CN102794902B - 具有安装部件的容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有安装部件的容器。具体地，一种形成容器的方法，可包括提供具有成形表面的模具和限定该成形表面一部分的凹进区域，该模具具有可分离以开启模具和闭合在一起以闭合模具的部分。当模具开启时，熔融的塑料型坯可供给到该模具内，模具可关闭，该型坯可对着成形表面膨胀以使该型坯的一部分进入凹进区域。以相对该模具和型坯移动辅助成形部件以限定安装部件的方式，可形成该凹进区域内的型坯部分。

Description

具有安装部件的容器

技术领域

本发明总体涉及一种容器的制造。

背景技术

容器可包括在它们内部容积内、或连接到它们外部的元件。举例来说，用作车辆的燃料箱典型地包括连接燃料箱的燃料加油管，燃料经该管添加到燃料箱中。该容器也可包括装配在一载体上或安置在燃料箱内其他支撑物上的元件，或者该元件可与像通过一夹具或焊点那样牢固固定在已成形燃料箱壁上的凸缘连接。

发明内容

一种形成容器的方法可包括提供具有成形表面和限定该成形表面一部分的凹进区域的模具，所述模具具有可分离以开启模具和闭合到一起以闭合模具的部分。当模具开启时，熔融的塑料型坯可供给到所述模具内，模具可关闭，所述型坯可对着成形表面膨胀以使型坯的一部分进入所述凹进区域。通过相对于所述模具和型坯移动辅助成形部件以限定安装部件的方式，可形成该凹进区域内的型坯部分。

形成容器的另一方法可包括提供具有成形表面、和通道和通向该通道的镗孔的模具，该通道和镗孔两者限定所述成形表面的一部分，该模具具有可分离以开启模具和闭合在一起以闭合模具的部分。当模具开启时，将熔融的塑料型坯供给到模具内，关闭模具，使型坯对着成形表面膨胀以便型坯的一部分进入所述通道和镗孔。所述方法可进一步包括通过相对所述模具移动主体和进入与镗孔相邻的型坯一部分，以在所述主体和模具之间限定所述安装部件的方式，在所述通道内形成所述型坯部分，其中所述主体限定该成形表面的一部分，所述型坯对着该成形表面成形以限定所述容器。

附图说明

参照附图，将对下面的示范性实施方案和最佳方式做出详细说明，其中：

图1是用于形成塑料容器装置一部分的概略的、不完整的截面图，其示出了用于形成所述容器的模具的一部分和用于在所述容器上形成安装部件的辅助成形部件；

图2是与图1相似的视图，其示出了在第二位置处带有前进主体和形成所述安装部件的所述辅助成形部件；

图3是与图1相似的视图，其示出了在第三位置处相对于主体带有前进销和穿过所述容器材料中孔的所述辅助成形部件；

图4是与图1相似的视图，其示出了在第四位置处带有缩进销的所述辅助成形部件；

图5是与图1相似的视图，其示出了在第五位置处带有缩进主体的所述辅助成形部件；

图6是可包括辅助成形部件的工具的不完整透视图，其示出了用于形成所述容器的模具的一部分的不完整截面图；

图7是图6中示出的所述工具和模具放大的、不完整视图；

图8是图6和7中示出的所述模具的一部分放大的、不完整视图；和

图9是燃料箱的平面图，其具有与所述燃料箱的安装部件连接的燃料加油管。

具体实施方式

更详细地参照附图，图1-8图解说明了用于形成塑料容器12的一种装置10和方法(图9)。所述容器12可包括中空的内部和可借助吹塑工艺的一个实施例来形成。在这样的工艺中，塑料材料的熔融型坯16可在具有一个或多个的模具部分14的模具内定位，这些模具部分共同限定空腔，该空腔的轮廓限定容器12的期望外形。一个或多个模具部分14可相对于其他模具部分14移动，以开启模具和允许型坯16被接纳在所述空腔内。此后，所述模具部分14可闭合在一起以限定基本上完整的外壳。当模具部分14闭合在一起时，可在压力下和所述型坯16内部内，提供像空气这样的流体，以使所述型坯膨胀到与该空腔接合。

在模制工艺过程中，型坯材料可被切割、撕开或以其他方式分离，以在型坯材料最终冷却和形成之前，允许其进入到所述容器内部。随着模具部分14的开启或分离以暴露部分成型容器12的内部，各种装置可插入到所述容器内部，然后所述模具部分14可关闭以重新接合该容器部分和允许容器12进一步形成或冷却，至少在某些实施方式中，以限定可接纳液体的基本完整的外壳。所述液体可包括，但不限定于像可用于汽车中对内燃机提供动力的燃料。

