本發(fā)明涉及一種用于擠出吹塑成型由熱塑性塑料制成的容器的方法,該容器帶有至少一個穿過容器壁的貫通部;以及一種由熱塑性塑料制成的吹塑成型的容器,該容器優(yōu)選根據(jù)按照本發(fā)明的方法制成。
背景技術(shù):
在本發(fā)明的意義上,由熱塑性塑料制成的吹塑成型的容器尤其但不僅用于機動車的燃料容器、擋風(fēng)玻璃清洗液容器、儲油容器、輔助液體容器或者添加劑容器。開頭所述類型的容器經(jīng)常通過擠出吹塑成型制成,其中,hope(高密度聚乙烯)尤其適合于制造擠出吹塑成型的容器。
在制造大容器、如桶或者ibcs(中型散裝容器)時原則上已知的是,在制造容器時將抓取元件、螺紋嵌件或其他附件固定在容器上。已知hdpe是一種熱塑性塑料,其在持續(xù)壓力負荷下又變得可塑并且趨于蠕變。因此,原則上存在這樣的需求:由高強度的熱塑性塑料制造承受特定高強度負載的附件或者其他部件、如手柄元件或者固定眼。這樣的構(gòu)件通常通過注塑填充的熱塑性塑料制成,并且之后在制造擠出吹塑成型的容器時“包圍吹塑”。這表示:相關(guān)部件作為插入件插入工具或者吹塑模具的腔中。在成型由hope制成的容器體時,容器體或是材料鎖合地或是形鎖合地與插入件連接。
擠出吹塑成型基本上具有以下缺點:具有顯著側(cè)凹的構(gòu)件無法或者無法簡單地從吹塑模具中脫模,因此,在吹塑模具中使用插入件具有相對較長的傳統(tǒng)。
用于在吹塑模具中使用插入件的情況下通過擠出吹塑成型制造容器的方法例如在us6,262,325bl中描述。在那里,插入件用于構(gòu)成在容器上的固定眼和螺紋盲孔。
考慮到開口和貫通部在擠出吹塑成型的容器上的設(shè)置,在傳統(tǒng)的擠出吹塑成型中,亦即在擠出吹塑成型管狀預(yù)成型坯時證明有利的是,將這樣的開口設(shè)置在吹塑模具的分離面區(qū)域中,盡可能在那里,將吹塑芯推入設(shè)置于吹塑模具的模腔內(nèi)部的預(yù)成型坯中??蛇x地借助吹塑芯校準的開口在之后被擴孔。us6,262,325bl描述了一種容器,在該容器中,以之前描述的方式制造澆注開口。
例如在用于機動車的燃料容器中,在一些情況下要求:在容器壁中設(shè)置多個開口,例如為了讓通風(fēng)或者排氣接頭穿過,或者為了讓用于通風(fēng)或者排氣管路的、又或者用于燃料管路的連接接頭穿過。
在這種容器中,通常在制成之后對在容器壁中的開口進行擴孔,然后將接頭和/或閥插入所述開口中并且與容器壁焊接或者粘接。同樣已知的是:設(shè)置兩件式的連接元件,所述連接元件可選地在中間放置彈性密封結(jié)構(gòu)的情況下相對于容器壁密封。
因為現(xiàn)代的燃料容器部分由多層的共擠出塑料制成,并且在其壁部中嵌入有用于碳氫化合物的阻擋層,事后將開口引入容器壁中需要破壞該阻擋層,從而在連接件和接頭與容器壁的焊接區(qū)域中帶來了潛在的泄露路徑。
已知大量的構(gòu)造建議和方法變型方案,其中涉及:設(shè)置貫通部、尤其是穿過容器壁的管路貫通部,這些貫通部具有對于揮發(fā)性的碳氫化合物而言盡可能高的擴散密封性。
例如由ep2777910a1已知一種用于制造擠出吹塑成型的燃料容器的方法,在該方法中,在成型容器壁時,在容器壁中制造在模具側(cè)伸出的突起。將接頭的連接成型部從內(nèi)部插入該突起中,然后,在吹塑模具中,在所述突起的區(qū)域中,借助多個設(shè)置在吹塑模具中的滑動件這樣收縮預(yù)成型坯,使其抵靠在接頭的外部輪廓上并且與外部輪廓進行形鎖合的和材料鎖合的連接。接頭在該區(qū)域中設(shè)有相應(yīng)的肋狀輪廓。此外,接頭在滑動件移進時與預(yù)成型坯焊接。在將容器取出吹塑模具之后,容器壁在突起的區(qū)域中被切斷,以便可以從外部連接接頭。
