CN1735499A - 双薄板热成形塑料燃料箱 - Google Patents

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Abstract

一种用于双薄板热成形燃料箱的方法和设备；可热成形的塑料材料的第一和第二薄板(SA，SB)沿着各自的加工线(10A，10B)被单独馈送。气动操纵吸气和真空保持装置(15A，15B)沿薄板(SA，SB)的周边夹持它们，从而当它们朝着各自的热成形台(16A，16B)移动时，在基本平坦的状态下支持加热的薄板(SA，SB)。两个模具(17A，17B)并排布置并且它们的开口腔朝上。当热成形塑料薄板(SA，SB)之后，一个模具(17B)被颠倒翻转在另一个模具(17)上，以重叠和焊接两个热成形的外壳(GA，GB)的叠加的密封区域。可以在加工线(10A，10B)的一侧上进行模具和热成形箱的冷却。

Description

双薄板热成形塑料燃料箱
技术领域
本发明涉及塑料燃料箱的热成形，其中该塑料燃料箱具有高结构特征和由层叠式塑料材料的薄板形成的用于保存燃料蒸气的气体阻挡层，例如带有EVOH的高密度聚烯烃阻挡层；本发明尤其涉及通过“双薄板”热成形技术制造燃料箱的方法，和相关的设备。
背景技术
金属燃料箱广泛地用于若干领域，例如在陆地和海上运输工具以及航空器为内燃机供应燃料，以及用于其它的用途；然而，目前使用的金属燃料箱笨重，难以成形，并且易受腐蚀。
由于层叠式塑料材料更轻并且具有耐腐蚀性，和能够通过深拉而制造成复杂形状，因此目前的发展趋势是用层叠式塑料材料制成的燃料箱来代替金属燃料箱。
然而，为了减小环境污染，目前生效的规章越来越倾向于减小燃料箱的气体排放量和燃料蒸气量。为了该目的，连接到连接件和组成部件所必须的、可能通过燃料箱壁中的孔的气体和蒸气的排放通道必须被减小到最小。另外，目前的方法是，在同一燃料箱中安装大型的部件和附件以用于为发动机或用户供应燃料。
在塑料材料的燃料箱的制造中，通常利用吹塑法，根据该技术，塑料材料的型坯或管状元件在两个半模之间被挤压，随后这两个半模被夹住以用于从周围夹紧布置在它们之间的型坯；然后加压流体被注入到该型坯以导致膨胀和附着到模具的内表面。
在由吹塑法制造的燃料箱中，成形步骤之后有必要在箱壁中开出一些孔以用来安装箱内和箱外的各种部件。在未精确密封的情况下，所有这些包括极其复杂的方案，长时间和稍显高昂的制造过程，以及碳氢化合物通过燃料箱的孔排放的高风险；而且，无论何时需要通过多层材料制造燃料箱，结果都证明极难实现对壁厚的控制。
为了部分地克服这些缺陷，以及为了获得定量的高产出，专利US6,372,176和WO 02/14050提出了已知的双薄板热成形法的使用。
根据该技术，热塑材料的薄板在各自的模塑台中被加热和加工，在所述模塑台中每个单独的材料薄板在相应模具内被热成形为外壳；随后两个外壳沿其周边连接和密封以形成燃料箱。
根据所述文献，塑料材料的第一和第二薄板沿着独立加工线被加热和加工，其中每个塑料板从装载台移动到热成形台，在热成形台中使每个预加热的薄板在各自的阴模中热成形；这些模具中的第一个朝上布置地安装在下压板上，而第二个模具朝下布置地安装在冲压机的上压板上。
当这两个薄板被热成形之后，上模具必须首先与下模具对准，然后被降低以施加力以沿它们的周边熔合和密封热成形的外壳。
WO 03/097330也涉及用于热成形双薄板中空塑料制品的装置，其中再次利用了朝上和朝下的热成形模具。
在这两个外壳被连接和密封以形成箱之前，操作者可以将各种插入物和/或部件引入到预定位置。
尽管在现有技术文献中提出的方案能够使双薄板热成形法用于获得高产量，但是它容易进一步延长制造过程和热成形的燃料箱。
实际上，根据现有技术的文献，通过保持下模具腔的朝上布置进行下外壳的热成形，而通过保持上模具腔的朝下布置进行上外壳的热成形。
因为上模具的朝下腔与加热塑料薄板期间导致的下垂相反，因此造成塑料薄板尤其是上薄板的不同下垂和拉伸，所有这些对热成形上外壳造成了相当的难度，并且造成了燃料箱中的结构不均匀。
因此这两个模具的不同布置和不同定向，以及下垂导致的两个塑料薄板的不同拉伸条件必然在这两个外壳中产生结构不均匀和厚度不同，这难以消除。
而且，两条加工线中，模具的不同布置使部件插入燃料箱变得复杂，从而造成安装极其繁琐并且难以使操作者接近以便执行必要的检验和检查。并且也难以进行模具和固定装置或夹具的替换。