用于形成所述容器12的型坯16可包括不同材料的多个层。如果需要，所述层可共同挤出和可为容器提供不同的性能或特点。以汽车燃料箱为例，容器12或燃料箱可由一个或多个结构层(例如HDPE)、蒸汽阻隔层(例如EVOH)、和促进所述结构层和蒸汽阻隔层粘合的一个或多个粘合剂层形成。通常的容器模制工艺和以此形成的示例性容器已公开在2009年6月25日提交的、申请系列号为12/491,964的美国专利中，其全部引入到本说明书中作为参考。

更详细地，图1-5图解说明了用于形成容器12和辅助成形部件20的模具组件的一部分。所述模具组件可包括具有空腔的一个或多个模具部分14(有时候是两个部分或半模)，该空腔由适于被形成容器的材料外部接合的内成形表面和开口22限定。所述开口22可延伸至限定通道26的凹进区域24或由限定通道26的所述凹进区域24部分限定。凹进区域24也可包括通向该通道26的第一镗孔28，该第一镗孔28可依次通向第二镗孔30。插件32可布置在第二镗孔30内。所述插件32可以是环状的和可以限定第二镗孔30的至少一部分，也提供所述插件32下游(被隔开远离成形面)的台阶34。在这个示范性的实施方式中，型坯16的材料被推动进入通道26内和抵靠通道26和镗孔28，30的内表面，如图1所示。开口33可设置在模具部分14内以允许所述辅助成形部件的至少一部分移入，移出模具部分14和/或相对于模具部分14移动。

如图所示，可包括通道26和镗孔28，30(也可参见图6-8)的所述凹进区域可限定在型坯16内，并且最后，在最终形成的容器12内，在形成容器12后，安装部件36的元件可连接到容器12。在一个实施方式中，所述安装部件36包括作为其整体部分、与容器12为一体件形成的加注接管，和具有由通道26限定的伸长颈部38和由镗孔28，30限定的连接部件或肩部39。在使用中，加注颈部37(图9)可与所述加注接管耦接，液体可通过所述加注颈部和加注接管供应到容器12内。其他的安装部件36可接收一个或多个液体和/或蒸汽可途经的阀(像排气阀，滚动阀(roll-overvalve))或管/管道。所述连接部件可提供肩部或其他轮廓，该肩部或轮廓通过诸如夹具、焊接、粘结剂或类似物的方式帮助元件与容器12物理连接。

所述辅助成形部件20可设置成模具14的一部分或与其分离和用于形成容器12的相关装置。如有需要，在形成容器12的过程中，所述辅助成形部件20可用于进一步形成安装部件36。在所示的实施方式中，所述辅助成形部件包括主体40和销42。

所述主体40可从第一(缩进)位置被移动到第二(前进)位置，和可独立于模具部分14的移动而被移动。在图1所示的其第一位置处，与图2所示的主体40处于其第二位置处时相比，所述主体40可离通道26和镗孔28，30更远。在其第二或前进位置处，所述主体40可接合型坯16的一部分和进一步成型紧靠模具14内相邻表面(此处以镗孔28，30示出)的所述型坯材料。在示出的实施方式中，所述主体40平行于通道26的轴在线性路径移动。当然，所述主体40可沿非线性路径移动，所述路径可相对于通道26朝向任何期望的方向(例如其无需和通道平行)。所述主体40可由气动的、电的、液压的或其他致动器驱动。

为了形成期望的型坯16，所述主体40可包括头部44，所述头部44面向凹进区域24并且具有所期望的尺寸、形状和方向的成形特征。在示出的实施方式中，所述头部44包括环状的通常轴向延伸的凹槽46、切削或切割边48、连接部件50、和一个或多个阶梯式的环状边缘52、54，该环状边缘径向和轴向限定型坯16和最终容器12的阶梯表面。所述凹槽46和边缘52、54限定了所述容器材料中的台阶或肩部，该台阶或肩部由相似成形元件接合而成，以径向和轴向重叠所述元件部分和促进所述安装部件36和所述元件之间的强力连接。在示出的实施方式中，所述连接部件包括一个或多个空隙，例如向所述主体40侧面56径向向内延伸的外周槽50。所述槽50适于接纳一些型坯材料，以帮助所述材料与主体40之间的物理连接。所述头部44和主体40可是环状的，以提供所述销42可经此延伸的通道58。