按照ep2777910a1的方法強制要求:將在模腔內(nèi)部的接頭或者連接管從內(nèi)部插入到預(yù)成型坯的突起中。在由管狀預(yù)成型坯傳統(tǒng)地擠出吹塑成型時,這樣的操作僅極其復(fù)雜地才可實施。
因此,按照ep2777910a1的方法基本上被限定為所謂的“雙板吹塑”方法,在該方法中,管狀預(yù)成型坯分成兩個幅材狀的瓣,所述瓣于是在吹塑模具內(nèi)部靠置在吹塑半模的腔上。在此方法中,預(yù)成型坯在模腔側(cè)暫時可接近。
此外,這種方法要求在吹塑模具中相對耗費的滑動技術(shù)。
由us5103865已知一種方法,在該方法中,在容器壁中借助插入件生成開口,該插入件具有針尖,所述針尖在成型時在模腔內(nèi)部穿透容器壁。所述插入件構(gòu)成為用于排氣閥的閥體,并且考慮到必須要捅破容器壁的必要性,對其沉入容器體積中的部分進行優(yōu)化。從而對于這樣的插入件,無法生成基本上在端側(cè)敞開的、圓柱形的貫通部,因為插入件首先必須推擠預(yù)成型坯被刺穿的材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種尤其簡單的用于擠出吹塑成型由熱塑性塑料制成的容器的方法,該容器帶有至少一個穿過容器壁的貫通部,該方法尤其是也可以作為傳統(tǒng)的在使用管狀預(yù)成型坯的情況下的擠出吹塑成型方法來實施。
該目的首先通過一種用于擠出吹塑成型由熱塑性塑料制成的容器的方法得以實現(xiàn),該容器帶有至少一個穿過容器壁的貫通部,該方法包括下列方法步驟:
-提供由熱塑性塑料制成的插入件,該插入件具有貫通部,
-將由熱塑性塑料制成的預(yù)成型坯置入到帶有模腔的吹塑模具中,該吹塑模具限定容器的輪廓,
-在模腔內(nèi)部成型預(yù)成型坯,其中,所述預(yù)成型坯在模腔側(cè)包圍插入件,并且與該插入件焊接,
-借助工具在容器壁中制造開口,所述工具從外部穿過所述插入件的貫通部。
在本發(fā)明的意義上,“模腔側(cè)”應(yīng)理解為容器壁這樣的側(cè),該側(cè)朝向模腔的內(nèi)部,相反地,在本發(fā)明的意義上,“模具側(cè)”應(yīng)理解為容器或預(yù)成型坯的壁的這樣的側(cè),該側(cè)朝向吹塑模具的腔,或者說該側(cè)在成型時貼靠在吹塑模具的表面上。
在本發(fā)明的意義上,貫通部為在容器壁中貫通的開口,通過該貫通部可以建立與被容器包圍的容積的流體連通。該貫通部可以構(gòu)成為柱形通道的形式,該通道雙側(cè)打開。所述通道可以具有內(nèi)部光滑壁的或者具有成型輪廓的周面。
按照本發(fā)明的方法尤其是設(shè)置為在通常意義上的擠出吹塑成型方法,亦即,該方法包括:擠出和提供由塑化的熱塑性塑料制成的管狀預(yù)成型坯。
在本方法中可以規(guī)定,在一開始打開的、兩件式的吹塑模具上方沿著重力方向擠出由塑化的熱塑性塑料制成的管狀預(yù)成型坯。兩件式的吹塑模具基本上應(yīng)理解為帶有兩個吹塑半模的吹塑模具,所述吹塑半模以已知的方式設(shè)置在封閉框架的模具夾緊板上。
每個半??梢跃哂星?,其中,所述半模的腔在閉合的吹塑模具中限定出模腔,該模腔與要制造的容器的外部輪廓相對應(yīng)。
每個半??梢栽谄渥陨碇芯哂卸鄠€部件、尤其還是滑動件或者類似物。
在所述腔中的至少一個中,可以設(shè)置至少一個用于容納按照本發(fā)明的插入件的凹部。