在塑料材料的储存箱的制造过程中，为了提供必要的结构阻力和所需的碳氢化合物气密封或阻挡，通常通过叠加具有不同化学和/或物理性质的多个塑料薄板来利用层叠式塑料材料。
根据目前的技术，由于在塑料燃料箱的制造中产生了大量的废料，并且由于某些昂贵的塑料材料难以回收，因此很难找到这样一种新的模塑系统，凭借该系统不仅能够提高产出，并且能够将废料和由此的箱的模塑费用减小到最小。
因此，本发明的主要目标是提供一种通过双薄板热成形法热成形中空体尤其是燃料箱的方法和设备，其能够用与设计为形成燃料箱的两个外壳的塑料薄板基本类似的方式使制造周期和加工更简化。
本发明的另一个目标是提供一种上述的方法和设备，由此能够制造具有高度结构均匀性特征的燃料箱。
本发明的又一个目标是提供一种通过双薄板热成形法制造燃料箱方法和设备，其除了在双加工线上同时操作之外，还可以基本连续的方式用极短的制造周期进行操作，没有停工期，从而显著简化了部件插入到模具中。
本发明的另一个目标是提供一种热成形塑料材料的燃料箱的方法，由此能够基本减小废料回收相关的问题，原因在于它使贵重材料损失更少。
本发明的进一步的目标是使成形区域容易接近，以及便于整个设备的维护操作。
发明内容
根据本发明，通过根据权利要求1的燃料箱的双薄板热成形法和根据权利要求7的设备而实现上述所有目标。
更准确而言根据本发明提供了一种热成形塑料燃料箱的方法，根据该方法，可热成形的塑料材料的第一和第二薄板被加热，并沿各自的第一和第二加工线从装载台到热成形台被独立地移动和加工，该方法包括以下步骤：
-对每个塑料薄板进行加热；
-当薄板沿各自的加工线移动时，沿其周边气动地夹紧所述加热的塑料薄板，并且在基本平坦的状态下真空支持同一薄板；
-将每个加热的塑料薄板定位到各自的具有朝上成形腔的成形模具上方，同时继续气动地将所述薄板保持在前述的基本平坦的状态下；
-将所述加热的塑料薄板降低到各自的模具中；和
-将每个加热的塑料薄板热成形为各自的外壳，使同一薄板附着到所述成形模具的朝上开口腔；
该方法也包括以下附加步骤：
-颠倒翻转其中一个成形模具和热成形的外壳；
-将所述颠倒翻转的模具叠加到另一个面朝上的模具，从而重叠两个叠加的热成形外壳的周围密封区域；和
-通过挤压所述成形模具的夹紧表面之间的所述重叠的密封区域来熔合和密封地焊接所述外壳的重叠密封区域。
根据另一个特征，本发明涉及制造塑料燃料箱的双薄板热成形设备，该燃料箱包括第一和第二双薄板热成形的外壳，根据该设备，第一和第二可热成形的塑料薄板被独立地加热和沿着各自的第一和第二加工线，从装载台通过至少一个加热台，朝着各自的热成形台移动，在所述热成形台中单独的塑料薄板在各自的第一和第二成形模具中被热成形为第一和第二外壳，其中：
-所述第一和第二成形模具并排布置并且两个模具的开口腔都朝上；
其中每条加工线包括用于在塑料薄板周边夹紧这些薄板的气动夹持装置，和用于加热的塑料薄板的真空薄板保持装置，所述气动夹持装置和所述真空保持装置可沿着所述加工线移动；和用于在基本平坦状态下支持所述加热的塑料薄板的所述真空保持装置的真空控制装置；和
驱动装置，其适于和布置成将一个模具颠倒翻转以叠加到另一个上和通过压紧同样的模具导致所述热成形的外壳的重叠密封区域被焊接。
在热成形温度下加热之前，每个塑料薄板可以进行预加热，随后在后继的定心台中进行定心，以使所述薄板的周边被正确地气动夹紧；如果需要，该定心可以在预加热之前。另外，通过使用特别的气动框架，能够大量减小所述薄板的夹紧表面和由此的材料废料。
根据本发明的进一步特征，在加热期间和加热的薄板朝着热成形台移动期间塑料薄板的基本平坦通过改变塑料材料的软化温度和/或调整所述支持装置内的真空而适当地被控制。
对于本说明书而言，术语“基本平坦”应当被理解为表示这样的情况，在该情况下加热的薄板被气动地保持在所述周边上，并且被真空地支持在所述上侧上，而不会由于重力而发生任何大幅下垂。
根据本发明的另一个特征，通过沿着两条加工线馈送单独的薄板，塑料薄板沿着这两条加工线的加热，定心和热成形步骤可以循环地被执行，同时几个操作同时地或者相继地被执行。
