用於製造由熱塑性塑料製成的物品的方法
2023-09-14 09:35:30 1
專利名稱：用於製造由熱塑性塑料製成的物品的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於通過擠出吹塑成型製造由熱塑性塑料製成的物品的方法。
技術背景
在擠出吹塑成型中，通常從一個環縫噴嘴排出/擠出一個由軟化的熱塑性塑料製成的軟管形預成型管坯並且將該軟管形預成型管坯放置到一個多件式吹塑模具的打開的各半體之間。備選的是，可以這樣將擠出頭設置在模具上方，以致將預成型坯懸掛式擠出到模具的打開的各部分之間。模具圍繞預成型坯閉合，通常在置入壓力介質的情況下使該預成型坯在吹塑模的型腔內擴張。吹塑模的型腔限定待製造物品的成品形狀。在吹塑成型時通常在熱塑性擠出塑料制料激熱下實現物品的變形和成型。
通過擠出吹塑成型不僅可以製造小的空心體也可以製造大的空心體，例如小瓶、 瓶、大桶、用於機動車的油箱直至大的燃料箱。有時需要將一些內裝構件置入到待製造物品中。特別在製造油箱時要在容器中安裝一些功能構件，像例如泵、傳感器、防濺鍋、防濺內裝件和類似物。由於這些構件受其尺寸條件限制幾乎不能通過設置在成品容器上的開口事後置入容器中，所以人們有時轉向對這樣的內裝構件進行包封吹塑。在現有技術中原則上已知，待設置在容器內的內裝構件藉助一個裝載芯軸從下面置入到敞開的並且安放在各吹塑模半體之間的預成型坯中，並且閉合圍繞軟管和由該軟管包圍的內裝構件的吹塑模。
此外有利的是，在閉合吹塑模之前，將用於內裝構件的裝載芯軸或保持機構從預成型坯中引出。這另一方面需要至少暫時將內裝構件保持在預成型坯內部中。
例如由WO 2008/138869A1已知一種用於製造具有內裝構件的擠出吹塑成型的塑料物品的方法。在該文獻中，在將預成型坯擠出到吹塑模具的打開的各部分之間時或期間， 通過一個裝載芯軸將內裝構件置入到構成為軟管的預成型坯的下面的引導開口端中。在另一步驟中，預吹塑該預成型坯，接著藉助預設在模具中的間板/模前部相對於模具固定所述內裝構件，其中同時將預成型坯與所述內裝構件焊接在相應位置上。從模具中移出裝載芯軸，然後將圍繞具有固定在其中的內裝構件的預成型坯的模具閉合，準備好吹塑該物品。
該技術方案的缺點在於，用於製造物品所需要的模具由於預設在其中的閘板而較為昂貴且成本過高。發明內容
因此本發明的任務在於提供一種可類比的方法，該方法利用相對更簡單的機構可實現。此外本發明的任務還在於提供一種用於製造具有內裝構件的擠出吹塑成型的塑料物品的方法，該方法在預設在成品容器上的開口的數量和尺寸方面得以優化。這特別在製造由熱塑性塑料製成的燃油箱時特別值得期待，所述燃油箱通常由具有用於碳氫化合物的阻擋層的共擠塑物製成。
根據本發明，所述任務通過一種用於製造由熱塑性塑料製成的物品的方法得以解決，在該方法中，將一個軟管形預成型坯引入到一個多件式吹塑模中並且在使用差壓的情況下使預成型坯擴張並成型，其中藉助一個第一保持機構在預成型坯成型之前將至少一個內裝構件置入到所述預成型坯中，並且在預成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預成型坯的壁的第二保持機構接管所述內裝構件，其中第二保持機構構成為吹塑芯軸並且通過利用或通過第二保持機構進行壓力介質加載實現所述預成型坯的擴張和變形。
「吹塑芯軸」和「吹塑針」的概念在下文中用作同義詞。本領域技術人員已知這兩個概念描述的是同樣的主題內容。