所述销42可具有切割或穿孔的端部60和圆柱体62。所述销42可接纳在通道58内和从图1所示的第一或缩进位置被移动到如图3所示的第二或前进位置。在其缩进位置处，所述销42可与型坯材料分开并且不与型坯材料接合。在其前进位置处，所述销42可接合任何跨越主体40的通道58或通道26或模具14的镗孔28、30的材料。所述销42可移动(例如穿过、推开或其他不同的移动/移除方式)跨越或阻塞通道26或58的一部分的材料，以限定所述型坯和容器12中的开口64(图4和5)。所述开口64可与模具14中的所述通道26对齐或以其他方式与之相连通，以便所述安装部件36包括朝向容器12内部的开放通道65。所述销42可独立地或随着主体40被驱动。如果需要，可经所述销42供应加压液体以进一步吹塑或形成容器12，以保持所述型坯16紧靠成型表面，和/或促进型坯/容器材料冷却。

为了形成所述安装部件36，所述模具部分14可开启，熔融型坯16可接纳在所述模具内，所述模具部分14可关闭，所述型坯16可向模具部分14的成型表面膨胀和紧靠该成形表面。有些型坯材料可进入到图1所示的通道26和镗孔28，30内。当所述型坯16膨胀时或膨胀后，所述主体40可从其第一位置被移动到第二位置，如图1和2所示。在此移动过程中，所述前端或头部44可接合一些仍然至少有些熔融的型坯材料，和使该材料朝着通道26往回移动。所述型坯材料可填充凹槽46和与头部44上的其他部件(例如边缘52，54)形状一致。在其完全前进位置处，所述切削边48可接合模具部分14或几乎这样，以切断或至少减薄和削薄型坯材料的一部分。除设置在头部44上的所述切削边之外，或取而代之的，可在模具部分14上设置边缘或其他部件。所述头部44的剩余部可从模具部分14分离，以为安装部件36、和其各种部件(台阶，镗孔等)提供期望的厚度。

在所述主体40的边壁56和插件32之间的缝隙也可由所述型坯16的材料填充或容纳。当工艺完成时，这种材料可在切削边48的外侧并可限定碎料68。有些所述碎料68可填充至少一些所述外周槽50，所述插件32的尺寸可以确保碎料进入槽50。于是，在所述主体40的完全前进位置处，所述型坯的一部分可限制在主体40、模具部分14和插件32之间，以提供所述安装部件36的期望构造。有些型坯材料可跨越所述主体40的通道58和因此阻隔或关闭所述模具通道26的全部或一部分。

如图3所示，为了打开模具通道26和进一步限定所述安装部件36的开放的、环形的、通常圆柱形的颈部，所述销42可移动到其前进位置以移动跨越或至少部分阻塞所述通道26的材料。有些该材料可被推动向外移动和随那个区域中的其他材料被压进颈部38。如图4所示，当所述销42缩进时，所述通道65是开放的，以提供经所述安装部件36到形成的容器12内部的通路。

在所述销42缩进到其第一位置之后或同时，所述主体40可向其第一位置缩进。在所述移动过程中，碎料68可被撕裂和与型坯16的剩余部分分离，或者，如果碎料68经切削边48已与型坯16分离，由于所述碎料68例如经槽50连接至主体40，碎料68可从安装部件36上移走。换句话说，当主体40轴向缩进时，碎料68借助槽50(或某些其他部件)与其连接，因此碎料68也从安装部件36上拉出或移走。

在示出的实施方式中，因为所述镗孔28，30在直径上大于通道26的直径，所述模具部分14优选沿着延伸穿过通道26和镗孔28，30的平面开口，以帮助从模具上移除容器12。这样，所述通道26的一部分和镗孔28，30可在不同的模具部分14中形成，以便当模具开启时，通道26的部分之间彼此分离，当模具关闭以形成容器时，通道再次被限定。进一步地，当模具开启时，从所述安装部件36上移除的碎料68可从所述模具中移除。

在多层型坯材料的实施例中，例如在汽车燃料箱的应用中，所述安装部件36也可从同样的多层材料中形成，作为容器的余下部分。令人满意的是，这意味着蒸汽阻隔层可延伸至整个所述安装部件36，甚至延伸至所述安装部件36的暴露面或自由端，以限制或阻止蒸汽透过所述安装部件。

进一步地，当所述主体40朝着其第二位置前进时，跨越通道26的所述材料被推入或叠入到已经与通道26和镗孔28，30排成一列的材料内，从而提供所述型坯材料的双层结构，其中所述双层结构的每一层包括材料的多个层。这在所述安装部件36的那个区域中提供了两个蒸汽阻隔层，其可进一步减少或帮助阻止蒸汽从中透过。这也暴露了在所述安装部件36自由端处的材料外层，从而帮助将元件焊接或以其他方式连接至该安装部件。这也可减少或消除多层型坯材料中的内层或中间层剥离的风险。之前，为了提供有轮廓的颈部或安装部件，所述材料内层围绕吹针向外移动，将材料内层暴露给将要焊接的元件。除此之外，吹针的使用限制了所述安装部件将在模具部分、和模具底侧之间的位置。使用所述辅助成型部件，可大大减少材料的突然进入(flash)，所述安装部件可与吹针位置独立地形成(这样安装部件可设置在模具的侧部或顶部)，并且多个安装部件可形成在油箱上。当然，列出的可能情形不全包括于此，在特定的实施方式中可能获得任何组合或不在此列的可能情形。