根据本发明，当两个外壳被热成形和密封为箱之后，能够在独立的冷却台中执行燃料箱的冷却步骤，该冷却台布置在加工线的一侧。由于模具和热成形的箱的冷却占用了相当长的时间，这样能够在热成形之后冷却所述箱，而不会停止或影响制造过程。这可以在与热成形台对应的两条加工线中的一个的一侧上布置一个冷却台而实现，该冷却台包括具有两个或多个模具支持区的旋转台或往复梭，所述模具支持区可以经常与加工线的热成形台对准，从而支持封闭的模具和热成形的箱。
带有箱的两个封闭模具可以简单地被传输到旋转台或者支持梭上。因此，无论何时通过将加压流体供应到对应冷却台的同一箱中而密封两个外壳和冷却储存箱，都必须利用合适的夹紧压力来将封闭的箱保持在两个模具中。任意地，作为冷却台中冲压机的替代，能够利用特别的保持架来容纳封闭模具。
根据本发明的进一步特征，提供了一种用于双薄板热成形储存箱的方法和设备，由此两条加工线可以被布置和在同一水平面与两个朝上模具平行地布置；这极大地方便了一个或多个操作者为了必要的控制，例如将部件引入到两个外壳中，以及为了所有必要的维护操作而接近整个设备。模具的替换也被极大地简化，并且可以在对应冷却台的两条加工线的外部被执行。
附图说明
参考附图，从下面的描述中可以更明显地看出根据本发明的方法和设备的这些和其它优点和特征，其中：
图1示出了根据本发明的优选实施例的各种步骤和工作台的方块图；
图2A-2H示出了沿着每条加工线执行的各种操作的流程图；
图3和4分别示出了打开状态的热成形台的压书机的俯视图和侧视图；
图5示出了沿每条加工线气动地夹紧和真空支持塑料薄板的真空钟状装置的视图；
图6示出了图5的放大细部；
图7示出根据本发明第一实施例的对应热成形台的设备的俯视图；
图8示出了根据本发明的进一步实施例的类似于前面附图的视图；
图9和10示出了处于闭合状态和打开状态的保持架的主视图和侧视图，用于在冷却期间包含闭合模具。
具体实施方式
如图1所示，通过沿着两条独立加工线10A和10B加工单独的热成形塑料材料薄板进行燃料箱的双薄板热成形，所述加工线平行地从用于塑料薄板的装载台通过中间工作台延伸到热成形台；沿着两条线10A、10B，当塑料薄板成对地移动通过设备的各种工作台时，通过使它们进行同样的加工步骤，单独的塑料薄板被加热和成形为各自的经热成形的外壳。
为描述目的，“可热成形的塑料薄板”应当被理解为表示适合由热成形操作进行成形的任何薄板形式的塑料材料；也可以提供辅助塞。塑料薄板可以是合适厚度的单层或多层，也就是说由若干相同和/或不同厚度的塑料材料层组成，这些塑料材料层彼此具有不同的化学和/或物理性质。
如图1所示，每条加工线10A、10B包括多个工作台，在这些工作台中执行各种加工步骤；特别地，在第一操作台11A、11B中，通过从托盘拾取单独的薄板SA、SB进行第一装载步骤。
单独的塑料薄板SA、SB通过机械和/或气动夹持装置自动地被拾取并且供应到装载台11A、11B中；然后它们被传输到预加热台12A、12B，在那里塑料薄板保持在加热器中一段必要的时间，使它们到达低于同样薄板的热成形温度的预加热温度。尽管优选地预加热塑料薄板SA、SB，但是为了减小工作周期，预加热阶段也可以省略。
例如通过使薄板沿着空气对流加热器内的加热通道移动，塑料薄板SA、SB的预加热温度被适当地控制，在所述加热器中薄板停留等于若干加工周期的加热周期，在该加热周期，单独的薄板被逐渐加热到所需的温度。
当完成预加热步骤之后，每个单独的薄板SA、SB被传输到后继的定心台13A、13B，在那里薄板被定位和定向以便被气动地拾取，这将进一步进行说明。
在图1的情况下，定心步骤13A、13B紧随预加热之后在下游被执行；在某些情况下，这意味着必然保持相对于热成形温度的较低预加热温度，由此增加了最终加热时间。为了获得薄板的更好定心状况，在它们被引入预加热炉之前，可以预先被定心；该实施例提供了增加预加热温度和由此减小最终加热时间的可能性。
根据图1的示例性示图，当预加热的薄板已在定心台13A、13B中被定心之后，单独的薄板被传输到后继的最终加热台14A、14B，在那里它们被加热到接近或等于热成形温度的温度，这取决于塑料材料或组成每个单独的薄板SA、SB的材料的特性。
关于这一点，如图1示意性所示，定心台13A、13B中单独的薄板SA、SB通过合适的、例如图5和6所示的类型的气动夹持装置15A和15B被拾取，并且可以在每条加工线上移动。
图5通过举例示出了气动夹持和真空保持装置15A的纵向横截面图；气动夹持装置15B完全类似于装置15A。
