專利名稱：用于制造由熱塑性塑料制成的物品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過擠出吹塑成型制造由熱塑性塑料制成的物品的方法。
技術(shù)背景
在擠出吹塑成型中，通常從一個環(huán)縫噴嘴排出/擠出一個由軟化的熱塑性塑料制成的軟管形預(yù)成型管坯并且將該軟管形預(yù)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(shè)置在模具上方，以致將預(yù)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(yù)成型坯閉合，通常在置入壓力介質(zhì)的情況下使該預(yù)成型坯在吹塑模的型腔內(nèi)擴(kuò)張。吹塑模的型腔限定待制造物品的成品形狀。在吹塑成型時(shí)通常在熱塑性擠出塑料制料激熱下實(shí)現(xiàn)物品的變形和成型。
通過擠出吹塑成型不僅可以制造小的空心體也可以制造大的空心體，例如小瓶、 瓶、大桶、用于機(jī)動車的油箱直至大的燃料箱。有時(shí)需要將一些內(nèi)裝構(gòu)件置入到待制造物品中。特別在制造油箱時(shí)要在容器中安裝一些功能構(gòu)件，像例如泵、傳感器、防濺鍋、防濺內(nèi)裝件和類似物。由于這些構(gòu)件受其尺寸條件限制幾乎不能通過設(shè)置在成品容器上的開口事后置入容器中，所以人們有時(shí)轉(zhuǎn)向?qū)@樣的內(nèi)裝構(gòu)件進(jìn)行包封吹塑。在現(xiàn)有技術(shù)中原則上已知，待設(shè)置在容器內(nèi)的內(nèi)裝構(gòu)件借助一個裝載芯軸從下面置入到敞開的并且安放在各吹塑模半體之間的預(yù)成型坯中，并且閉合圍繞軟管和由該軟管包圍的內(nèi)裝構(gòu)件的吹塑模。
此外有利的是，在閉合吹塑模之前，將用于內(nèi)裝構(gòu)件的裝載芯軸或保持機(jī)構(gòu)從預(yù)成型坯中引出。這另一方面需要至少暫時(shí)將內(nèi)裝構(gòu)件保持在預(yù)成型坯內(nèi)部中。
例如由WO 2008/138869A1已知一種用于制造具有內(nèi)裝構(gòu)件的擠出吹塑成型的塑料物品的方法。在該文獻(xiàn)中，在將預(yù)成型坯擠出到吹塑模具的打開的各部分之間時(shí)或期間， 通過一個裝載芯軸將內(nèi)裝構(gòu)件置入到構(gòu)成為軟管的預(yù)成型坯的下面的引導(dǎo)開口端中。在另一步驟中，預(yù)吹塑該預(yù)成型坯，接著借助預(yù)設(shè)在模具中的間板/模前部相對于模具固定所述內(nèi)裝構(gòu)件，其中同時(shí)將預(yù)成型坯與所述內(nèi)裝構(gòu)件焊接在相應(yīng)位置上。從模具中移出裝載芯軸，然后將圍繞具有固定在其中的內(nèi)裝構(gòu)件的預(yù)成型坯的模具閉合，準(zhǔn)備好吹塑該物品。
該技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于，用于制造物品所需要的模具由于預(yù)設(shè)在其中的閘板而較為昂貴且成本過高。發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種可類比的方法，該方法利用相對更簡單的機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)。此外本發(fā)明的任務(wù)還在于提供一種用于制造具有內(nèi)裝構(gòu)件的擠出吹塑成型的塑料物品的方法，該方法在預(yù)設(shè)在成品容器上的開口的數(shù)量和尺寸方面得以優(yōu)化。這特別在制造由熱塑性塑料制成的燃油箱時(shí)特別值得期待，所述燃油箱通常由具有用于碳?xì)浠衔锏淖钃鯇拥墓矓D塑物制成。
根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過一種用于制造由熱塑性塑料制成的物品的方法得以解決，在該方法中，將一個軟管形預(yù)成型坯引入到一個多件式吹塑模中并且在使用差壓的情況下使預(yù)成型坯擴(kuò)張并成型，其中借助一個第一保持機(jī)構(gòu)在預(yù)成型坯成型之前將至少一個內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述預(yù)成型坯中，并且在預(yù)成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預(yù)成型坯的壁的第二保持機(jī)構(gòu)接管所述內(nèi)裝構(gòu)件，其中第二保持機(jī)構(gòu)構(gòu)成為吹塑芯軸并且通過利用或通過第二保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力介質(zhì)加載實(shí)現(xiàn)所述預(yù)成型坯的擴(kuò)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(lǐng)域技術(shù)人員已知這兩個概念描述的是同樣的主題內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案特別具有的優(yōu)點(diǎn)在于，一直需要的吹塑針或一直需要的吹塑芯軸同時(shí)用于固定待置入到物品中的內(nèi)裝構(gòu)件。需要時(shí)也可以使用多個用于固定的吹塑針。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(fā)明意義上的軟管形預(yù)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(yù)成型坯例如也可以理解為一個單側(cè)按長度切開的軟管?！败浌苄晤A(yù)成型坯”的橫截面也不一定是圓形的，確切地說，在本發(fā)明范圍內(nèi)，預(yù)成型坯的操縱還在從擠出頭出來之后和將內(nèi)裝構(gòu)件置入吹塑模具的打開的各部分之間之前。