更进一步地，所述头部44可提供期望的几何形状，该结构对于安装部件36来说可能相对复杂，同时其仍然保持那个区域中的充分壁厚以帮助将元件焊接或以其他方式连接至容器12。改善厚度与安装部件中伸长颈部38均匀，并且在安装部件36外形和尺寸上可提供更大的灵活性，其能够形成而无需过度减薄那个区域中的材料。进一步地，所述辅助成形部件20可包括作为单独单元的主体40和销42，以便于工具更换——即如果需要，这些元件可作为单独的单元被移除和安装。

在此披露的本发明各种形式构成了现有的优选实施例，许多其他形式是可能的。在此无意于叙及本发明所有可能的对等形式或分支。可以理解的是，此处所用的术语只是描述性的，而非限定，在不脱离本发明精神或范围情况下可做出各种变形。

Claims (13)

1.一种用于形成容器的方法，包括：

提供模具，所述模具具有成形表面和凹进区域，所述凹进区域具有开口，第一镗孔，和第二镗孔，其限定所述成形表面的一部分，所述模具具有可分离以开启模具和可闭合在一起以关闭所述模具的部分；

当所述模具开启时，向所述模具中提供熔融塑料型坯；

关闭所述模具；

向着所述成形表面膨胀所述型坯以使所述型坯的一部分进入所述凹进区域的开口，第一镗孔，和第二镗孔；

通过相对于所述模具和型坯移动环形主体的头部进入第一镗孔和第二镗孔，以形成它们之间的型坯的一部分并且至少削薄带有在至少削薄区域的外侧的碎料的型坯区域，在所述凹进区域内形成所述型坯的一部分，进入与所述容器的内部和安装部件连通的通道；

移动销通过头部以移动跨越通道的型坯的一部分；以及

移动头部远离镗孔以从形成的型坯移除碎料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中头部和销可独立于所述模具部分移动。

3.根据权利要求1所述的方法，其中还包括切削边，并且当所述型坯材料被所述切削边接合时，削薄区域中的碎料从所述型坯材料上至少基本上被切断。

4.根据权利要求1所述的方法，其中通过向所述型坯的内部提供加压流体的方式，完成所述型坯的膨胀。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述安装部件的至少一部分内，所述头部进入镗孔中的移动提供双层材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述型坯材料包括多个不同材料层，其包含至少一个蒸汽阻隔层，并且具有设置在所述安装部件的所述至少一部分内的两个分开的蒸汽阻隔层。

7.根据权利要求3所述的方法，其中从通过移动到第二镗孔内的所述主体的头部的边缘限定所述容器的型坯材料上切断所述碎料。

8.根据权利要求3所述的方法，其中从通过将所述碎料连接至所述主体和缩进所述主体远离所述模具的方式限定所述容器的所述型坯材料上切断所述碎料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中从通过将所述主体的头部压入所述型坯材料以形成所述安装部件的方式，将所述碎料连接至所述主体。

10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述主体压入到所述型坯材料以连接所述型坯材料和所述主体时，所述主体包括接纳所述型坯材料的空隙。

11.一种用于形成模制容器的装置，包括：

模具，其具有在两个位置之间可移动以限定所述模具的开启位置和所述模具的关闭位置的模具部分，所述模具限定成形表面，向着所述成形表面形成所述容器，并且所述模具具有限定所述成形表面的一部分的凹进区域；和

辅助成形部件，具有可相对于至少一个模具部分移动的本体并具有限定所述模具的成形表面的一部分的头部，向着所述模具的成形表面形成所述容器的一部分，所述本体具有头部，所述头部面对所述凹进区域并可从离开所述凹进区域缩进的第一位置移动到靠近所述凹进区域前进的第二位置以形成所述容器的一部分；

所述头部包括通向所述本体外部的连接部件，所述连接部件适于接纳模制所述容器的材料的一部分，以将所述本体连接至限定碎料的所述材料的所述部分；以及

所述本体远离其第二位置朝向其第一位置的移动以所述本体从所述凹进区域带走至少一些所述碎料。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括由所述辅助成形部件携带的销，所述销可相对于所述本体在第一位置和第二位置之间移动，其中所述销的端部延伸到所述本体之外。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述本体包括接纳所述销的通道。