如图所示，气动夹持和真空保持装置15A带有钟状装置，该钟状装置具有形成朝下真空室22的周围壁21；真空室22具有锥形上部末端，该上部末端带有连接到吸气源23’的连接件23，该连接件是在真空室22中产生足够的真空度以将塑料薄板材料SA支持或保持在基本平坦状态所必须的；通过控制吸气源23’，能够控制钟状装置15A中真空室22的真空度，由此控制塑料薄板SA的平坦度。
装置15A的形状和尺寸基本上对应于待热成形的塑料薄板SA、SB的形状和尺寸。因此，图5和6中的钟状装置15A设在下边缘，并带有用于围绕薄板SA的周边夹持薄板并且形成足够气密封的气动夹持装置。
如图5和图6的放大细部所示，用于夹持薄板SA的气动夹持装置可以包括平的周围框架24，该框架固定在内部并且与侧壁21隔开，从而形成以受控方式可连接到吸气源25’的缝隙25。
与如图所示的相比，用于夹持塑料薄板的气动夹持装置可以明显不同地被成形和匹配。最后，也如图5所示，可以看出用于夹持和真空支持薄板SA、SB的钟状装置15A在同一真空室22中带有用于加热薄板SA、SB的加热元件组28。
拾取和移动每个单独的预加热的薄板SA、SB构成了整个过程的最精密的步骤中的之一，原因在于，如果加热的薄板没有被正确地夹持和支持，由于重力它们倾向于下垂，并且受到未受控的变形，这会对随后的外壳在台16A、16B中的热成形造成负面影响。
因此，根据本发明的优选实施例，在各自的定心台13A、13B中单独的薄板SA、SB以受控方式在它们的周边被气动地拾取，并且通过图5的钟状装置15A、15B被真空支持，当它们被传输到加热台14A、14B的过程中它们保持在基本平坦的状态。在这些台中，单独的薄板SA、SB被进一步加热，以使它们的温度上升到等于或接近热成形温度。可以通过每个台14A、14B具有的一组加热元件47从下方在两侧上加热两个加热台14A和14B中的薄板SA和SB，并且通过钟状装置15A和15B内的一组加热元件28从上方加热。
当在台16A、16B中执行热成形温度下的加热步骤之后，加热的塑料薄板SA、SB通过装置15A、15B被传输到后继的台16A、16B以在模具17A、17B内进行热成形，从而根据在附图的图2A-2H上进一步所示的过程中将它们成形为相应的热成形外壳GA、GB。
如前面所述，传输加热的薄板SA、SB在通过真空将它们支持在平坦或基本平坦状态下进行，也就是说，通过钟状装置15A、15B避免深下垂，该钟状装置因此可以在各种同轴工作台之间快速地移动。
为了使加热的薄板保持基本平坦的状态，当加热温度逐渐升高时为了防止薄板过多地下垂，薄板的下垂被检测并且由装置15A、15B在加热的薄板上产生的真空度被恒定地控制和调整，从而防止过多下垂，该下垂会造成塑料薄板撞到设备的固定部分的风险，和在模具17A、17B之上阻止或阻碍它们的正确定位。
如进一步的细节所示，本发明的基本特征在于热成形塑料薄板SA、SB，同时使它们两者保持基本相同的热成形条件，从而获得两个结构一致的热成形的外壳GA、GB。
根据本发明，这可以通过将两个模具17A、17B并排放置在同一水平面，并且各自的成形腔朝上。
两个热成形模具的并排和朝上定向布置也能够使薄板简单地通过重力被预拉伸和覆盖在模具上。这不仅极大地简化了热成形，能够获得所需的两个外壳GA、GB的结构一致性，而且便于在密封该箱之前将插入物和部件引入到一个或两个成形的外壳中的操作。实际上，由于两个模具17A、17B的腔的朝上定向布置，因此能够在热成形之前和之后将插入物和/或各种部件直接引入到各自的模具中或热成形的外壳中，热成形的外壳一直保持在各自的模具中，并且由操作者从侧台18A、18B拾取各种部件，如图7和8更详细所示。
如前所述，当完成两个外壳的热成形和引入各种部件之后，仍在其中一个热成形台中要执行的后续步骤在于叠加两个模具17A、17B，在重叠的密封区域熔合和密封两个热成形的外壳，如图1中的方块图19示意性所示。
这可以通过任何合适的方式实现；例如，通过将其中一个模具颠倒在另一个上，通过围绕水平轴的简单旋转，或者通过能够使分别带有热成形外壳的两个模具重叠的任何其它方式，一个模具被颠倒在另一个模具上并且它们的周围密封区域匹配。
关于这一点，如图3和4示意性所示，可以利用类似压书机的冲压机。
该热成形冲压机包括固定框架30和可围绕连接到驱动马达33的旋转轴32或者以任何其它合适的方式翻转180°的活动框架31。