盡管如下面還要描述的那樣，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中設(shè)定，懸掛式沿重力方向?qū)㈩A(yù)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(yuǎn)離吹塑模具的位置擠出所述預(yù)成型坯并且利用相應(yīng)的抓取裝置將其送往吹塑模具。
在本發(fā)明范圍內(nèi)可以連續(xù)或者不連續(xù)地?cái)D出預(yù)成型坯。
在本申請描述的實(shí)施例中，通過以吹氣形式進(jìn)行壓力介質(zhì)加載擴(kuò)張所述預(yù)成型坯。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以利用在模具中施加的低壓支持物品的成型。
盡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(shè)置各個相對于模具的通過預(yù)成型坯限定的分模面活動的模具部分。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)方案中設(shè)定，在由第二保持機(jī)構(gòu)接管內(nèi)裝構(gòu)件之后， 將第一保持機(jī)構(gòu)從預(yù)成型坯中移出。合乎目的的是，第一保持機(jī)構(gòu)作為裝載芯軸設(shè)有用于接納內(nèi)裝構(gòu)件的機(jī)構(gòu)。
合乎目的的是，在移出第一保持機(jī)構(gòu)之后，在預(yù)成型坯的端部封閉預(yù)成型坯，并且在閉合吹塑模之前，借助第二保持機(jī)構(gòu)預(yù)吹塑預(yù)成型坯。
備選的是，在移出第一保持機(jī)構(gòu)之前，可以在預(yù)成型坯的上端封閉預(yù)成型坯并且借助第一保持機(jī)構(gòu)預(yù)吹塑預(yù)成型坯。在該改進(jìn)方案中，第一保持機(jī)構(gòu)用于預(yù)吹塑軟管，從而可以將吹塑芯軸或吹塑針包圍在預(yù)擴(kuò)張且穩(wěn)定的軟管中。在所述方法的這種改進(jìn)方案中， 具有意義且合乎目的的是，借助一個相應(yīng)構(gòu)成的閉合活門封閉軟管的引導(dǎo)端。在移出裝載芯軸之后，同樣利用適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)封閉剩余的開口，由此不中斷預(yù)吹塑和吹起。
當(dāng)借助第二保持機(jī)構(gòu)預(yù)吹塑預(yù)成型坯時(shí)，可以借助模具的模前部或閘板在軟管的引導(dǎo)端/下端臨時(shí)封閉所述軟管。但是為預(yù)吹塑目的也可以利用與模具在實(shí)體上分離的機(jī)構(gòu)例如借助一個夾具或一個軟管閉合裝置來封閉軟管。為預(yù)吹塑目的，軟管的鄰接擠出頭的上端也必須臨時(shí)封閉。這同樣可以借助模具的模前部或閘板或借助與模具在實(shí)體上分離的機(jī)構(gòu)例如借助夾具或軟管閉合裝置實(shí)現(xiàn)。
在根據(jù)本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中設(shè)定，所述待制造物品是一種用于機(jī)動車的燃油箱。
例如考慮將一個功能構(gòu)件載體作為內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述物品中。
備選的是，可以將內(nèi)裝構(gòu)件作為加固元件置入到物品中，該加固元件優(yōu)選相對支撐所述物品的相對置的壁。功能構(gòu)件載體和加固元件也可以在惟一的構(gòu)件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
相對置在本發(fā)明意義上不一定必須在直徑上相對置。根據(jù)待制物品的幾幾何形狀也可以設(shè)置物品的相互交疊的面的支撐。
備選的是，內(nèi)裝構(gòu)件可以這樣置入到物品中，以致該內(nèi)裝構(gòu)件只與物品的一個壁或一個壁區(qū)域連接。例如該內(nèi)裝構(gòu)件可以通過第二保持機(jī)構(gòu)的向前運(yùn)動和/或向后運(yùn)動固定在所述物品的惟一的壁上。
優(yōu)選的是，內(nèi)裝構(gòu)件與物品的內(nèi)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制造所述內(nèi)裝構(gòu)件。如果按照根據(jù)本發(fā)明的方法例如制造一種用于機(jī)動車的燃油箱，則預(yù)成型坯可以例如由一種具有用于碳?xì)浠衔锏淖钃鯇拥亩鄬訑D塑物構(gòu)成。該材料在這種情況下主要由具有EVOH阻擋層的HDPE構(gòu)成。合乎目的的是，該內(nèi)裝構(gòu)件同樣是一個由HDPE(high density polyethylene)構(gòu)成的構(gòu)件，該構(gòu)件與預(yù)成型坯/物品的材料可焊接。
