CN104002466B - 吹塑模制过程和设备 - Google Patents

Abstract

在至少一些实施方式中，提供一种吹塑模制过程，型坯的各部分通过设置在吹塑模具部分上或附近的一个或多个夹持装置接合，且吹塑模具打开，从而型坯在夹持装置之间撕开成型坯的两个或更多个部段。在其它实施方式中，所述夹持装置可相对于吹塑模具移动以撕开型坯，或者型坯可以通过吹塑模具部分和夹持装置的组合移动而撕开。

Description

吹塑模制过程和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年2月25日提交的德国专利申请No. 102013203085.1和于2013年12月19日提交的美国申请序列号14/134,607的优先权，上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。

技术领域

本公开总体上涉及用于制造流体容器的吹塑模制过程和设备，在至少一些实施方式中，所述流体容器是用于车辆的燃料箱。

背景技术

吹塑模制是用于制造塑料产品的熟知过程，具体地为容器或中空本体，例如燃料箱。所述过程通常包括：挤压成型一型坯，可包括多层不同材料，以及将仍然热的型坯传输给打开的吹塑模具，其中，其设置在吹塑模具半部之间。吹塑模具半部然后关闭，从而在它们之间捕获型坯，且型坯的内部经受压力介质，从而抵靠吹塑模具的内壁给型坯材料充气且使其相应地成形。尤其是在燃料箱的情况下，通常期望不仅成型燃料箱本身，而且定位在燃料系统的燃料箱部件（例如，燃料泵、燃料过滤器、用于在车辆操作期间防止或减少燃料泼溅的挡板、用于燃料和通风的软管、以及用于电源到燃料泵的缆线）内侧上。这引起一些实践挑战。

发明内容

在至少一些实施方式中，提供一种吹塑模制过程，型坯的各部分通过设置在吹塑模具部分上或附近的一个或多个夹持装置接合，且吹塑模具打开，且/或移动所述夹持装置中的一个或多个，从而型坯在夹持装置之间撕开成型坯的两个或更多个部段。所述夹持装置可以整体形成到吹塑模具中，且可以是比切割机构更简单的机械设计。型坯的撕开也比使用已知切割机构更快，从而减少总过程时间且增加过程的生产率。此外，撕开可以沿复杂形状轮廓执行。在至少一些实施方式中，过程中的其它步骤包括将至少一个物体放置在型坯的撕开部段之间，例如用于至少一个燃料系统部件（例如，燃料泵、通风阀、挡板、软管和通常在燃料箱内使用的其它物体）的托架。

设置在每个吹塑模具半部上的夹持装置可均包括凹槽，型坯的凹槽材料在型坯经受气体压力介质时以珠状方式压入到所述凹槽中。此外，夹持装置可均包括：夹持构件，适合于以吹塑模具部分的打开和关闭方向移动；以及与夹持构件相对地设置的止挡表面，其中，凹槽在夹持构件和止挡表面之间形成，且其中，夹持构件以止挡表面的方向移动，或者止挡表面以吹塑模具的方向移动，以便利于型坯材料的夹持。

在至少一些实施方式中，吹塑模具半部相对于彼此移动，且挤压机设置在吹塑模具附近，所述挤压机将引入吹塑模具中的塑料材料型坯挤压成型。尤其是在挤压机不位于吹塑模具上方且型坯通过重力引入吹塑模具的情况下，型坯可以通过夹送装置引入吹塑模具中，所述夹送装置例如借助于气动抽吸构件夹送型坯且将其传输给吹塑模具。

在撕开预成型燃料箱之后，由此形成的型坯部段可以抵靠吹塑模具部分放置，且所述部段和吹塑模具部分之间的空间可以被排空，或者在吹塑模具关闭时型坯的内部空间经受压力介质，以便执行型坯部段的成型，与中空本体的最终形状相对应。

有利地，在吹塑模具部分关闭之前，所述物体被致使以形状配合和/或摩擦配合的方式至少在特定位置处与所述部段中的至少一个的壁的内侧接触。为此，所述物体可以至少部分地由塑料材料制成，其可以焊接、夹持或以其他方式连接到型坯部段中的至少一个。所述物体的其余部分可以由适合于预期应用的任何材料制成，例如在燃料箱的情况下由燃料抵抗材料制成。

在其它过程步骤中，型坯部段在抵靠吹塑模具部分完全成型之后，借助于相对的边缘区域彼此材料熔融，所述区域是仍然熔融热的或者通过使得吹塑模具部分抵靠彼此移动而被再次加热。完成的产品然后从吹塑模具移开且根据需要被进一步处理。