冲压机的固定框架30依次带有用于支持模具17B的压板34；在图1中的方块图19所示的模具的闭合状态下，压板34通过液压缸35可垂直地移动，以提供必要的夹紧力来闭合模具17A、17B并且密封两个外壳的重叠区域。
从图3和4可以看出，根据本发明的另一特征，为每个模具17A、17B提供了气动薄板夹持装置；该夹持装置包括用于从下方，围绕它们的周边，在与钟状装置14A、15B的夹持装置24相对的一侧上夹持薄板SA、SB的气动框架36A、36B，这将进一步进行说明。关于这一点，气动框架36A、36B的形状和尺寸与两个钟状装置15A和15B相同。这证明极其有利，原因在于它能够使成形模具17A、17B上方的钟状装置15A、15B通过沿着周围狭窄带夹持薄板本身沿着两条加工线10A、10B支持和传输单独的薄板SA、SB。与以前在通常的热成形设备中使用的输送系统相比，其中该系统利用传送带或其它用于塑料薄板的类似输送系统，这能够使显著地减少废料和贵重材料的损失。
每个气动框架36A、36B可以通过合适的控制气缸37A、37B相对于模具17A、17B向上垂直移动。通过提供铰接框架部分，气动夹持框架36A和36B可以被成形为平坦或可变轮廓，从而适于用平坦的或三维成形边缘来模塑；而且，每个框架也可以带有用于固定单独的薄板边缘的机械夹持装置。
一旦带有相应热成形的外壳的两个模具17A、17B已被彼此叠置放置，两个外壳的周围密封区域通过密封热成形模具本身的边缘区域而被互相挤压和熔合，由此熔合和密封燃料箱。
当完成两个外壳的热成形和密封之后，有必要在从模具中移去箱之前执行冷却该箱的步骤。
冷却可以用各种合适的方式执行，例如通过模具壁中的水或冷却流体的循环，或者通过空气循环，同时使箱保持在加压状态下以挤靠在热成形模具上。
尽管冷却可以直接沿着加工线进行，在两个热成形台16A、16B的一个中，由于模具和燃料箱的冷却占用了相当长的时间，因此根据本发明的另一特征优选地独立于加工线执行冷却；关于这一点，带有热成形箱的闭合模具被传输到加工线10A、10B一侧上的冷却台20。通过移去闭合模具和在与加工线分离的侧台中执行冷却，能够以连续的周期操作，而不会在制造过程中导致延迟或停工，如进一步所说明的，制造过程可以保持连续。另外，通过从加工线移去模具和将它们输送到单独的冷却台，能够容易地对同样的模具进行维护操作和/或替换。
当熔合和密封两个外壳之后，取决于燃料箱是否在加压条件下执行冷却，闭合模具必须从其中一个热成形台传输到冷却台。
当箱在加压条件下执行冷却的情况下，为了抵消模具内的压力，可取的是在专门的固定保持架中闭合后者，如附图的图9和10所示。
例如，如图9和10所示，保持架可以包括下压板40和上压板41，两个模具17A、17B固定在这两个压板处。上压板41铰接到两个侧柱42以围绕铰轴43旋转，该铰轴能够沿着加长孔42’垂直地滑动。上压板41的旋转运动由两个液压缸44控制，同时在图9的闭合状况下，由液压缸46驱动的楔块45能够使上压板41锁定到两个侧柱42。
参考图2A-2H的示图，下文给出了根据本发明的双薄板热成形设备的操作方法的更具体描述。
图2A到2H示意性地示出了在沿着两条加工线的各个工作台中并行或者相继执行的单独操作步骤，例如在线10A的定心台13A和热形成台16A之间，可以清楚地理解相同的加工步骤可以在另一加工线10B上并行地同步执行。
如开始所述，装载台11A中的单独塑料薄板SA被拾取和引入到炉12A中，在那里它们保持预定的一段时间，使它们逐渐被预加到低于热成形温度的第一温度，取决于塑料材料的种类和性质，该时间在几个十二分钟的范围内。
当预加热阶段完成之后，在炉12A的出口处，预加热的薄板SA例如通过滚动台45或者其它输送系统被传输到定心台13A，在那里合适的定心装置46(图2A)升高以用于精确地定向和定心每个薄板SA1，从而完全与气动夹持装置15A对准，在此期间该气动夹持装置已被移动到定心台13A上方。
在完成薄板SA1的定心之后，通过气动夹持装置15A围绕薄板的周边气动地夹持并且升高薄板，该夹持装置被支持，以在加工线10A上方沿双箭头F2和F3的方向垂直地和/或水平地移动。
用于夹持薄板的装置15A配合并且操作，用于气动地拾取薄板SA1和用于围绕周边形成密封，从而能够在薄板本身上方、钟状装置15A内以受控方式产生能够将薄板SA1保持在基本平坦的状态的一定的真空度，如图所示。