在本發(fā)明的意義上,在最簡單的情形中,插入件可以是襯套、套筒或類似物。然而,插入件也可以具有復(fù)雜的構(gòu)造、例如以帶有至少一個插接型材的接頭的形式。
在按照本發(fā)明的方法中,預(yù)成型坯優(yōu)選在模腔側(cè)包圍插入件,使得所述預(yù)成型坯或者由熱塑性塑料制成的容器的之后的壁首先在模腔側(cè)以盲孔的形式封閉由插入件限定的、優(yōu)選柱形的貫通部,其中,容器壁的這個部分借助另一工具從外部打開。在這里,從外部表示:在將容器取出吹塑模具之后,或是在吹塑模具內(nèi)部在模腔側(cè),亦即,例如借助插入預(yù)成型坯中的吹塑芯。
按照本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點:該方法相對于已知的方法可以相對簡單地執(zhí)行,并且借助插入件在容器壁中提供了尺寸穩(wěn)定的并且已經(jīng)校準過的開口。
如已經(jīng)在開頭所提到的那樣,插入件可以構(gòu)成為簡單的套筒,在該套筒中例如可以密封地置入用于構(gòu)件、例如用于防濺擋板元件的連接管、接頭、閥或者固定元件,備選地,插入件例如可以在外側(cè),亦即在模具側(cè)構(gòu)成為帶有連接成型部的接頭。最后,插入件還可以設(shè)計為帶有兩個連接成型件(例如杉樹成型件形式)的所謂的雙接頭。
優(yōu)選地,插入件插入到吹塑模具的腔中為此設(shè)置的凹部中。在此,優(yōu)選在插入到吹塑模具的腔的凹部之前,例如借助紅外熱輻射器加熱或者預(yù)熱所述插入件。然后將由熱塑性塑料制成的預(yù)成型坯置入到吹塑模具中。通過預(yù)熱或者預(yù)加熱插入件,帶有仍然是熱塑的預(yù)成型坯的嵌入件的可焊接性得到改善。
在按照本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選變型方案中,插入件包括第一和第二熱塑性塑料,其中,所述第一熱塑性塑料與容器壁的熱塑性塑料在可焊接性方面兼容。所述插入件例如可以構(gòu)成為所謂的多組分注塑件,并且例如具有由聚酰胺制成的支撐體和至少一個由ldpe或者hdpe制成的外層。所述支撐體賦予插入件相應(yīng)的強度和尺寸穩(wěn)定性。
插入件的第二熱塑性塑料例如如此構(gòu)成,使其不能與容器壁焊接。
在本發(fā)明的意義上,焊接應(yīng)理解為要彼此焊接的元件的分子之間的相互滲透,這通過壓力和溫度來實現(xiàn),其中,為了保證這種可焊接性,要焊接的塑料必須具有相似的分子屬性。例如,聚烯烴通??梢员舜撕附樱喾吹?,聚烯烴和聚酰胺通常無法彼此焊接。
在從吹塑模具中取出容器后,容器壁的打開或者說貫通例如可以借助熱的型芯實現(xiàn),其優(yōu)點在于:例如從容器壁中去除的材料不會在容器的容積中飄移。
備選地可以規(guī)定,銑削出或擴孔出容器壁中的開口。
在按照本發(fā)明的方法的一種適宜的變型方案中規(guī)定,使用帶有環(huán)繞的凸緣的套筒作為插入件,其中,所述凸緣包圍并且限定貫通部的通入部。
尤其有利的是:凸緣所具有的寬度至少等于貫通部的深度。相對寬地確定尺寸的凸緣尤其具有如下優(yōu)點:所述凸緣提供了增大的焊接面。例如當(dāng)容器應(yīng)該構(gòu)成為燃料容器時,凸緣與容器壁焊接的面越大,碳氫化合物潛在的擴散路徑就越長。
優(yōu)選地,所述凸緣設(shè)置在貫通部的朝向模腔的一側(cè)。
所述凸緣例如可以包圍貫通部的朝向容器內(nèi)側(cè)的通入部,并且朝向容器外側(cè)方向彎折,從而所述插入件在容器壁中在容器外側(cè)上構(gòu)成凹腔。以這種方式,在插入件和容器壁之間的接觸面擴大,由此也延長了潛在的泄露路徑。此外,以這種方式還可以將在貫通部上的連接件裝入到容器外側(cè)面中,這在一些情況下在容器例如在機動車中的安裝位置方面可以是有利的。
