BRPI0611698A2 - método para produzir um tanque de combustìvel equipado com acessórios internos - Google Patents

Abstract

METODO PARA PRODUZIR UM TANQUE DE COMBUSTìVEL EQUIPADO COM ACESSóRIOS INTERNOS Método para produzir de um tanque de combustível equipadocom acessórios internos e contendo uma parede de plástico em peça única através da moldagem de uma preforma dividida ou uma preforma em, pelo menos duas peças, compreendendo as seguintes etapas:a)a preforma é introduzida no estado termicamente amolecido num molde compreendendo matrizes; b) uma parte central, na qual os acessórios são colocados, é introduzida dentro da preforma;c) a preforma é pressionada contra as matrizes do molde; d) os acessórios são fixados à preforma com o auxílio da parte central, numa configuração ideal; e) a parte central é retirada e o moldeé fechado; f) o tanque é moldado a partir da preforma, e g)o tanque é removido do molde.

Description

"MÉTODO PARA PRODUZIR UM TANQUE DE COMBUSTÍVELEQUIPADO COM ACESSÓRIOS INTERNOS"

A presente invenção refere-se a um método para produção deum tanque de combustível equipado com (pelo menos parcialmente)acessórios internos e em particular um componente para colocar o interior eexterior do referido tanque em comunicação de fluido.

Os sistemas de combustível em veículos de vários tiposgeralmente compreendem dispositivos que fornecem ventilação dos hidratosde carbono contidos no tanque. Também podem compreender dispositivospara alimentar o motor com combustível. Tais dispositivos formam umaligação entre os componentes contidos no tanque (válvulas, bomba decombustível, etc.) e componentes posicionados externamente a este(recipiente de combustível, tubagem de carga, etc.). A passagem através daparede do tanque deve ser realizada, tomando em consideração os requisitosde proteção contra fugas, definidos por normas ambientais correntes (LEV II,PZEV por exemplo). Com esta finalidade, a redução no número e tamanhodas aberturas na parede do tanque constitui um fator favorável na redução deperdas de evaporação. No entanto, isto dificulta a inserção e posição doscomponentes dentro do tanque.

Adicionalmente, o tanque é geralmente munido com circuitos(por exemplo, para a ventilação, fornecimento de combustível)compreendendo tubos, válvulas, pequenos tubos etc. posicionados dentro dotanque e, como poderá ser o caso, ligado a componentes situados fora dotanque. Assim, quando a comunicação do fluido é estabelecida entre o interiore exterior do tanque através da parede, é possível que, de acordo com aposição das aberturas na parede (por exemplo na posição de uma placa),sejam criados sifÕes nos tubos. No caso dos circuitos de ventilação, estesconstituem uma desvantagem, uma vez que a acumulação de líquidoproporcionada por vapores, pode conduzir a uma avaria do sistema deventilação. Adicionalmente, no caso do fornecimento de combustível, épossível que a posição da placa inclua um desvio ou um comprimentodesnecessário do referido tubo.

Finalmente, o tanque inclui geralmente outros acessórios, taiscomo um defletor ou defletores anti-onda (e um defletor associado anti-ruído), um dispositivo para separar o líquido do vapor, um calibrador oucalibradores para medir o nível de combustível, um tanque de reserva etc. Oobjetivo do último assenta na prevenção de uma falha na bomba para umestado primário, no caso de o veículo ficar sem combustível, ou quando seencontra estacionado por um longo período de tempo numa inclinação, porexemplo. Normalmente é provido com uma válvula ("válvula de primeiracarga"), permitindo o seu carregamento quando o tanque é primeiramentepreenchido e/ou depois de ficar sem combustível, sendo o seu tamanhogeralmente limitado ao tamanho do orifício a ser feito no tanque, de modo aque possa ser introduzida nele.

Todos estes acessórios internos (mais precisamente pelomenos acessórios parcialmente internos) são geralmente colocados /anexosdentro do tanque depois de este ser moldado, por operações separadas querequerem tempo e mão-de-obra, sendo por isso, dispendiosas.

Adicionalmente, tal como já mencionado, com vista a reduzir o tamanho enúmero de orifícios através da parede para a introdução dos referidosacessórios, é novamente adotada uma tentativa para agrupá-los e, com basenisto, a sua localização não é ideal (isto quer dizer que o desempenho de taisacessórios não é otimizado).

O pedido de EP 1110697 no nome do requerente, divulga ummétodo para moldar um tanque de combustível através de uma preformacomposta por diversas partes, de modo a permitir a inserção dos acessórios notanque ao mesmo tempo que este é moldado. Com vista a reduzir o número decomponentes a ser introduzidos e retidos dentro do tanque, este documentorecomenda o uso de estruturas pré-montadas, que resolvem o problema donúmero de aberturas e da duração global do ciclo de moldagem, mas que nemsempre resolvem o problema de uma localização otimizada dos váriosacessórios. O objetivo da invenção assenta consequentemente emprovidenciar um método que permita que este problema seja resolvido,através do uso de um único suporte (designado "parte central") no qual osacessórios são posicionados, numa configuração ideal e que permite reter taisacessórios na sua localização ideal no tanque, numa única etapa. De um modoparticular, numa variante de realização, o método de acordo com a invençãopossibilita produzir um tanque de combustível plástico, com comunicação dofluido entre o interior e exterior do referido tanque, através de uma aberturacom dimensões reduzidas, cuja localização pode ser livremente escolhida demodo a prevenir a criação de sifÕes e/ou desvios das linhas, sendo tudo istorealizado através de um método que envolve um número mínimo de etapas.