因此带有薄板SA1的气动夹持装置15A可以从定心台13A移动到加热台14A和热成形台15A，如附图的图2A、2B、2C和2D示意性所示。
根据定心台13A，气动夹持装置15A拾取已经定心的薄板SA1，围绕周边气动地保持它。
紧随其后，加热器28被接通，钟状装置15A连接到真空源，然后带有预加热的薄板SA1的气动夹持装置15A从定心台13A朝着最终加热台14A移动，如图2C所示。
在该步骤期间，与薄板SA2类似的塑料薄板材料SA1被夹持装置15A的上加热器28和定位在同一加热台14A下方的下加热器47进一步加热到所需的热成形温度。由于在该加热步骤期间薄板的塑料材料升至接近熔点的温度并且因此倾向于通过重力下垂，所以夹持装置15A的钟状装置中的真空被适当地保持和控制，从而在整个加热期间使薄板SA1保持在基本平坦的状态，直到它被定位在热成形模具17A上方。
在此期间，几个操作者小心地将插入物引入到模具17A中，如图2C示意性所示。
然后塑料薄板SA1以完全受控的方式在两侧上被加热。在完成加热之后，夹持装置15A被快速地移动到热成形模具17A之上，如图2D所示。
带有加热到热成形温度的薄板SA1的夹持和真空保持装置15A被传输，同时保持依靠加热器28的加热和真空，其原因已在前面描述。
在这点上，通过减小真空，或者控制夹持和保持装置15A内的压力，通过使薄板下垂，能够由重力形成下垂，如图2E所示；同时，关于模具17A的第二夹持装置36A升高，从而从下方，围绕周边，在与夹持和保持装置15A的上夹持框架24相对的一侧上夹持薄板SA1，再次如图2E所示。
在此期间，新预加热的薄板SA2可以被传输到定心台13A。
在这点上，装置15A释放薄板SA1，热成形模具17A的第二夹持装置36A从下方立即夹持该薄板；现在可以使第一夹持和薄板保持装置15A朝着定心台13A返回，在该定心台它可以拾取第二薄板SA2，如图2F所示。
同样的图2F示出了将第一薄板SA1保持在下垂状态的第二夹持装置36A被降低，并且在离模具17A一段距离处停止，同时使成形塞49从上方附着到薄板SA1的下垂处。
现在成形塞49和夹持装置36A都被同时降低，从而使薄板SA1停靠在模具17A的内表面上。通过以本身公知的方式在模具17A中启动真空，通过模具17A内的真空和成形塞49的压力的组合作用，薄板SA1被成形为相应的热成形外壳。
在外壳热成形期间，塑料薄板SA1的周边保持靠在模具17B的周边上，例如通过加压器48，或者用任何其它的合适方式，如图2G所示。
当完成外壳的热成形之后，当塑料材料仍然处于高温时，塞49被升高，以进一步将任何插入物或部件引入到热成形外壳中。所有这些可以通过模具的朝上而快速和容易地执行，由此极大简化了加工线上的所有操作。
如前所述，参考图2A到2H的所有操作在两个塑料薄板SA1、SB1上沿着两条加工线10A和10B被同步地和循环地执行。因此，在两种情况下，两个外壳的热成形以基本相同的方式发生，并且两个模具都朝上；而且，在两种情况下，真空和重力被适当地用于控制两个薄板SA1、SB1的每一个中的下垂的形成。
现在有必要密封两个外壳以形成燃料箱；在这点上，通过绕两个外壳的周边紧密地挤压和熔合它们彼此贴靠在一起的密封区域，进行两个热成形的薄板SA1、SB1的密封。
这例如可以通过将两个模具中的一个翻转180°而实现，例如可以通过使模具17B沿图4中的箭头F1的方向绕旋转轴32旋转，并且颠倒另一模具16A，如图1中的方块图19所示。
在这点上，两个模具彼此紧密地挤靠在一起，并且施加足够的夹紧力，并夹紧两个外壳的两个密封区域，由此使它们密封地熔合在一起。
当完成燃料箱之后，后者可以被冷却，同时使它在两个模具中保持闭合。当完成冷却之后，仍然闭合的两个模具可以移回到两个热成形台17A、17B的一个并且被打开，以用于直接在相同的热成形台中执行成品燃料箱的脱模和拆卸。
在随后的操作周期的执行期间，所有这些可以在极短的时间周期内被执行，从而再次使用相同的模具用于制造下一个燃料箱。
因此，根据前述的过程，通过在连续的周期中用两条加工线10A和10B进行操作，能够在极有限的时间内生产出包括各自的附件和部件的塑料燃料箱，由于沿着两条加工线的两个气动夹持和输送装置的组合使用，减小了材料的废料，并且能够形成具有极有限的表面的密封；根据本发明也能够生产出包括它们各自的附件的塑料燃料箱，这些附件具有改进的结构性能。