此外,本發(fā)明涉及一種由熱塑性塑料制成的擠出吹塑成型的容器,該容器帶有在容器壁中的貫通部,其中,所述貫通部通過插入件構(gòu)成,該插入件被容器壁部分包圍并且與該容器壁焊接,所述插入件構(gòu)成貫通部,并且具有環(huán)繞的凸緣,并且所述插入件包括第一和第二熱塑性塑料,其中,所述第一熱塑性塑料與容器壁焊接。所述第一熱塑性塑料優(yōu)選與第二熱塑性塑料不同。
插入件例如可以設(shè)置為柱形的、帶有環(huán)繞的凸緣的襯套,該凸緣在容器內(nèi)側(cè)和/或容器外側(cè)可以包圍貫通部的通入部。
在按照本發(fā)明的容器的一種變型方案中規(guī)定,所述凸緣包圍朝向貫通部的容器內(nèi)側(cè)的通入部,并且朝向容器外側(cè)方向彎折,從而所述插入件在容器外側(cè)上構(gòu)成優(yōu)選漏斗狀的凹腔。
不言而喻,所述凸緣也可以包圍貫通部的朝向容器外側(cè)的通入部,并且自身例如不超出地插入到容器壁的外側(cè)中。
在按照本發(fā)明的擠出吹塑成型的容器的一種變型方案中,所述貫通部通過光滑壁的內(nèi)周面限定。
所述插入件例如可以設(shè)計為套筒或者襯套,所述套筒或者襯套在外側(cè)和內(nèi)側(cè)都具有hdpe,并且所述套筒或者襯套包括由聚酰胺制成的支撐體。
在按照本發(fā)明的擠出吹塑成型的容器的另一變型方案中,插入件可以設(shè)計為襯套或者套筒,所述襯套或者套筒在外側(cè)包括hdpe并且在內(nèi)側(cè)具有由ldpe、例如馬來酸酐改性ldpe制成的周面。在此,所述ldpe周面在貫通部的內(nèi)側(cè)上例如可以構(gòu)成為用于要焊接到貫通部中的連接管的增附劑層。
在按照本發(fā)明的容器的一種變型方案中規(guī)定,所述凸緣在整個面上與容器壁焊接,并且凸緣的寬度至少與貫通部的深度一樣大。
適宜地,凹腔的深度至少等于貫通部的深度,從而貫通部的容器外側(cè)的通入部至少與容器的外壁齊平。
貫通部例如可以具有連接管或者接頭,所述連接管或者接頭或是焊接、或是借助o型環(huán)密封件在貫通部中密封。
上述類型的擠出吹塑成型的容器優(yōu)選按照本發(fā)明的方法獲得。
附圖說明
接下來根據(jù)在附圖中示出的實施例闡述本發(fā)明。
圖中示出:
圖1為根據(jù)第一變型方案的按照本發(fā)明的擠出吹塑成型的容器的壁的局部剖視圖;和
圖2為在借助工具從外部打開容器壁中的開口之前,亦即直接從吹塑模具中取出容器后,按照本發(fā)明的擠出吹塑成型的容器的壁的剖視圖。
具體實施方式
為簡單起見,在圖1中僅示出按照本發(fā)明的容器2的壁1的一部分。
容器2通過擠出吹塑成型由熱塑性塑料制成。為此,例如可以借助未示出的并且常規(guī)的擠出頭提供優(yōu)選多層管狀擠出物形式的預(yù)成型坯。所述擠出頭例如可以設(shè)置在未示出的吹塑模具的上方,該吹塑模具例如可以具有兩個吹塑半模,所述吹塑半模以已知的方式設(shè)置在封閉框架的模具夾緊板上。通過模具夾緊板可以打開和關(guān)閉吹塑半模。所述吹塑半模分別包括至少一個腔,所述腔在閉合的吹塑模具中構(gòu)成模腔,其輪廓對應(yīng)于通過擠出吹塑成型制造的容器的外部結(jié)構(gòu)。
管狀預(yù)成型坯沿著重力方向或是連續(xù)或是不連續(xù)地從擠出頭中排出,并且在吹塑模具打開的部分之間被切斷,然后吹塑模具包圍管狀預(yù)成型坯閉合。通過利用模腔內(nèi)部的負壓和/或通過利用通過吹塑針封入預(yù)成型坯中實現(xiàn)的過壓,然后實現(xiàn)預(yù)成型坯在吹塑模具的模腔中的擴張。