Com este propósito, a invenção refere-se a um método para aprodução de um tanque de combustível, equipado com acessórios internos ecom uma parede plástica concebida em peça única através da moldagem deuma preforma dividida ou uma preforma em pelo menos duas partes,compreendendo o referido método as seguintes etapas:

a) a preforma é introduzida no estado termicamenteamolecido num molde contendo matrizes;

b) uma parte central, na qual os acessórios são colocados, éintroduzida dentro da preforma;

c) a preforma é pressionada contra as matrizes do molde;

d) os acessórios são fixados à preforma com o auxílio daparte central, numa configuração ideal;

e) a parte central é removida e o molde é fechado;

f) o tanque é moldado pela preforma; e

g) o tanque é removido do molde."Acessório" significa, no contexto da invenção, umcomponente ou instalação de componentes com uma função ativa no tanquede modo a ventilar, fornecer combustível ao motor, medir o nível de líquido,reduzir o ruído associado às ondas, etc. De um modo particular, o acessórioconsiste num componente ou instalação de componentes cuja função pode sermelhorada consoante a sua localização. De um modo particular, o acessóriopode consistir numa linha de ventilação e/ou para fornecer combustível oueletricidade, podendo a respectiva localização do ponto de saída ser entãolivremente escolhida (de modo a prevenir a formação de sifÕes e/ou permitir ocomprimento da referida linha a ser otimizada e/ou para aumentar o volumede trabalho do tanque). De modo semelhante, este poderá ser constituído porum defletor anti-impacto ou defletores cujo desempenho acústico dependeparticularmente da posição do calibrador ou calibradores do combustível,dependendo a sua precisão de medição na posição. A invenção aplica-separticularmente bem a componentes que estabelecem comunicação de fluidoentre o interior e exterior do tanque, tal como a ventilação e linhas defornecimento de combustível acima mencionados, uma vez que a invençãopermite, de acordo com uma das suas variantes, obter uma comunicaçãocompletamente hermética.

De acordo com esta variante, durante a etapa b), encontra-seintroduzida dentro da preforma, pelo menos, parte do componente quecompreende um tubo e/ou um orifício para a passagem do fluido e, durante aetapa d), este componente é fixo à preforma, compreendendo ainda o método,de acordo com esta variante da invenção, uma etapa durante a qual umaabertura é feita na parede do tanque, estando esta abertura localizada no localonde o componente é fixo à preforma, de modo a libertar a abertura ou tubo epara permitir a comunicação líquida entre o interior e exterior do tanque.

Um tanque de combustível significa um tanque hermético,capaz de armazenar combustível em condições de utilização e sob condiçõesatmosféricas diversas. Um exemplo deste tanque encontra-se nos tanquesadequados a veículos a motor.

O tanque de combustível de acordo com a invenção é realizadocom uma parede plástica, geralmente compreendendo uma face interna na suazona côncava e uma face externa na sua zona convexa.

Plástico significa qualquer material compreendendo pelomenos um polímero concebido em resina sintética.

São adequados todos os tipos de plástico. Os plásticosparticularmente adequados pertencem à categoria dos materiaistermoplásticos.

Um material termoplástico significa qualquer polímerotermoplástico que inclua elastômeros termoplásticos, bem como misturas dosmesmos. O termo "polímero" significa homopolímeros, bem comocopolímeros (em particular binários ou terciários). Exemplos de taiscopolímeros são, de um modo não limitativo: copolímeros com umadistribuição aleatória, copolímeros seqüenciais, copolímeros em bloco ecopolímeros enxertados.

É adequado qualquer tipo de polímero ou copolímerotermoplástico cujo ponto de fusão seja inferior à temperatura dedecomposição. São particularmente adequados os materiais termoplásticossintéticos, que têm um ponto de fusão que se estende pelo menos além dos 10graus Celsius. Como exemplo de tais materiais, encontram-se aqueles que têmuma polidispersão do seu peso molecular.

De um modo particular, pode ser feito uso de poliolefinas,poliésteres termoplásticos, policetonas, poliamidas e copolímeros dosmesmos. Também pode ser usada uma mistura de polímeros ou copolímeros,bem como uma mistura de materiais poliméricos com enchimentosinorgânicos, orgânicos e/ou naturais, tais como por exemplo, de um modo nãolimitativo: carbono, sais e outros derivados inorgânicos, fibras naturais oupoliméricas. Também é possível usar estruturas de camadas múltiplas,consistindo em camadas coesas empilhadas, compreendendo pelo menos umdos polímeros ou copolímeros descritos em cima.

Um polímero que é freqüentemente aplicado é o polietileno.

Têm sido obtidos excelentes resultados com polietileno de alta densidade(HDPE).