根據本發明的技術方案特別具有的優點在於，一直需要的吹塑針或一直需要的吹塑芯軸同時用於固定待置入到物品中的內裝構件。需要時也可以使用多個用於固定的吹塑針。所需要的模具與由WO 2008/138869 Al已知的模具相比簡單很多。
一個在本發明意義上的軟管形預成型坯不一定是一個在其整個圓周上閉合的軟管，確切地說，軟管形預成型坯例如也可以理解為一個單側按長度切開的軟管。「軟管形預成型坯」的橫截面也不一定是圓形的，確切地說，在本發明範圍內，預成型坯的操縱還在從擠出頭出來之後和將內裝構件置入吹塑模具的打開的各部分之間之前。
儘管如下面還要描述的那樣，在根據本發明的實施例中設定，懸掛式沿重力方向將預成型坯擠出到打開的吹塑模具的各半體之間，但是也可以在空間上遠離吹塑模具的位置擠出所述預成型坯並且利用相應的抓取裝置將其送往吹塑模具。
在本發明範圍內可以連續或者不連續地擠出預成型坯。
在本申請描述的實施例中，通過以吹氣形式進行壓力介質加載擴張所述預成型坯。在本發明的範圍內也可以利用在模具中施加的低壓支持物品的成型。
儘管在下面將吹塑模具描述為兩件式吹塑模具，但是該吹塑模具可以具有兩個以上的部分，特別是可以設置各個相對於模具的通過預成型坯限定的分模面活動的模具部分。
在根據本發明的方法的改進方案中設定，在由第二保持機構接管內裝構件之後， 將第一保持機構從預成型坯中移出。合乎目的的是，第一保持機構作為裝載芯軸設有用於接納內裝構件的機構。
合乎目的的是，在移出第一保持機構之後，在預成型坯的端部封閉預成型坯，並且在閉合吹塑模之前，藉助第二保持機構預吹塑預成型坯。
備選的是，在移出第一保持機構之前，可以在預成型坯的上端封閉預成型坯並且藉助第一保持機構預吹塑預成型坯。在該改進方案中，第一保持機構用於預吹塑軟管，從而可以將吹塑芯軸或吹塑針包圍在預擴張且穩定的軟管中。在所述方法的這種改進方案中， 具有意義且合乎目的的是，藉助一個相應構成的閉合活門封閉軟管的引導端。在移出裝載芯軸之後，同樣利用適當的機構封閉剩餘的開口，由此不中斷預吹塑和吹起。
當藉助第二保持機構預吹塑預成型坯時，可以藉助模具的模前部或閘板在軟管的引導端/下端臨時封閉所述軟管。但是為預吹塑目的也可以利用與模具在實體上分離的機構例如藉助一個夾具或一個軟管閉合裝置來封閉軟管。為預吹塑目的，軟管的鄰接擠出頭的上端也必須臨時封閉。這同樣可以藉助模具的模前部或閘板或藉助與模具在實體上分離的機構例如藉助夾具或軟管閉合裝置實現。
在根據本發明的一種改進方案中設定，所述待製造物品是一種用於機動車的燃油箱。
例如考慮將一個功能構件載體作為內裝構件置入到所述物品中。
備選的是，可以將內裝構件作為加固元件置入到物品中，該加固元件優選相對支撐所述物品的相對置的壁。功能構件載體和加固元件也可以在惟一的構件內實現。
相對置在本發明意義上不一定必須在直徑上相對置。根據待制物品的几几何形狀也可以設置物品的相互交疊的面的支撐。
備選的是，內裝構件可以這樣置入到物品中，以致該內裝構件只與物品的一個壁或一個壁區域連接。例如該內裝構件可以通過第二保持機構的向前運動和/或向後運動固定在所述物品的惟一的壁上。
優選的是，內裝構件與物品的內壁焊接。為此有意義的是，由一種在可焊性意義上與容器壁相容的材料製造所述內裝構件。如果按照根據本發明的方法例如製造一種用於機動車的燃油箱，則預成型坯可以例如由一種具有用於碳氫化合物的阻擋層的多層擠塑物構成。該材料在這種情況下主要由具有EVOH阻擋層的HDPE構成。合乎目的的是，該內裝構件同樣是一個由HDPE(high density polyethylene)構成的構件，該構件與預成型坯/物品的材料可焊接。