按照本發(fā)明的方法規(guī)定,在將管狀預(yù)成型坯置入吹塑模具之前,在至少一個吹塑半模的至少一個腔中置入插入件3。
圖1示出在加工出的容器2的壁1中的插入件3。
容器2的壁1可以由單層或多層的熱塑性塑料制成。為簡單起見,在圖1中示出的容器2的壁1為單層的,相反地,在圖2中示出的容器2的壁1為多層的。在圖2中,容器的壁1包括兩個層,該容器可以具有至多6個不同的層,該容器例如可以設(shè)計為基于hope的、帶有由evoh制成的阻擋層的共擠出物。
在吹制周期開始時,例如借助操作機械手,將插入件3置入到吹塑模具的腔中的相應(yīng)設(shè)計的凹部或者容納部中。
隨后或者在此期間,管狀的擠出物或者預(yù)成型坯被置入吹塑模具的打開的部分之間。吹塑模具包圍預(yù)成型坯閉合,然后,預(yù)成型坯在由多個腔構(gòu)成的模腔內(nèi)部擴張。在此,預(yù)成型坯抵靠插入件模腔側(cè)的部分并且與之連接。
插入件3例如具有在圖1中示出的構(gòu)造,該構(gòu)造帶有中央的且柱形的貫通部4和環(huán)繞地鄰接在貫通部4的通入部5上的凸緣6。該凸緣6在圖1中示出的布置中朝向容器內(nèi)側(cè)7并且大面積地與容器2的壁1焊接。在容器外側(cè)8上,將帶有管路接口10的連接塞9插入貫通部4中。該連接塞9可以焊接或者粘接在貫通部4內(nèi)部,在圖1所示的實施例中,連接塞9可拆地插入到貫通部4中,并且借助o型環(huán)11相對于貫通部4的內(nèi)周面得以密封。
凸緣6朝向容器外側(cè)8方向彎折,并且與貫通部4的縱向中軸線形成銳角l。基于插入件3的這種構(gòu)造,插入件3沉入容器2中,或者說插入件3與容器2的壁1形成凹腔12。凹腔12具有與貫通部4的深度或者說長度大約相等的深度,從而貫通部4朝向容器外側(cè)8的通入部與容器2的壁1的剩余的面大致平齊。
如上文已經(jīng)提到的那樣,插入件3可以構(gòu)成為注塑的兩組分式構(gòu)件,其中,例如在圖2中示出的插入件3在凸緣6的朝向壁1和容器內(nèi)側(cè)7的面上包括ldpe或者hdpe,并且此外,插入件3的主體可以由聚酰胺或者其他熱塑性塑料制成。
原則上,插入件3也可以由一種唯一的注塑的熱塑性塑料制成,該熱塑性塑料具有不同于容器2或者說容器2的壁1的熱塑性塑料的特性。
在圖2中示出了按照本發(fā)明的容器的一種備選設(shè)計方案,其中,在圖2所示的容器中,貫通部4還未打開。該圖示出直接將容器2從吹塑模具中取出時的容器2的壁的剖面,其中,和在圖1中一樣,用附圖標(biāo)記7標(biāo)示容器內(nèi)側(cè)并且用附圖標(biāo)記8標(biāo)示容器外側(cè)。
插入件3基本上構(gòu)成為套筒,該套筒同樣具有環(huán)繞的凸緣6,該凸緣在容器外側(cè)8上包圍貫通部4的通入部5。凸緣6完全嵌入容器外側(cè)8中并且與之平齊。
在容器內(nèi)側(cè)7上,插入件3通過容器的壁1封閉。
插入件3同樣具有圓柱形的、在內(nèi)部光滑壁的貫通部,其中,貫通部4的內(nèi)周面由ldpe層構(gòu)成,并且插入件3的與容器2的壁1焊接的外周面由hdpe層構(gòu)成。插入件3此外包括支撐體13,該支撐體例如可以由聚酰胺制成。
附圖標(biāo)記
1壁
2容器
3插入件
4貫通部
5通入部
6凸緣
7容器內(nèi)側(cè)
8容器外側(cè)
9連接塞
10管路接口
11o型環(huán)
12凹腔
13支撐體