一种用于通过吹塑模制过程制造中空本体（具体地为燃料箱）的设备，包括吹塑模具，所述吹塑模具包括至少两部分，吹塑模具的所述至少两部分具有相对于彼此以互补相对的关系设置的边缘区域，其中，朝向吹塑模具的内部边缘定向的夹持机构设置在边缘区域处，其中每个包括凹槽，所述凹槽借助于夹持元件在宽度上可变。

在至少一些实施方式中，所述夹持元件在与凹槽的打开和夹持位置相对应的第一和第二位置之间移动，其中，凹槽的有效尺寸在夹持位置比打开位置更小。在打开位置，所述凹槽适合于接收熔融热型坯材料，且夹持元件适合于朝向夹持机构的止挡表面移动，从而在夹持位置以形状配合和/或摩擦配合的方式捕获型坯材料。所述夹持可以可选地通过以吹塑模具方向移动止挡表面或者通过将止挡表面和夹持元件两者朝向彼此移动而实现。吹塑模具部分适合于在夹持机构处于其夹持位置时被移开，从而将型坯撕开成两个或更多个部段。

可选地，夹持元件由能相对于吹塑模具部分移动的一个或更多个滑块支承，型坯撕开通过将滑块相对于吹塑模具部分移动而实现，在至少一些实施方式中，这种撕开在没有吹塑模具部分的任何附随移动的情况下实现。

一种用于通过吹塑模制过程制造中空本体（具体地为燃料箱）的设备，可包括适合于相对于彼此在打开位置和关闭位置之间移动的至少两部分，以借助于所述设备将挤压成型塑料材料型坯分成至少两个部段。型坯部段的边缘部分设置在吹塑模具部分的突起上，所述突起设置在要制造中空本体之外的区域中（例如，在型坯的废料区域中）的多个位置处，以便防止独立部段在吹塑模具部分的打开位置时翘曲。为了便于安装、修理和更换，突起可以形成为销，所述销拧入到吹塑模具部分的螺纹孔中。

附图说明

优选实施例和最佳模式的如下详细说明将参考附图阐述，其中：

图1a－c是用于在吹塑模具中夹持和撕开型坯的夹持装置的侧视图；

图2是吹塑模具半部在夹持装置区域中的截面图；

图3是吹塑模具半部的透视图，具有安装在其两个边缘区域处的夹持装置；和

图4是滑块相对于吹塑模具部分移动以撕开型坯的夹持装置的侧视图。

具体实施方式

2009年6月25日提交的美国专利申请序列号12/491,962公开了一种通过吹塑模制挤压成型型坯来成型聚合物容器的设备和过程。本申请通过参考全文引入，且挤压成型塑料型坯、将其定位在吹塑模具中且在压力下膨胀型坯材料的详细过程在本文中将不进一步说明。所述过程可以通过设备执行，所述设备总体上包括限定容器最终形状的两个或更多个吹塑模具部分，型坯被膨胀到吹塑模具部分中以与吹塑模具部分相符。在所示的实施方式中，使用两个吹塑模具部分8（图2和3），且每个可成型容器的大约一半。

图1所示的夹持装置包括吹塑模具的滑块10，12或者设置在吹塑模具的滑块10，12中。滑块10，12可以与吹塑模具部分8相关联，例如通过由吹塑模具部分8支承或者靠近吹塑模具部分8。滑块10，12由致动器或多个致动器28，30驱动，以相对于吹塑模具部分8移动。在一个实施方式中，型坯26可以接收在由吹塑模具部分8限定的腔室36内，且吹塑模具部分可以部分地关闭。滑块10，12可以被致动以封闭在部分关闭的模具部分8之间剩余的间隙的至少一部分。然后，加压介质可以提供到型坯26内，以有时称为预吹塑模制的步骤提供型坯26初始膨胀到腔室36中。

每个滑块10，12可包括凹槽14，16，凹槽14，16定向为使得其朝向吹塑模具的内部区域开口。在每个凹槽14，16中或附近设置夹持元件18，20，夹持元件18，20适合于在凹槽内横向移动或者相对于凹槽横向移动。因而，在夹持元件18，20和滑块的止挡表面22，24之间形成可变宽度的间隙，型坯26的熔融材料在型坯被部分充气（例如，预吹塑模制步骤）的过程步骤中进入所述间隙。夹持元件18，20然后以止挡表面22，24的方向移动，从而型坯26材料捕获在它们之间。致动构件28，30，例如液压或气动缸体，设置在吹塑模具部分8外部且可以由吹塑模具部分8支承，用于移动夹持元件18，20。当吹塑模具打开（图1c）时且夹持元件18，20与型坯材料接合时，型坯26材料在被夹持部分之间沿夹持装置轮廓撕开（图3）。