De preferência, o tanque para o qual o método de acordo coma invenção é direcionado, compreende uma estrutura de camadas múltiplas,compreendendo pelo menos uma camada de material termoplástico e pelomenos uma camada suplementar a qual pode, de modo vantajoso, consistirnum material que forme uma barreira contra os líquidos e/ou gases.

De um modo preferido, a natureza e espessura da camada dabarreira são escolhidas de modo a limitar ao máximo a permeabilidade aoslíquidos e gases, em contato com a parede do tanque. De preferência, estacamada baseia-se num material de barreira, ou seja, numa resina que éimpenetrável ao combustível, tal como EVOH (parcialmente um copolímerode acetato de etilenovinila hidrolisado). Em alternativa, o tanque pode sersujeito a tratamento da superfície (fluoração ou sulfonação) com o objetivo deo tornar impenetrável ao combustível.

Uma preforma, significa uma matriz, geralmente extrudada ecom qualquer formato, em geral substancialmente plana ou tubular, com oobjetivo de constituir a parede do tanque após a moldagem, ou seja, após umaoperação que consiste em dar à preforma, que se encontra no estadotermicamente amolecido, as formas e dimensões necessárias, com o auxílio deum molde, de modo a obter um tanque em peça única.

O método de acordo com a invenção usa uma parte central.Isto significa uma parte de um tamanho e perfil adequados de modo a poderser inserido entre as cavidades do molde. Tal parte é por exemplo descrita napatente GB 1.410.215 cujo conteúdo é introduzidos com esta finalidade, comoreferência na presente aplicação. No contexto da invenção, a parte central tema função de posicionar e fixar acessórios na preforma. Quando os acessóriossão fixados por soldagem, a parte central pode ser provida com peças quentes(espelhos por exemplo), mantendo quente a parte do acessório a ser soldada (aqual é geralmente pré-aquecida, por aquecimento de infravermelhos, porexemplo, para além da parte central). Podem ser providas peças aquecidas(filamentos por exemplo) na zona ou zonas que estarão em contato com apreforma durante a colocação dos acessórios (ver adiante).

Deve ser notado que o pré-aquecimento dos componentes, nocontexto da fixação de um componente por soldagem, não deveria serobrigatoriamente efetuada na parte central.

Os espelhos (ou outrasferramentas de pré-aquecimento) podem ser posicionados, por exemplo, naestrutura da máquina sem constituir-se como peça da parte central. Por outrolado, o espelho (ou outra ferramenta de pré-aquecimento) deve serposicionado no momento exato no ciclo, na localização exata de modo apermitir o pré-aquecimento do componente.

A parte central também pode servir para insuflar gás sobpressão para o interior do molde de modo a pressionar a preforma contra asmatrizes do molde. Desta forma, contribui para a moldagem do tanque,fornecendo ainda a maior parte da deformação da preforma (normalmente naordem dos 80%, ou mesmo 90% e até pelo menos 95% da deformaçãonecessária para realizar o tanque) antes de os acessórios serem fixos nomesmo.

Para esta finalidade, a parte central tem pelo menos um orifícioque liga o espaço interno da parte central a uma válvula de 3 vias, que estáconectada por um lado a uma fonte externa de ar sob pressão e, por outrolado, diretamente conectada à atmosfera. Durante a primeira moldagem porsopro, a válvula de 3 vias controlada conecta o reservatório de ar à partecentral, assim libertando o ar na parte central e molde. No final destamoldagem por sopro, antes da abertura do molde, a parte central deve serligada à atmosfera, sendo realizada através do controlo da válvula de 3 vias,desta vez conectando o volume de ar da parte central com o exterior. Umaconfiguração alternativa consiste em fazer dois orifícios na parte central, comduas válvulas controladas de 2 vias, uma ligada ao reservatório de ar e a outraà atmosfera.

O ar é injetado na parte central através de um único orifício,calculado para uma dada taxa de fluxo (de modo ideal com um diâmetro deduas polegadas) ou através de um orifício provido por um bocal de moldagempor sopro. O bocal permite então que o jacto de ar seja direcionado e destapreforma previna qualquer impacto do fluxo de ar contra um elemento deaquecimento ou componente a ser instalado no tanque.

O circuito para moldagem prévia por sopro (ou para moldagempor sopro na parte central) descrito em cima, é completamente independentedo circuito de inflação que garante a segunda moldagem por sopro.

Finalmente, a parte central pode também ser usada paracontrolar o método, pelo menos parcialmente. Com esta finalidade, pode serincorporada uma câmara por exemplo na parte central, de modo a visualizar everificar, através de análise de imagem, a qualidade da fixação dos acessórios.Também podem ser instalados na parte central, um ou mais sensores paramedição de valores como a força, trajeto, pressão e temperatura, par verificarde modo mais eficaz a fixação dos acessórios.

No método de acordo com a invenção, os acessórios internossão fixados na preforma com o auxílio da parte interna, conforme umaconfiguração ideal. Isto pretende significar que pelo menos alguns destes têmuma tal localização que o seu desempenho é otimizado. De preferência, estaconfiguração é concebida de tal modo que, no geral, o desempenho do tanquee/ou o seu volume de funcionamento interno são otimizados. De modo apermitir que a parte central desempenhe tal posicionamento, é vantajoso queposicionar previamente os acessórios na localização correspondente namatriz, antes de as matrizes que suportam a preforma, circundarem a partecentral que suporta os acessórios. Por outras palavras, estas estão pré-posicionadas na parte central de modo a estarem tão próximas quanto possívelda localização correspondente ideal nas matrizes, quando o molde é fechado.

