹塑模具上提供至少一个热塑性材料的预制件； -将所述预制件引入至所述吹塑模具的腔中； -将所述预制件模制成壳体； -将至少一个插入件结合至所述吹塑模具内的至少一个壳体，所述插入件限定了部分体积，相对于待制造的中空体的主体积隔绝所述部分体积； -通过闭合所述吹塑模具使得所述壳体结合在一起并且将压力施加至由所述中空体包封的所述主体积，其中，与将压力施加至所述主体积同步地产生针对所述部分体积的压力均衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少一条旁通管路在一段时间内将闭合的所述吹塑模具内的所述部分体积初始连接至所述主体积，产生所述压力均衡。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过至少一根膨胀针或膨胀芯轴连接所述部分体积，所述至少一根膨胀针或膨胀芯轴穿刺所述插入件和/或所述中空体的壁。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过连接至旁通管路的至少一根膨胀针连接所述部分体积，所述连接至旁通管路的至少一根膨胀针刺穿所述中空体的壁，并且所述旁通管路通过所述中空体的壁在另一侧处连接到所述插入件的导通件。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过经由至少一条旁通管路互连的至少两根膨胀针连接所述部分体积，一根膨胀针刺穿所述插入件的壁，而另一根膨胀针刺穿所述中空体的壁。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，优选在连接开口的区域中，使得刺穿所述插入件的膨胀针从外侧刺穿所述中空体的壁，在从所述吹塑模具移除之后在容器壁中产生所述连接开口。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，在结合所述插入件之前，利用通过至少一条旁通管路互相连通的至少两根膨胀芯轴或膨胀针穿刺至少一个壳体的壁，并且其特征在于，在结合期间，通过利用结合运动由膨胀针刺穿所述插入件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，分两个阶段将压力施加至所述中空体，通过经由所述至少一条旁通管路互相连通的所述至少两根膨胀针，在结合所述插入件之前施加第一较低初始吹送压力。
【专利摘要】本发明涉及一种由热塑性材料制造中空体的方法，所述方法包括使得已经塑化的热塑性材料的至少一个管状预制件或至少两个二维的腹板状预制件成形为大体闭合的中空体，例如，形式为机动车的燃料箱。
【IPC分类】B29C51-12, B29C49-60, B29C49-04, B29C49-20, B29C49-00, B29L31-00, B29C51-26
【公开号】CN104812549
【申请号】CN201380057915
【发明人】M·博尔歇特, K·格贝特
【申请人】考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】DE102012023035A1, EP2922681A1, WO2014079851A1
最新回复(0)