任选地，如图4所示，滑块10，12可以独立于吹塑模具部分8且相对于吹塑模具部分8移动，以撕开型坯26，或者撕开移动可以是模具部分和滑块移动的组合。此外，滑块10，12可以与每个模具部分8相关联，且仅仅一些滑块可以相对于其它滑块移动以撕开型坯26（例如，仅仅右手侧的滑块10在图4中显示移动，但是两个滑块都可以移动，或者一个滑块和相对的模具部分可以移动，等等）。即，型坯26的两个部分之间的相对移动可引起撕开，且这可以通过滑块10，12和吹塑模具部分8中的任一个的任何独立或组合移动而完成。

图2示出了一个吹塑模具半部8的部分在其滑块10区域的截面图（未示出用于夹持元件18的致动构件）。型坯撕开在型坯26的区域32中发生，同时两个燃料箱半部的配对在由附图标记34表示的区域中发生，这产生所谓的夹紧线（pinch line）。因而，撕开在从型坯26的随后形成完成燃料箱的部分移开的区域中且在随后从成型燃料箱移开的区域中发生。在至少一些实施方式中，撕开区域32相对于型坯内部在夹紧线的外部（即，在夹紧线距型坯内部的另一侧）。因而，没有与通过型坯的撕开线质量有关的准确要求，因为在至少一些实施方式中，撕开材料将不形成最终燃料箱的一部分。

如图3所示的吹塑模具8的下半部特征在于腔室36，腔室36的轮廓形成对应燃料箱半部的形状。在基本矩形吹塑模具的两个相对侧面设置滑块10，12，每个具有细长轮廓杆形式的一个或多个夹持元件18，20。所述杆适合于借助于致动构件移动，例如，仅仅通过若干可能的方式，可包括气动或液压装置。在型坯的第一部分充气期间，熔融材料进入在夹持元件18，20和滑块10，12之间形成的间隙中，且然后通过移动夹持元件而被捕获在它们之间。第二吹塑模具半部（未示出）可以类似地成型且配备有对应滑块和夹持装置。在型坯26材料这样被捕获之后，吹塑模具半部8移开，从而将型坯撕开成两个半部部段（在该实施方式中，其它实施方式可提供多于两个部段）。一旦型坯26分成两个或更多个部段，这些部段的内部可被接近以在其上安装一个或多个物体40（图4）和/或燃料系统部件，提供涂层或其它处理，或者形成内表面（例如，通过将一些东西压到表面上），例如以提供内表面的至少一些部分的不同轮廓，用于结构或其它原因。

图3还示出了在腔室36的周边区域中的多个螺纹孔38。这些螺纹孔旨在接收螺钉销39，其从吹塑模具半部8的表面突出。型坯或半部部段的材料在撕开步骤之前和之后由这些销39锚定，其将型坯部段相对于吹塑模具部分8保持到位，尤其是在吹塑模具打开时。虽然描述为螺纹孔38和螺钉销39，但是不需要带螺纹连接且可以使用其它结构。

因此，一种用于制造中空本体具体地为燃料箱的吹塑模制过程，可包括如下步骤：将型坯放置在吹塑模具的部分之间；部分地关闭吹塑模具；以不透气体的方式关闭型坯的端部区域；以及使得型坯的内部空间经受气体压力介质，从而型坯被至少部分地压靠吹塑模具部分的内表面且预成型中空本体。型坯的部分通过设置在吹塑模具部分上的夹持装置接合，且吹塑模具被打开，从而型坯在夹持装置之间撕开，形成两个半部部段。可选地或者与吹塑模具部分移动结合，滑块中的至少某些可相对于吹塑模具中的至少一些移动，以实现型坯的撕开。

当吹塑模具部分关闭时，在吹塑模具的相邻部分8之间可存在空间，且一个或多个滑块10，12之间可定位在该空间中，使得夹持装置（例如，凹槽和夹持元件）定向为接收所述型坯材料。从相邻吹塑模具部分8延伸的滑块10，12可至少部分地封闭吹塑模具部分之间的空间，以防止或抑制型坯材料膨胀或者在滑块之间流动。因而，滑块10，12可以限定型坯26在预吹塑模制步骤期间膨胀的封闭体或腔室的一部分。该伸出滑块位置在图1a和1b中示出。随后最终吹塑模制步骤可以在吹塑模具部分8关闭在一起的情况下发生，滑块10，12相对于吹塑模具部分缩回，从而滑块不形成限定容器最终模制形状的最终吹塑模制腔室36的一部分。相反，在这些实施方式中，最终吹塑模制腔室36完全通过吹塑模具部分8限定。该缩回滑块位置在图1c和图3中示出。在这些实施方式中，最终吹塑模制腔室的体积小于由滑块部分地限定的预吹塑模制腔室的体积。