Pode também ser vantajoso fornecer a parte central com um ou dois suportes de fixação permitindo que o componente seja firmemente fixoatravés de soldagem ou rebitagem.

No método de acordo com a invenção, o tanque é moldadonuma única peça (numa única etapa, a seguir à qual um tanque é obtido numaúnica peça, sem recorrer a etapas suplementares de instalação deacondicionamentos separados) a partir de uma preforma fracionada ou umapreforma em pelo menos duas peças, sendo isto geralmente realizado com asoldagem da fenda ou das duas partes da preforma, quando o molde éfechado. De um modo particular, é vantajoso que o tanque seja moldado daseguinte forma:

• moldagem por sopro, ou seja através da expansão e pressãode uma preforma tubular, compreendendo pelo menos uma fenda nas paredesde um molde através de um fluido pressurizado(conforme descrito naaplicação EP 1110697, cujos conteúdos são incorporados com esta finalidadeatravés de referência na presente aplicação);

• folhas de moldagem térmica, isto é, através da sua pressãocontra as paredes de um molde, por exemplo, através da criação de sucção(fazendo vácuo) por trás destes.

No método de acordo com a invenção, a conhecida formaçãoda preforma (isto é, a sua deformação de modo a adquirir substancialmente aforma do tanque) assume lugar principalmente durante a etapa c). Durante aetapa f) (durante a qual a soldagem acima mencionada é realizada) a pressão(ou sucção) é simplesmente mantida de modo a garantir a estabilidadedimensional do tanque.

No caso de um tanque de moldagem por sopro, após a extrusãode uma única preforma tubular, esta é cortada por completo ou parcialmenteno seu comprimento, de preferência ao longo de duas linhas diametralmenteopostas.

Em comparação com a moldagem por sopro de duas folhasextrudadas separadamente e cuja espessura é constante, este procedimentopossibilita o uso de formas com uma espessura variável (ou seja, nãoconstante ao longo do comprimento), obtida através de um dispositivo deextrusão adequado (geralmente, um extrusor, provido com uma matriz compunção cuja posição é ajustável). Tal tipo de preforma toma em linha de contaa redução na espessura que ocorre durante a moldagem por sopro, emalgumas partes da preforma, seguindo um grau irregular da deformação domaterial no molde.

De preferência, o tanque é moldado por moldagem por sopro.

De certo modo, a moldagem térmica inclui geralmente o aquecimento domolde a 60°C de modo a permitir que se atinjam deformações profundas(arestas do tanque, por exemplo, onde a preforma é altamente esticada). Istoresulta em ciclos de tempo maiores do que com a moldagem por sopro, emque esta restrição não existe.

Com esta finalidade, as matrizes do molde são geralmentefechadas no molde - isto é o mesmo que dizer que elas estão em contato como molde e delimitam uma zona selada em ambos os lados da parte central -durante as etapas c) e d). Ou mais precisamente: uma vez que estas matrizessuportam a preforma, a parte central está em contato com a preforma, a qual éconsequentemente mantida, de modo tipo sanduíche, entre a parte central e asmatrizes do molde. Esta zona de contato é de preferência externa à zona desoldagem. Se a zona de contato com a parte central compreender/for a zona desoldagem da preforma, é então preferível aquecer a parte central na zona decontato de modo a garantir a soldagem. Consiste então, de certa forma, numprimeiro fecho do molde, com a parte central inserida no meio e em contatocom as matrizes, e através da qual o gás pressurizado (normalmente ar) éinsuflado. De um modo geral, esta zona é localizada na parte periférica dasmatrizes e está também freqüentemente na parte periférica da parte central.

Este primeiro fecho do molde constitui aquilo a que se chama "pré-moldagempor sopro" (ou primeira moldagem por sopro).

A pressão do gás durante a pré-moldagem por sopro é depreferência maior ou igual a 1 bar, de preferência, 2 bar ou mesmo 3 bar. Estáno entanto, geralmente abaixo ou igual a 6 bar, de preferência 5 bar.

A pressão do gás para a pré-moldagem por sopro depois dosegundo fecho do molde é geralmente superior, tipicamente superior a 6 bar,de preferência 7 bar. De modo vantajoso, não excede, por exemplo 10 bar.

Durante as etapas de moldagem por sopro, a pressão do gás écombinada vantajosamente com uma redução da pressão (aplicação de vácuo)por trás das matrizes (ou partes externas) do molde. Esta redução da pressão éde preferência da ordem de centenas de mbar (tipicamente entre 100 e 500mbar, de preferência entre 200 e 400 mbar).

No caso de moldagem por sopro, o método de acordo com ainvenção também inclui uma etapa de desgaseificação, que é realizada antesde cada abertura do molde, isto é o mesmo que dizer antes das etapas e) e g).