在根據本發明方法的一種合乎目的的構成中，利用第二保持機構穿過內裝構件。 該內裝構件的構造可以這樣選擇，以致第二保持機構以吹塑芯軸的形式在一個合適位置如此地穿過該內裝構件，以致在容器壁上待產生的開口具有一個位置，該位置例如本來用於一個要在容器上設置的開口，從而不必藉助為此設置的塞子和/或蓋子來封閉通過吹塑芯軸/第二保持機構產生的孔。
合乎目的的是，可以將第二保持機構暫時與所述內裝構件定位也就是形鎖合地連接。例如第二輔助機構可以局部地或區段地構成為錐形，從而藉助該保持機構的向前運動或向後運動可以將內裝構件固定在一個或另一個相對置的物品壁上，而不必也支撐到另一容器壁上。
但是根據該內裝構件的位置和設置以及構造，只需利用吹塑芯軸這樣穿過內裝構件即可，以致只有沿重力方向才需要內裝構件的保險裝置。這具有的優點是，該保持機構可以以吹塑芯軸的形式合乎比例地簡單構成。
此外內裝構件可以具有合適的安裝/定位開口。
下面藉助一個在附圖中示出的有利的實施例也就是參考附圖闡述本發明。
其中
圖1在將內裝構件置入預成型坯期間通過吹塑模部分和預成型坯的截面圖，
圖2在擴張預成型坯期間通過閉合吹塑模的截面圖，以及
圖3在取出成品物品時按照圖2的截面圖。
具體實施方式
在根據本發明的方法中，首先連續沿重力方向懸掛地從一個具有未示出的環縫噴嘴的擠出頭2排出一個軟管形預成型坯1。將預成型坯1擠出到一個吹塑模具的打開的各吹塑模半體3a、!3b之間。
吹塑模具在附圖中被大大簡化地示出。本身可以分別多件式構成的各吹塑模半體可以以已知的方式和方法設置在一個閉合支架的未示出的模具夾緊板上。
在將預成型坯1擠出到在圖1示出的長度之前、期間或之後，從下面將一個裝載芯軸4作為第一保持機構設置在各吹塑模半體3a、!3b之間，該保持機構帶有一個作為內裝構件定位在其上的功能構件載體5。
待製造的物品(見圖3)構成為帶有待設置在其中的功能構件載體5的塑料燃油箱6。功能構件載體5容納一些未示出的用於燃油箱的功能構件，例如帶有防濺鍋和燃料泵的輸送單元、液位傳感器或類似物。
在此處未描述的實施例中，如下面還要描述的那樣，功能構件載體5這樣構成，以致該功能構件載體這樣地導致成品燃油箱6的一種加固，以致該功能構件載體相對支撐其相對置的壁7。
如在圖1中所示的那樣，在吹塑模半體3b (在圖1中左側示出)中可出入地設置一個吹塑芯軸8。
在利用裝載芯軸4將功能構件載體5定位在各吹塑模半體3a、!3b之間的預成型坯 1內之後，將吹塑芯軸8密封裝入未預擴張/未預吹塑的預成型坯1中。在此，吹塑芯軸8 接管功能構件載體5。將在吹塑模半體3a、!3b之間的裝載芯軸4移出。然後不僅在朝向擠出頭那側而且還在引導側封閉預成型坯1的端部。在預成型坯1的引導側藉助在圖中示出的模前部(閘板)9實現封閉。預吹塑預成型坯1，然後完全閉合吹塑模半體3a、3b。隨後準備好吹塑物品。
如在說明書引言中提到的那樣，可以備選地藉助裝載芯軸4進行預吹塑。在這種情況下，在預吹塑之後將裝載芯軸4從預成型坯1移開。
在附圖中，在圖2中示出了吹塑模半體3a、!3b完全閉合的狀態。
就在將裝載芯軸4從吹塑模半體3a、!3b之間移出之前，用吹塑芯軸8在一個為此設置的開口 10處穿過功能構件載體5，從而沿重力方向由吹塑芯軸8將功能構件載體5保持在圖2示出的位置上。
隨後如在圖2所示出的那樣，在置入壓力介質(吹氣)的情況下完全擴張預成型坯1，直到該預成型坯具有地圖3中示出的成品結構為止。
在吹塑模半體3a、3b閉合時，功能構件載體5以其支撐面11貼靠到預成型坯1的壁7上。
在預成型坯1完全擴張成在圖3示出的燃油箱6之後，可以將其作為成品物品從模具中取出。