通过举例，除了热成形台和用于将插入物和/或部件引入到模具和/或两个热成形外壳中的操作台的其它细节之外，图7和8示出了关于冷却台的两个可能方案；在所述图中，每个前面的附图使用的相同附图标记表示相似或等价的部件。
如图7所示，冷却台20包括包括旋转台50，该旋转台50具有两个或多个模具支持表面51、52，在这些支持表面上闭合的模具17A、17B被传输以用于冷却阶段。
使旋转台50旋转并由马达53指示，以便常常使模具支持表面51、52中的一个与热成形台对准，以允许闭合模具例如在热成形台16B和表面51之间传输，同时另一个受到冷却的闭合模具已经被布置在表面52上或者旋转台的其它表面上。图7示意性地示出了用于移动成形塞49，或者用于拾取和自动将插入物引入到模具中，或者用于拆卸成品燃料箱的各种机器人或者操作者。
图8的例子不同于前面的附图，原因在于冷却台20现在包括可沿导向装置55往复的梭54，该导向装置在一侧上平行于加工线16B延伸。梭54具有两个模具支持表面56、57，通过适当地沿着导向装置55移动该梭，所述模具支持表面可以与热成形台16B对准。
在这两种情况下，旋转台50的模具支持表面51、52，或者梭55的模具支持表面56、57可以在产品每次变化中或者为满足其它的要求用于实现模具的替换。
应当理解参考附图所进行的描述仅仅作为例子而给出，以便阐述根据本发明的方法和设备的大体特征；因此，可以进行其它的改进和变化而不超出权利要求的范围。

Claims (21)

1.一种双薄板热成形塑料燃料箱的方法，根据该方法，可热成形的塑料材料的第一和第二薄板(SA，SB)被单独地加热，并分别沿第一(A)和第二(B)加工线从装载台(11A，11B)移动到各自的热成形台(16A，16B)，该方法包括以下主要步骤：
-对每个塑料薄板(SA，SB)进行加热；
-当薄板沿各自的加工线(A，B)移动时，沿其周边气动地夹紧所述加热的塑料薄板(SA，SB)，并且在基本平坦的状态下真空支持同一薄板(SA，SB)；
-将每个加热的塑料薄板(SA，SB)定位到各自的具有朝上成形腔的成形模具(17A，17B)上方，同时继续气动地将所述薄板(SA，SB)保持在前述的基本平坦的状态下；
-将所述加热的塑料薄板(SA，SB)降低到各自的模具(17A，17B)中；和
-将每个加热的塑料薄板(SA，SB)热成形为各自的外壳(GA，GB)，使同一薄板(SA，SB)附着到所述成形模具(17A，17B)的朝上开口腔；
该方法还包括以下附加步骤：
-颠倒翻转成形模具(17A，17B)中的一个模具(17B)和热成形的外壳(GB)；
-将所述颠倒翻转的模具(17B)叠加到另一个面朝上的模具(17A)，从而重叠两个叠加的热成形外壳(GA，GB)的周围密封区域；和
-通过挤压所述成形模具(17A，17B)的夹紧表面之间的所述重叠的密封区域来熔合和密封地焊接所述外壳(GA，GB)的重叠密封区域。
2.根据权利要求1所述的燃料箱的双薄板热成形方法，包括将每个塑料薄板(SA，SB)预加热(12A，12B)到低于热成形温度的第一加热温度，并且当薄板沿着加工线(A，B)移动时保持该薄板(SA，SB)的加热的步骤。
3.根据权利要求1和2所述的燃料箱的双薄板热成形方法，包括控制用于支持薄板(SA，SB)的真空度的步骤，从而防止在沿着加工线(A，B)加热和移动期间发生下垂。
4.根据权利要求1所述的燃料箱的双薄板热成形方法，包括在热成形塑料薄板(SA，SB)之前，将用于燃料箱的插入物和/或部件引入到模具的朝上腔中的步骤。
5.根据权利要求1所述的燃料箱的双薄板热成形方法，包括通过模具(17A，17B)的朝上腔将燃料箱的插入物和/或部件引入到热成形的外壳(GA，GB)中的步骤。
6.根据权利要求1所述的燃料箱的双薄板热成形方法，包括移去闭合的模具(17A，17B)，和在所述加工线之外执行同样闭合模具(17A，17B)的冷却的步骤。
7.一种制造塑料燃料箱的设备，该燃料箱包括第一和第二双薄板热成形的外壳(GA，GB)，根据该设备，第一和第二可热成形的塑料薄板(SA，SB)被独立地加热和沿着各自的第一和第二加工线(A，B)，从装载台(11A，11B)通过至少一个加热台(12A，14A；12B，14B)，朝着各自的热成形台(16A，16B)移动，在所述热成形台中单独的塑料薄板(SA，SB)在各自的第一和第二成形模具(17A，17B)中被热成形为第一和第二外壳(GA，GB)，其中：