A etapa de desgaseificação pode ser realizada de uma formaapropriada. De um modo geral, a preforma é antes de tudo, perfurada (porexemplo ao perfurá-la com uma agulha) e depois, o fluído é evacuado a partirdo molde (por exemplo, com o auxílio de uma válvula). No caso de o tanqueser moldado por moldagem térmica, não é necessário que o molde sejafechado na parte central, de modo a pressionar a última contra as matrizes(uma vez que a pressão é realizada por sucção, exercida sob a última e nãopor moldagem por sopro através da parte central).Nesta variante da invenção (em que o tanque é moldado pormoldagem por sopro realizada pelo menos parcialmente pela parte central), évantajoso que a pré-moldagem por sopro, com o auxílio da parte central, sejarealizada de modo a que a preforma já tenha substancialmente a dimensão dotanque (ou por outras palavras, a deformação da preforma ocorresubstancialmente durante esta etapa, e não durante o segundo fecho domolde).

Durante o método de acordo com a invenção, há de preferênciaum dispositivo que evita que as fendas ou arestas das partes da preforma sesoldem durante o primeiro fecho do molde (a preforma é pressionada contraas matrizes de modo a fixar os acessórios na forma). Este dispositivo évantajosamente incorporado na parte central. Para este fim, a parte central temde preferência um perfil e tamanho adequado, de modo a ser parcialmenteinserida (geralmente pelo menos parte da sua periferia) entre as partes dapreforma a ser soldadas (lábios da fenda ou arestas das duas peças). De modoa facilitar a soldagem durante a etapa f), as matrizes do molde sãovantajosamente providenciadas com um dispositivo de regulação térmica,permitindo que a zona de soldagem seja aquecida durante as etapas relativasao primeiro fecho do molde, onde for apropriado.

Tal como previamente mencionado, a parte central podetambém incorporar um dispositivo (para regulação térmica) na sua zona ouzonas de contato com a preforma e em particular no caso em que é incluída azona de soldagem mencionada. Esta variante poderia melhorar ainda mais aqualidade da soldagem do tanque (através da redução do anel interno e assim,melhorar a resistência de impacto do tanque). Tal tipo de aparelho é, porexemplo, descrito no pedido FR 04.13407, em nome do requerente, cujosconteúdos são incorporados com esta finalidade, em referência ao presentepedido.

De acordo com uma primeira variante, os acessórios fixos napreforma, com o auxílio da parte central, compreendem um tanque de reserva,possibilitando a prevenção de uma falha na bomba, no caso de haver umadescarga disruptiva por falta de combustível, ou durante o estacionamentoprolongado numa inclinação, por exemplo. O recurso ao método de acordocom a invenção, possibilita, não só a liberdade de escolha do volume destetanque (e assim escolher um tamanho grande que satisfaça as especificaçõesde todos os fabricantes de automóveis), mas também a otimização da posiçãodo tanque de modo a que este possa ser diretamente ligado ao tubo dealimentação (opcionalmente através de um conector flexível hermético (emborracha e/ou texturado)) de modo a evitar qualquer recurso a "válvulas deprimeira carga", tal como anteriormente explicado. Nesta variante, a válvulasem retorno (ICV), geralmente no final do tubo de alimentação, pode servantajosamente incorporada no mencionado conector flexível, e isto porrazões de facilidade de montagem.

O tanque, de acordo com esta variante da invenção, pode serfixo à preforma com qualquer recurso adequado (soldagem, sobremoldagem,rebitagem, etc.). A técnica de rebitagem é particularmente bem adequada.

De acordo com outra variante preferida da invenção, jáanteriormente mencionada, um acessório compreende pelo menos umcomponente provido com um tubo ou uma abertura para a passagem dofluido. O componente referido nesta variante da invenção é um objeto quepermite a comunicação de fluido (vapor e/ou líquido) entre o interior eexterior do tanque de combustível. Pode consistir num pequeno tubo, umaválvula, etc. Consiste, de um modo vantajoso, em pelo menos parte da linhade ventilação ou da linha de fornecimento de combustível do tanque.

Este objeto compreende de preferência uma base, geralmentede forma plana, e pelo menos uma parte ou tubo perfilado. A base temgeralmente um perímetro com um perfil circular e o tubo tem geralmente umaforma essencialmente cilíndrica. De um modo preferido, este tubo está situadopelo menos parcialmente, fora do tanque, quando o componente é fixo àparede do tanque. Isto permite que seja feita uma ligação a um recipiente, porexemplo, nos casos em que o componente serve para fixar um circuito deventilação. Isto pode inclusivamente permitir que seja feita uma ligação como motor, nos casos em que o componente serve para fixar a linha dealimentação de combustível ao motor. Deveria ser notado que o componentepoderá incluir um segundo tubo, para a ligação interna da linha de ventilaçãoou a linha de combustível a partir da bomba. Neste caso, de um modovantajoso, as referidas linhas internas estão conectadas ao componente, antesde este ser fixo à parede, enquanto que as linhas externas estão fixas para afrente, no sentido do tanque moldado e de preferência pronto (arrefecido).

Ao estabelecer a comunicação do líquido entre o interior eexterior do tanque, o componente é geralmente uma rede de uma instalação deelementos que comunicam entre si.