未示出預成型坯1在其朝向擠出頭2那側的封閉、軋斷和/或分離。但是相關的方法步驟基本上在現有技術中都是已知的。
附圖標記表
1預成型坯
2擠出頭
3a,3b 吹塑模半體
4裝載芯軸
5功能構件載體
6燃油箱
7壁
8吹塑芯軸
9模前部
10開口
11支撐面
權利要求
1.用於製造由熱塑性塑料製成的物品的方法，在該方法中，將一個軟管形預成型坯引入到一個多件式吹塑模中並且在使用差壓的情況下使預成型坯擴張並成型，其中藉助一個第一保持機構在預成型坯成型之前將至少一個內裝構件置入到所述預成型坯中，並且在預成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預成型坯的壁的第二保持機構接管所述內裝構件， 其中第二保持機構構成為吹塑芯軸並且通過利用第二保持機構進行壓力介質加載實現所述預成型坯的擴張和變形。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在通過第二保持機構接管所述內裝構件之後，將第一保持機構從所述預成型坯中移出。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在移出第一保持機構之後，在所述預成型坯的端部封閉預成型坯，並且在閉合吹塑模之前，藉助第二保持機構預吹塑所述預成型坯。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在移出第一保持機構之前，在所述預成型坯的上端封閉預成型坯，並且藉助第一保持機構預吹塑所述預成型坯。
5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其特徵在於，所述待製造物品是一種用於機動車的燃油箱。
6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特徵在於，將一個功能構件載體作為內裝構件置入到所述物品中。
7.根據權利要求1至6之一所述的方法，其特徵在於，將一個加固元件作為內裝構件置入到所述物品中，該加固元件優選相對支撐所述物品的相對置的壁。
8.根據權利要求1至6之一所述的方法，其特徵在於，通過第二保持機構的向前運動和 /或向後運動將所述內裝構件固定在所述物品的惟一的壁上。
9.根據權利要求1至8之一所述的方法，其特徵在於，將所述內裝構件與所述物品的內壁焊接。
10.根據權利要求1至9之一所述的方法，其特徵在於，使第二保持機構穿過所述內裝構件。
11.根據權利要求1至10之一所述的方法，其特徵在於，將第二保持機構與所述內裝構件暫時定位。
全文摘要
本發明涉及一種用於製造由熱塑性塑料製成的物品的方法，在該方法中，將一個軟管形預成型坯(1)置入到一個多件式吹塑模(3a、3b)中並且在使用差壓的情況下使預成型坯擴張並成型，其中藉助一個第一保持機構在預成型坯成型之前將至少一個內裝構件置入到所述預成型坯中，並且在預成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預成型坯的壁(7)的第二保持機構接管所述內裝構件，其中第二保持機構構成為吹塑芯軸(8)並且通過利用第二保持機構進行壓力介質加載實現所述預成型坯的擴張和變形。
文檔編號B29C49/58GK102497971SQ201080029952
公開日2012年6月13日 申請日期2010年6月23日 優先權日2009年7月1日
發明者A·利希特瑙爾, S·瓦爾布勒爾 申請人:考特克斯機械製造有限公司