在根據(jù)本發(fā)明方法的一種合乎目的的構(gòu)成中，利用第二保持機(jī)構(gòu)穿過內(nèi)裝構(gòu)件。 該內(nèi)裝構(gòu)件的構(gòu)造可以這樣選擇，以致第二保持機(jī)構(gòu)以吹塑芯軸的形式在一個合適位置如此地穿過該內(nèi)裝構(gòu)件，以致在容器壁上待產(chǎn)生的開口具有一個位置，該位置例如本來用于一個要在容器上設(shè)置的開口，從而不必借助為此設(shè)置的塞子和/或蓋子來封閉通過吹塑芯軸/第二保持機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的孔。
合乎目的的是，可以將第二保持機(jī)構(gòu)暫時(shí)與所述內(nèi)裝構(gòu)件定位也就是形鎖合地連接。例如第二輔助機(jī)構(gòu)可以局部地或區(qū)段地構(gòu)成為錐形，從而借助該保持機(jī)構(gòu)的向前運(yùn)動或向后運(yùn)動可以將內(nèi)裝構(gòu)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(jù)該內(nèi)裝構(gòu)件的位置和設(shè)置以及構(gòu)造，只需利用吹塑芯軸這樣穿過內(nèi)裝構(gòu)件即可，以致只有沿重力方向才需要內(nèi)裝構(gòu)件的保險(xiǎn)裝置。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，該保持機(jī)構(gòu)可以以吹塑芯軸的形式合乎比例地簡單構(gòu)成。
此外內(nèi)裝構(gòu)件可以具有合適的安裝/定位開口。


下面借助一個在附圖中示出的有利的實(shí)施例也就是參考附圖闡述本發(fā)明。
其中
圖1在將內(nèi)裝構(gòu)件置入預(yù)成型坯期間通過吹塑模部分和預(yù)成型坯的截面圖，
圖2在擴(kuò)張預(yù)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(shí)按照圖2的截面圖。
具體實(shí)施方式
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，首先連續(xù)沿重力方向懸掛地從一個具有未示出的環(huán)縫噴嘴的擠出頭2排出一個軟管形預(yù)成型坯1。將預(yù)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(gòu)成的各吹塑模半體可以以已知的方式和方法設(shè)置在一個閉合支架的未示出的模具夾緊板上。
在將預(yù)成型坯1擠出到在圖1示出的長度之前、期間或之后，從下面將一個裝載芯軸4作為第一保持機(jī)構(gòu)設(shè)置在各吹塑模半體3a、!3b之間，該保持機(jī)構(gòu)帶有一個作為內(nèi)裝構(gòu)件定位在其上的功能構(gòu)件載體5。
待制造的物品(見圖3)構(gòu)成為帶有待設(shè)置在其中的功能構(gòu)件載體5的塑料燃油箱6。功能構(gòu)件載體5容納一些未示出的用于燃油箱的功能構(gòu)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(shí)施例中，如下面還要描述的那樣，功能構(gòu)件載體5這樣構(gòu)成，以致該功能構(gòu)件載體這樣地導(dǎo)致成品燃油箱6的一種加固，以致該功能構(gòu)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(cè)示出)中可出入地設(shè)置一個吹塑芯軸8。
在利用裝載芯軸4將功能構(gòu)件載體5定位在各吹塑模半體3a、!3b之間的預(yù)成型坯 1內(nèi)之后，將吹塑芯軸8密封裝入未預(yù)擴(kuò)張/未預(yù)吹塑的預(yù)成型坯1中。在此，吹塑芯軸8 接管功能構(gòu)件載體5。將在吹塑模半體3a、!3b之間的裝載芯軸4移出。然后不僅在朝向擠出頭那側(cè)而且還在引導(dǎo)側(cè)封閉預(yù)成型坯1的端部。在預(yù)成型坯1的引導(dǎo)側(cè)借助在圖中示出的模前部(閘板)9實(shí)現(xiàn)封閉。預(yù)吹塑預(yù)成型坯1，然后完全閉合吹塑模半體3a、3b。隨后準(zhǔn)備好吹塑物品。
如在說明書引言中提到的那樣，可以備選地借助裝載芯軸4進(jìn)行預(yù)吹塑。在這種情況下，在預(yù)吹塑之后將裝載芯軸4從預(yù)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(tài)。
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(shè)置的開口 10處穿過功能構(gòu)件載體5，從而沿重力方向由吹塑芯軸8將功能構(gòu)件載體5保持在圖2示出的位置上。
隨后如在圖2所示出的那樣，在置入壓力介質(zhì)(吹氣)的情況下完全擴(kuò)張預(yù)成型坯1，直到該預(yù)成型坯具有地圖3中示出的成品結(jié)構(gòu)為止。
在吹塑模半體3a、3b閉合時(shí)，功能構(gòu)件載體5以其支撐面11貼靠到預(yù)成型坯1的壁7上。