O componente pode ser realizado a partir de qualquer materialcom força mecânica e resistência adequada a químicos (a combustíveis). Depreferência, esta é realizada a partir de metal ou plástico. Os plásticos sãopreferidos pela sua leveza e facilidade de aplicação. Qualquer tipo de plásticopode ser adequado. De um modo preferido, é escolhido um plástico cujaestabilidade dimensional seja boa, num meio sujeito a variações detemperatura na ordem de várias dezenas de graus Celsius. Também épreferivelmente escolhido um plástico, cuja estabilidade dimensional não sejaafetada pelo contato com líquidos e gases, provavelmente contidos no tanque,e que seja impermeável. Os poliacetatos, poliamidas, poliésteres ehalogenetos de polivinila dão bons resultados. Os plásticos que são bemadequados, são os poliacetatos, e em particular POM (ou polioximetileno). Deuma forma particularmente preferida, o componente é feito a partir de plásticoinjetado, isto quer dizer que foi feito por uma técnica de moldagem por sopro,sob pressão num molde.O componente pode basear-se num material com poucapermeabilidade a combustíveis ou produzido em polietileno. De preferência,quando o componente é baseado em polietileno, este é tratado de modo a queseja reduzida a sua permeabilidade. O tratamento consiste, por exemplo, emsulfonação ou fluoração do componente.

De acordo com esta variante da invenção, pelo menos umaparte do componente da preforma é fixo durante a produção do tanque atravésda moldagem, isto é, antes do molde ser fechado na etapa e).

Parte do componente está segura na preforma, por qualquerrecurso adequado. De um modo geral, isto inclui o uso de um suporte. Osuporte significa uma parte móvel, capaz de ser temporariamente segura àparte do componente, para que possa ser introduzido na preforma e para quepossa ser fixo nesse local (seguro à parede interna daquela). Os métodos demoldagem por sopro convencionais usam Ifrequentemente um tubo deinsuflação de moldagem, concebido para introduzir fluido pressurizado paradentro do molde, dentro da preforma. Este tubo de insuflação pode servircomo um suporte. Em alternativa, pode ser usado um braço mecânico comosuporte. Esta solução é muito adequada no caso de moldagem térmica.

Finalmente, em métodos de moldagem que fazem uso de uma parte central,esta última pode agir como suporte.

De acordo com a natureza móvel do suporte (parte central), ocomponente é posicionado dentro da preforma e, assim que for atingida aposição correta do componente, o componente é fixo à preforma (numaporção da superfície interna daquela). Qualquer técnica de fixação conhecidado perito na arte pode ser usada no contexto da invenção. É possível, porexemplo, com o auxílio da parte central, fixar o componente à preformaatravés de rebitagem, ou soldando o material na zona de contato docomponente com a preforma. Também é possível sobremoldar pelo menosparte do componente, com o auxílio da preforma e/ou soldar o componente àreferida preforma (no caso de materiais compatíveis).

Assim que os componentes forem fixos à preforma, o suporte éretirado do molde, onde for apropriado, e o molde é então fechado napreforma, para produzir o tanque.

O método de acordo com esta variante da invenção incluiadicionalmente uma etapa durante a qual é feita uma abertura na parede dotanque e a qual pode formar parte do método de moldagem, ou sersubsequente a este. Quando a abertura é feita durante a moldagem, épreferivelmente feita pela perfuração da preforma, através de uma agulha,enquanto que a preforma é colocada sob pressão. Neste caso, o movimento daagulha pode criar um espigão de material na periferia da abertura e esteespigão irá de modo vantajoso ser removido após o tanque ser moldado.

Consequentemente, de um modo preferido, a abertura éefetuada depois de o tanque ter sido moldado, por exemplo, através do cortede uma porção de superfície da parede do tanque.

De acordo com esta variante da invenção, o componente podecompreender uma ou mais partes instaladas.

De acordo com uma primeira variante, o componente consistenuma peça única, compreendendo um tubo, sendo esta peça fixa de modo apassar através da abertura na parede do tanque. Esta variante tem adesvantagem de ter de ser feita uma abertura na parede do tanque, assim que otanque é moldado, antes da referida componente ser fixa à preforma, de modoa permitir que o tubo passe através da parede. Neste caso, a preforma émaleável e o perfil da referida abertura não é, então, perfeito podendorequerer equipamento subsequente no tanque acabado (arrefecido).

De acordo com uma segunda variante preferida (uma vezpermitir a produção da abertura depois de o tanque ser moldado), ocomponente compreende pelo menos duas peças, cada uma providenciadacom um tubo ou orifício e no seguimento da etapa f), a segunda peça é fixadaà primeira ou à periferia da abertura na parede do tanque, no exterior deste, demodo a que os tubos/orifícios destas peças permitam que o fluido passe entreo interior e exterior do tanque. É possível por exemplo, fixar a segunda peça àparede do tanque através de soldagem na face externa do mesmo, na periferiada referida abertura. Em alternativa, as duas peças poderiam ser providas commeios de instalação capazes de cooperar entre si para fixar a segunda peça naprimeira.

No método de acordo com esta variante da invenção, ocomponente permite a comunicação do líquido entre o interior e exterior dotanque, de uma forma geralmente hermética, através da abertura feita naparede do tanque.