-所述第一和第二成形模具(17A，17B)并排布置并且两个模具(17A，17B)的开口腔都朝上；
其中每条加工线(A，B)包括用于在塑料薄板(SA，SB)周边夹紧这些薄板的气动夹持装置(24A，24B)，和用于加热的塑料薄板(SA，SB)的真空薄板保持装置(15A，15B)，所述气动夹持装置(24A，24B)和所述真空保持装置(15A，15B)可沿着所述加工线(A，B)移动；和用于在基本平坦状态下支持所述加热的塑料薄板(SA，SB)的所述真空保持装置(24A，24B)的真空控制装置；和
驱动装置(33)，其适于和布置成将一个模具(17A，17B)颠倒翻转以叠加到另一个模具(17A，17B)上和通过压紧同样的模具(17A，17B)导致所述热成形的外壳(GA，GB)的重叠密封区域被焊接。
8.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，包括薄板预加热台(12A，12B)。
9.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，包括薄板定心台(13A，13B)。
10.根据权利要求8和9所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述薄板定心台(13A，13B)设在所述薄板预加热台(12A，12B)的上游。
11.根据权利要求8和9所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述定心台(13A，13B)设在所述预加热台(12A，12B)和用于塑料薄板(SA，SB)的第二加热台(14A，14B)之间。
12.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述真空支持装置(15A，15B)包括用于塑料薄板(SA，SB)的加热元件(28)。
13.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述真空支持装置(15A，15B)连接到可调整真空源。
14.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，每个模具(17A，17B)包括第二可气动操纵的薄板夹持装置(36A，36B)。
15.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述真空保持装置(15A，15B)采用可气动操纵的吸气钟状装置的形式。
16.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，包括在加工线(A，B)一侧上的模具冷却台(20)，该冷却台与热成形台(16A，16B)侧向对准，以用于在该设备的热成形台(16A，16B)和冷却台(20)之间传输闭合模具(17A，17B)。
17.根据权利要求16所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述冷却台(20)包括具有多个模具支持表面(51，52)的旋转台(50)。
18.根据权利要求16所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述冷却台(20)包括平行于加工线(A，B)布置的可往复的模具支持梭(54)，所述梭(54)至少带有第一和第二模具支持表面(55，56)。
19.根据权利要求16所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，所述用于传输模具(17A，17B)的装置包括在热成形台(16A，16B)和冷却台(20)之间的可往复的模具夹紧保持架(40，41)。
20.根据权利要求7所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，用于颠倒翻转一个模具(17B)的所述驱动装置包括压书机。
21.根据权利要求14所述的制造塑料燃料箱的设备，其中，每个模具(17A，17B)包括用于夹持加热的塑料薄板(SA，SB)的边缘的附加机械装置(48)。
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