在預(yù)成型坯1完全擴(kuò)張成在圖3示出的燃油箱6之后，可以將其作為成品物品從模具中取出。
未示出預(yù)成型坯1在其朝向擠出頭2那側(cè)的封閉、軋斷和/或分離。但是相關(guān)的方法步驟基本上在現(xiàn)有技術(shù)中都是已知的。
附圖標(biāo)記表
1預(yù)成型坯
2擠出頭
3a,3b 吹塑模半體
4裝載芯軸
5功能構(gòu)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(quán)利要求
1.用于制造由熱塑性塑料制成的物品的方法，在該方法中，將一個軟管形預(yù)成型坯引入到一個多件式吹塑模中并且在使用差壓的情況下使預(yù)成型坯擴(kuò)張并成型，其中借助一個第一保持機(jī)構(gòu)在預(yù)成型坯成型之前將至少一個內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述預(yù)成型坯中，并且在預(yù)成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預(yù)成型坯的壁的第二保持機(jī)構(gòu)接管所述內(nèi)裝構(gòu)件， 其中第二保持機(jī)構(gòu)構(gòu)成為吹塑芯軸并且通過利用第二保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力介質(zhì)加載實(shí)現(xiàn)所述預(yù)成型坯的擴(kuò)張和變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在通過第二保持機(jī)構(gòu)接管所述內(nèi)裝構(gòu)件之后，將第一保持機(jī)構(gòu)從所述預(yù)成型坯中移出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在移出第一保持機(jī)構(gòu)之后，在所述預(yù)成型坯的端部封閉預(yù)成型坯，并且在閉合吹塑模之前，借助第二保持機(jī)構(gòu)預(yù)吹塑所述預(yù)成型坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在移出第一保持機(jī)構(gòu)之前，在所述預(yù)成型坯的上端封閉預(yù)成型坯，并且借助第一保持機(jī)構(gòu)預(yù)吹塑所述預(yù)成型坯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述待制造物品是一種用于機(jī)動車的燃油箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，將一個功能構(gòu)件載體作為內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述物品中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，將一個加固元件作為內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述物品中，該加固元件優(yōu)選相對支撐所述物品的相對置的壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，通過第二保持機(jī)構(gòu)的向前運(yùn)動和 /或向后運(yùn)動將所述內(nèi)裝構(gòu)件固定在所述物品的惟一的壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，將所述內(nèi)裝構(gòu)件與所述物品的內(nèi)壁焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，使第二保持機(jī)構(gòu)穿過所述內(nèi)裝構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，將第二保持機(jī)構(gòu)與所述內(nèi)裝構(gòu)件暫時(shí)定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造由熱塑性塑料制成的物品的方法，在該方法中，將一個軟管形預(yù)成型坯(1)置入到一個多件式吹塑模(3a、3b)中并且在使用差壓的情況下使預(yù)成型坯擴(kuò)張并成型，其中借助一個第一保持機(jī)構(gòu)在預(yù)成型坯成型之前將至少一個內(nèi)裝構(gòu)件置入到所述預(yù)成型坯中，并且在預(yù)成型坯成型之前，由至少一個穿過所述預(yù)成型坯的壁(7)的第二保持機(jī)構(gòu)接管所述內(nèi)裝構(gòu)件，其中第二保持機(jī)構(gòu)構(gòu)成為吹塑芯軸(8)并且通過利用第二保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力介質(zhì)加載實(shí)現(xiàn)所述預(yù)成型坯的擴(kuò)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(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者A·利希特瑙爾, S·瓦爾布勒爾 申請人:考特克斯機(jī)械制造有限公司