A hermeticidade é considerada como estando em relação como líquido e/ou gás contido no tanque, sob condições de temperatura e pressãonormais e condições de utilização do tanque.

Esta hermeticidade contra líquidos e gases é preferivelmentegarantida pela presença de um selo compressivo inserido entre uma superfíciedo componente e a parede do tanque. O selo usado pode ter diversos perfis.Pode, por exemplo, consistir numa junta circular. Umajunta circular com umasecção circular transversal tem dado bons resultados.

O selo compressivo é geralmente feito de um plásticoelastomérico ou de borracha. De preferência, o material do selo é escolhido demodo a ser um material inerte aos líquidos e gases, que estão em contato coma superfície côncava do tanque.

O selo é de preferência inserido numa ranhura de modo a sercomprimido quando o componente é seguro à parede do tanque.

O componente é vantajosamente posicionado, de modo a que ajunta circular esteja em contato com a camada da barreira do tanque, quandoeste último tem uma parede com uma estrutura de camadas múltiplas.

Uma situação especial é considerada quando se pretende fixarà preforma um componente como um pequeno tubo ligado a um circuitointerno de ventilação, geralmente compreendendo uma válvula ou diversasválvulas, bem como um tanque para separar o líquido do vapor (para evitarque as gotas de combustível líquido sejam arrastadas para o filtro, sendo taldispositivo indispensável se tiverem de ser obedecidas as emissões zero paraos veículos ("ZEV" nos Estados Unidos). A partir das etapas descritas emcima, o pequeno tubo (e o circuito de ventilação provido com as suas válvulase seu tanque, onde for apropriado) é, primeiramente fixo à parte central.

Seguidamente, a parte central que sustenta o pequeno tubo, é introduzida napreforma e o molde é fechado. A preforma é pressionada contra as matrizesdo molde através de insuflação através de parte central e /ou por sucção sobvácuo, por trás das matrizes.

Durante esta etapa, existe um equilíbrio entre as pressõesdentro da preforma e dentro do circuito de ventilação, sendo a pressão igual àpressão da moldagem por sopro. O pequeno tubo é então fixo à preforma,com o auxílio da parte central, e o molde é então desgaseificado e aberto, pararetirar a parte central. Neste ponto, a pressão dentro da preforma é igual àpressão atmosférica, enquanto que a pressão dentro do circuito de ventilaçãopermanece ao nível da pressão da moldagem por sopro. De fato, uma vez quea preforma é geralmente orientada ao longo de um eixo substancialmentevertical, as válvulas são orientadas ao longo de um eixo substancialmentetransversal, relativamente ao da preforma, querendo isto dizer a cerca deaproximadamente 90° em relação à vertical.

Nesta situação, as válvulas são geralmente fechadas, sendo ofluido da moldagem por sopro parcialmente retido no interior do circuito deventilação. Uma vez que o circuito de ventilação não é no geral perfeitamentehermético, a pressão dentro do referido circuito tem uma tendência face àpressão atmosférica, uma vez que, apesar da sua orientação, as válvulas têm atendência para abrir, devido à sua geometria e devido à diferença de pressãopositiva entre o interior do circuito de ventilação e a pressão dentro dapreforma.

O molde é então fechado, de modo a insuflar um fluido sobpressão. Nesta altura, a pressão dentro do circuito de ventilação permanece aonível da pressão atmosférica, sem lhe ser devolvido o equilíbrio com apressão da moldagem por sopro, uma vez que as válvulas estão novamentefechadas, desta vez porque a diferença de pressão negativa se encontra entre ointerior e exterior do circuito de ventilação. À medida que o método de acordocom a invenção prossegue, o sistema de ventilação é geralmente sujeito a altapressão (igual à pressão da moldagem por sopro, que é por exemplo 10 bar) eisto poderá levar a uma deterioração nas válvulas. De modo a remediar estadesvantagem, o equilíbrio da pressão entre o circuito de ventilação e a pressãointerna do tanque é vantajosamente provida, através da elaboração de umorifício no pequeno tubo conectado à parede do tanque. O referido orifícioserá fechado depois das fases de moldagem.

Deverá ser finalmente notado que dentro do contexto dainvenção, poderá ser vantajoso fornecer a parte central com "formas" (ouferramentas de formação), com uma temperatura ajustável e cujo objetivo sejao de assistir no melhoramento da distribuição da espessura. Assim que omolde estiver fechado pela primeira vez, na parte central (de modo a fixar osacessórios) os suportes de fixação poderiam mover estas formas eacompanhar a formação e extensão do material (de modo a melhorar adistribuição da espessura).

As Figuras 1 a 3 têm o objetivo de ilustrar alguns aspectosconcretos da invenção, sem que o âmbito seja de modo algum limitado.

A Figura 1 representa um componente em duas peças (2, 3)uma das quais (2) está soldada na face interna da parede (1) de um tanque decombustível e a outras (3) está soldada à superfície externa. As duas partes (2,3) assentam na periferia de uma abertura feita na parede (1) do tanque.A Figura 2 representa um componente numa única peça (2)soldado na face interna da parede (1) de um tanque e da qual passa uma parte(com forma tubular) através de uma abertura feita na parede (1) do tanque decombustível. Uma vez que o componente se encontra em peça única ecompreende um tubo que deverá passar através da parede (1) do tanque, oorifício nesta parede tem de ser feito antes de o referido componente ser fixo àpreforma quando esta é moldada. A presença de duas saliências (Γ) serásubseqüentemente observada, sendo criada pelo movimento da agulha usadapara fazer a abertura na parede do tanque durante a moldagem. Estassaliências (1') são removidas durante uma etapa de acabamento.