在至少某些实施方式中，吹塑模具部分8可以包括上部和下部端部42，44以及在上部和下部端部之间延伸的相对侧面46，48。滑块10，12可以沿吹塑模具的侧面46，48设置，使得滑块的移动引起型坯26的侧面的撕开。靠近模具部分的上部和下部端部的类似滑块可用于撕开型坯的上部和下部端部，或者如果期望，型坯的上部和下部端部可以被切开（例如，通过用刀片切割）。当型坯部段的内部可接近时，一个或多个物体40可以被设置，以至少部分地包括在成型燃料箱中。所述物体可以联接到至少一个型坯部段的内表面，使得所述物体在燃料箱的最终吹塑模制之后至少部分地且可以全部地在成型燃料箱内。所述物体可以是燃料系统部件（例如，泵、阀、挡板、管等等）或者用于至少一个燃料系统部件（例如燃料泵）的托架，附连到其上或者在燃料箱形成之后附连到其上。

虽然本文公开的本发明形式构成当前优选实施例，但是许多其它实施例是可能的。本文不旨在阐述本发明的所有可能等价形式或衍生物。应当理解的是，本文使用的术语仅仅是说明性的，而不是限制性的，且在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以进行各种变化。

Claims (14)

1.一种用于制造中空本体具体地为燃料箱的吹塑模制过程，包括如下步骤：

将型坯放置在吹塑模具的部分之间；

至少部分地关闭吹塑模具，从而型坯的端部区域以不透气体的方式封闭；

使得型坯的内部空间经受压力介质，从而型坯被至少部分地压靠吹塑模具部分且中空本体被预成型；

用夹持装置接合型坯的部分；

将吹塑模具部分中的一个或两者相对于彼此移动或者将至少一个夹持装置相对于吹塑模具部分移动，从而型坯在夹持装置之间被撕开。

2.根据权利要求1所述的过程，还包括：将至少一个物体放置在型坯的撕开部段之间。

3.根据权利要求2所述的过程，其中，所述物体形成为用于至少一个燃料系统部件例如燃料泵的托架，附连到其上。

4.根据权利要求1所述的过程，其中，所述夹持装置均包括凹槽，型坯的凹槽材料在型坯经受压力介质时接收在凹槽中。

5.根据权利要求4所述的过程，其中，所述夹持装置均包括：夹持构件，适合于相对于吹塑模具部分移动；以及与夹持构件相对地设置的止挡表面，其中，凹槽在夹持构件和止挡表面之间形成，且其中，夹持构件和止挡表面中的一个或两者相对于另一个移动，以便利于型坯材料的夹持。

6.根据权利要求1所述的过程，其中，至少一个夹持装置被移动，以在两个夹持装置之间撕开型坯，而没有模具部分的对应移动。

7.根据权利要求6所述的过程，其中，两个夹持装置以相反方向远离彼此移动，以在夹持装置之间撕开型坯的一部分。

8.根据权利要求1所述的过程，其中，型坯的撕开部段抵靠吹塑模具部分放置，且所述半部部段和吹塑模具部分之间的空间被排空，或者在吹塑模具关闭时型坯的内部空间经受压力介质，以便执行型坯部段的成型，与中空本体的最终形状相对应。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，另一过程步骤，型坯部段在抵靠吹塑模具部分完全成型之后，借助于相对的边缘区域彼此材料熔融，所述区域是仍然熔融热的或者通过使得吹塑模具部分抵靠彼此移动而被再次加热。

10.一种用于通过吹塑模制过程制造中空本体的设备，包括：

吹塑模具，所述吹塑模具带有至少两部分，吹塑模具的所述至少两部分具有相对于彼此以互补相对的关系设置的边缘区域；以及

朝向吹塑模具的内部边缘定向且设置在边缘区域处的夹持机构，每个夹持装置包括凹槽，所述凹槽借助于夹持元件在宽度上可变，所述夹持元件能从打开位置移动到夹持位置，以接合被接收在凹槽内的型坯的一部分。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，吹塑模具部分适合于在夹持机构的夹持位置移开，从而在至少两个夹持装置之间撕开型坯。

12.根据权利要求10所述的设备，还包括模具部分的突起，所述突起设置在要制成中空本体之外的区域中的多个位置处，以在模具部分移动到打开位置时将型坯的撕开部段相对于模具部分保持。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，至少一个夹持装置能相对于另一个夹持装置移动，以将型坯的在可移动夹持装置附近的部分撕开。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，可移动夹持装置通过一个模具部分支承或者邻近一个模具部分，且能独立地相对于所支承或邻近的模具部分移动。