A Figura 3 corresponde a uma forma de realização, em que umcomponente compreende uma peça (2) soldada na parte interna da parede (1)do tanque e provida com meios de instalação. Estes meios de instalaçãocooperam com os meios de instalação de uma segunda parte do componente(3), parcialmente dentro do tanque. A parte (3) inclui um anel circular (5) quese encontra em contato com uma camada de barreira (4) incluída dentro daestrutura de camadas duplas da parede (1).

Claims (16)

1. Método para produzir um tanque de combustível equipadocom acessórios internos e tendo uma parede em plástico concebido numa peçaúnica, através da moldagem de uma preforma dividida ou uma preforma empelo menos duas partes, o referido método caracterizado pelo fato de quecompreende as seguintes etapas:a) a preforma é introduzida no estado termicamenteamolecido num molde que compreende matrizes;b) uma parte central, na qual os acessórios são colocados, éintroduzida dentro da preforma;c) a preforma é pressionada contra as matrizes do molde;d) os acessórios são fixados à preforma com o auxílio daparte central numa configuração ideal;e) a parte central é retirada e o molde é fechado;f) o tanque é moldado pelas formas; eg) o tanque é retirado do molde.

2. Método de acordo com a reivindicação precedente,caracterizado pelo fato de que é pelo menos escolhido um acessório a partirda linha de ventilação, uma linha que fornece combustível ou eletricidade, umou mais defletores anti-onda, um tanque de reserva e um calibrador decombustível.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que é incorporada uma câmara e/oupelo menos um sensor para medir valores como a força, trajeto, pressão etemperatura.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um acessóriocompreende um componente equipado com um tubo e/ou um orifício, para apassagem de fluido e de acordo com o qual é introduzida na etapa b), pelomenos, parte do componente dentro da preforma e, durante a etapa d), estaparte do componente é fixada na preforma, compreendendo ainda este métodouma etapa durante a qual é feita uma abertura na parede do tanque, sendo estaabertura localizada no local em que a parte do componente é fixada àpreforma, de modo a libertar a abertura ou tubo daquele e de modo a permitira comunicação de líquido entre o interior e exterior do tanque.

5. Método, de acordo com a reivindicação anterior,caracterizado pelo fato de que o componente consiste de uma única peça (2)compreendendo um tubo e por o tubo ser fixo de modo a passar através daabertura na parede (1) do tanque.

6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o componente compreende pelo menos duas peças (2, 3), cadauma equipada com um tubo ou orifício e por depois da etapa f) a peça (3) serfixa à peça (2) ou à periferia da abertura na parede (1) do tanque, do ladoexterno de modo que os tubos/orifícios destas peças (2, 3) permitam que ofluido passe entre o interior e exterior do tanque.

7. Método de acordo com a reivindicação anterior,caracterizado pelo fato de que a peça (3) é fixada na parede (1) do tanqueatravés de soldagem na face externa do mesmo, na periferia da referidaabertura.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que cada uma das duas peças do componente (2, 3) inclui meios deinstalação, e a peça (3) é posicionada na peça (2) de modo a que os referidosmeios de instalação cooperem entre si.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que o tanque compreende uma estruturade camadas múltiplas compreendendo pelo menos uma camada termoplásticae pelo menos uma camada de barreira (4).

10. Método de acordo com a reivindicação precedente,caracterizado pelo fato de que pelo menos um acessório compreende umcomponente provido com um tubo e/ou um orifício para a passagem dofluído, de modo que este componente seja provido com um anel circular (5) epor este componente ser posicionado de modo a que o referido anel circular(5) esteja em contato com a camada de barreira (4) do tanque.

11. Método, de acordo com a reivindicação anterior,caracterizado pelo fato de que o componente é à base de polietileno e foisubmetido a um tratamento de superfície ou é à base de um materialpossuindo baixa permeabilidade a combustíveis.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de que os acessórios compreendem umcircuito interno de ventilação provido com pelo menos uma válvula e umpequeno tubo, de modo que o tanque seja moldado por moldagem por sopro epor o pequeno tubo ter um orifício que é fechado depois de o tanque sermoldado por sopro.

13. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que os acessórios compreendem um tanque dereserva, cuja posição é escolhida de modo a poder ser conectado diretamentea um tubo para preencher o tanque.

14. Método de acordo com a reivindicação anterior,caracterizado pelo fato de que a ligação entre o tanque de reserva e o tubo depreenchimento é feita com o auxílio de uma conexão flexível incorporandouma válvula unidirecional.

15. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14,caracterizado pelo fato de que o tanque de reserva é fixo à preforma atravésde rebitagem.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que a parte central é provida com pelomenos uma forma compreendendo uma temperatura ajustável e sendoacionada por um suporte de fixação de modo a acompanhar a conformação eo estiramento do plástico.