DE102008027824A1 - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff sowie Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem bahn- oder bänderförmige Vorformlinge aus plastifiziertem Kunststoff in einem mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeug mit zwei Außenformen und einer Mittelform, die zueinander Öffnungs- und Schließbewegungen vollziehen, umgeformt werden. Die Mittelform ist mit wenigstens einer Einrichtung zur Aufnahme und Handhabung von im Inneren des Hohlkörpers stoff- und/oder formschlüssig zu befestigenden Bauteilen versehen. Vor der Befestigung der Bauteile an der Innenwandung des zu fertigenden Hohlkörpers werden diese mittels einer Strahlungsheizeinrichtung aufgeheizt. Die Strahlungsheizeinrichtung ist in vorteilhafter Art und Weise in die Mittelform des Werkzeugs integriert.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem bahn- oder bänderförmige Vorformlinge aus plastifiziertem Kunststoff in einem mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeug mit zwei Außenformen und einer Mittelform, die zueinander Öffnungs- und Schließbewegungen vollziehen, umgeformt werden, wobei die Mittelform mit wenigstens einer Einrichtung zur Aufnahme und Handhabung von im Inneren des Hohlkörpers stoff- und/oder formschlüssig zu befestigenden Bauteilen versehen ist, wobei die Vorformlinge zunächst innerhalb des Werkzeugs gegen eine einen Teil des Formnests begrenzende Kontur der Außenformen mittels Differenzdruck angelegt und ausgeformt werden, in einem folgenden Verfahrensschritt mittels der Handhabungsvorrichtung in dem Hohlkörper zu fixierende Bauteile an der dem Formnest zugekehrten Wandung der Zwischenerzeugnisse befestigt werden und anschließend die jeweils die Teile des Hohlkörpers bildenden Zwischenerzeugnisse zu einem fertigen Erzeugnis verbunden werden.
- Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
- Beim Extrusionsblasformen von Kunststofferzeugnissen werden üblicherweise Formwerkzeuge verwendet, die zwei Formhälften umfassen, welche komplementär zueinander ausgebildet sind und gemeinsam ein Formnest begrenzen. Ein thermoplastisches Extrudat, meist in Form eines Schlauchs, wird zwischen die geöffneten Hälften des Werkzeugs gebracht. Das Werkzeug schließt sich um den Vorformling, dieser wird innerhalb des Werkzeugs an die Innenwandung der von dem Werkzeug gebildeten Kavität angelegt, sodass der fertige Artikel eine äußere Gestalt aufweist, die der inneren Kontur des Formwerkzeugs entspricht. Die Umformung des Vorformlings innerhalb der Kavität des Werkzeugs erfolgt entweder durch Aufweitung des Vorformlings mittels Gasdruck oder Anlegen des Vorformlings an die Innenwandung des Werkzeugs mittels Unterdruck, der über Kanäle in der Forminnenwandung aufgebracht wird.
- Sind Bauteile innerhalb eines so zu fertigenden Erzeugnisses zu platzieren, so wird das betreffende Teil mittels eines Halters zwischen den geöffneten Formhälften platziert, derart, dass das schlauchförmige Extrudat das zu umblasende Bauteil umgibt. Die Formhälften schließen sich dann um den Schlauch und um das von diesem aufgenommene Bauteil. Je nach Art der Befestigung des Bauteils innerhalb des zu fertigenden Behälters sind weitere Schieber, Bauteilhalter, Stempel oder dergleichen erforderlich.
- Bei einem ebenso bekannten Verfahren zum Extrusionsblasformen von Hohlkörpern werden bahn- oder bänderförmige Extrudate oberhalb eines geöffneten Werkzeugs fortlaufend in dieses extrudiert oder diese mittels eine Manipulators in noch plastischem Zustand von einem Extruder abgenommen und zwischen die geöffneten Teile des Werkzeugs eingeführt. Ein solches Verfahren bietet im Hinblick auf das Einbringen von Einbauteilen in den zu fertigenden Behälter Vorteile.
- Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 031 902 (hinterlegt beim Deutschen Patent- und Markenamt am 07.07.2006) bekannt. Auf diese Offenbarung wird hier vollinhaltlich Bezug genommen. Bei dem aus derDE 10 2006 031 902 bekannten Verfahren werden bahn- oder bänderförmige Vorformlinge aus plastifiziertem Kunststoff in einem mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeug durch Aufweiten und Anlegen der Vorformlinge an die Innenkontur des Formnests umgeformt. Zunächst erfolgt die Ausbildung zweier zueinander komplementärer Zwischenerzeugnisse in Form von Schalen. Anschließend werden an den in Einbaulage jeweils einander zugekehrten Innenseiten der Schalen Einbauteile befestigt. Die Schalen werden anschließend zusammengefügt und an ihren umlaufenden, flanschartigen Rändern zu dem fertigen Hohlkörper miteinander verschweißt. - Das Einbringen von Einbauteilen an die Innenwandung eines Zwischenerzeugnisses, welches durch ein zuvor beschriebenes Verfahren erhalten wurde, ist beispielsweise auch aus der
US 2008/006625 A1 - Schließlich ist ein solches Verfahren beispielsweise aus der am 09.06.2006 beim Deutschen Patent- und Markenamt hinterlegten
DE 2006 027 256 A1 bekannt, auf die hier ebenfalls vollinhaltlich Bezug genommen wird. Diese betrifft ein Formwerkzeug zur Herstellung von extrusionsblasgeformten Erzeugnissen in der zuvor beschriebenen Form. Dieses Formwerkzeug umfasst dabei zwei Außenformen und eine Mittelform. Die Außenformen und die Mittelform sind von- und zueinander im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung des Werkzeugs verstellbar. Die Mittelform ist mit aus der von dieser definierten Werkzeugebene ein- und ausfahrbaren Bauteilhaltern als Handhabungsvorrichtung versehen. Die Bauteilhalter sind wiederum auf einem ebenfalls bezüglich der Mittelform verstellbaren Träger angeordnet. - Alle zuvor genannten Verfahren zeichnen sich insbesondere durch den Vorzug aus, dass das Einbringen von Einbauteilen in den zu fertigenden Behälter verhältnismäßig einfach ist. Auch andere Manipulationen an der Innenwandung des zu fertigenden Behälters sind ohne Weiteres denkbar und verhältnismäßig einfach zu realisieren.
- In der praktischen Anwendung hat sich allerdings die Befestigung von Einbauteilen innerhalb des Hohlkörpers als schwierig herausgestellt. Üblicherweise besteht das thermoplastische Material zur Ausformung der Behälter aus einem Extrudat mit einer oder mehrerer Barriereschichten, Haftvermittlerschichten und Außen- und Innenschichten aus Polyethylen. Eine Befestigung von Bauteilen an der Wandung des Zwischenerzeugnisses ist entweder formschlüssig durch Verrasten, durch eine Art Vernietung, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2006 006 469 bekannt ist, oder auch durch Verschweißen möglich. Bei der Vernietung, die vorzugsweise ohne zusätzliche Nietstempel oder dergleichen durchgeführt wird, wird das warmplastische Material des Zwischenerzeugnisses durch kreisbogenförmige Öffnungen des Einbauteils hindurchgedrückt, wo dieses die Öffnungen nach Art eines Nietkopfs hinterfließt und bei Erkaltung eine formschlüssige Verbindung bildet. Dies bietet den Vorzug, dass das Bauteil nicht aus einem kompatiblen Kunststoff im Sinne einer Verschweißbarkeit ausgebildet sein muss. Bei der Verschweißung hingegen müssen die verwendeten Kunststoffe des Einbauteils sowohl als auch des Zwischenerzeugnisses miteinander kompatibel sein. In jedem Fall ist bei dieser Art der Einbringung von Einbauteilen eine Berührung des Einbauteils mit der noch warmplastischen bzw. heißplastischen Wandung des Zwischenerzeugnisses problematisch. Bei einem ersten Kontakt kommt es zur schlagartigen bereichsweisen Abkühlung des Zwischenerzeugnisses, was im Falle der Herstellung einer Schweißverbindung zu Lasten der Qualität der Schweißverbindung geht. Darüber hinaus können durch unterschiedliche Abkühlungen der Wandung des Zwischenerzeugnisses an unterschiedlichen Stellen Einfallstellen am fertigen Erzeugnis entstehen, die ebenfalls nicht wünschenswert sind. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art dahingehend zu verbessern. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem bahn- oder bänderförmige Vorformlinge aus plastifiziertem Kunststoff in einem mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeug mit zwei Außenformen und einer Mittelform, die zueinander Öffnungs- und Schließbewegungen vollziehen, umgeformt werden, wobei die Mittelform mit wenigstens einer Einrichtung zur Aufnahme und Handhabung von im Inneren des Hohlkörpers stoff- und/oder formschlüssig zu befestigenden Bauteilen versehen ist, wobei die Vorformlinge zunächst innerhalb des Werkzeugs gegen eine einen Teil des Formnestes begrenzende Kontur der Außenformen mittels Differenzdruck angelegt und ausgeformt werden, in einem folgenden Verfahrenschritt mittels der Handhabungseinrichtung in dem Hohlkörper zu fixierende Bauteile an der dem Formnest zugekehrten Wandung der Zwischenerzeugnisse befestigt werden und anschließend die jeweils die Teile des Hohlkörpers bildende Zwischenerzeugnisse zu einem fertigen Erzeugnis verbunden werden, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass zumindest eines der in dem Hohlkörper zu befestigenden Bauteile mit wenigstens einer Heizeinrichtung vorgewärmt und im vorgewärmten Zustand an der Wandung des Zwischenerzeugnisses fixiert wird.
- Die Erfindung kann dahingehend zusammengefasst werden, dass eine Aufheizung der in dem zu fertigenden Hohlkörper zu befestigenden Bauteile in das Herstellungsverfahren integriert ist, und zwar unter Verwendung einer integrierten Heizeinrichtung, sodass sichergestellt ist, dass die Behälterwand sich bei der Berührung mit dem zu verschweißenden Bauteil nicht unter die optimale Schweißtemperatur abkühlt. Eine solche unzulässige Abkühlung kann unter Umständen dann eintreten, wenn das noch kalte Bauteil mit der heißplastischen bzw. warmplastischen Behälterwandung in Kontakt gelangt. In disem Falle würde keine dauerhaft haltbare stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil und der Behälterwandung erzielt werden. Durch die erfindungsgemäße Aufheizung des betreffenden Bauteils wird gewährleistet, dass die zu verbindenden Teile eine für die Verschweißung optimale Temperatur besitzen, sodass keine unzulässige Abkühlung unter die zur Verschweißung erforderliche Temperatur stattfinden kann. Eine Aufheizung der Bauteile kann so erfolgen, dass auch eine vollflächige Verschweißung der betreffenden Fügeflächen der Bauteile mit der Behälterwandung erreicht werden kann.
- Eine Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung zeichnet sich durch die Verwendung einer in das Werkzeug integrierten Heizeinrichtung aus, mittels derer eine automatisierte Aufheizung des zu befestigenden Bauteils erfolgt.
- Das zu befestigende Bauteil kann stoff- und/oder formschlüssig an der Wandung des Zwischenerzeugnisses befestigt werden. Bei einer ausschließlich formschlüssigen Verbindung des Bauteils mit der Behälterwandung ist eine Aufheizung des Bauteils ebenso von Vorteil, wie dies eingangs bereits beschrieben wurde.
- Die Aufheizung erfolgt zweckmäßigerweise mittels Kontaktwärmeübertragung. Hierzu kann beispielsweise ein Widerstandsheizelement vorgesehen sein, dass mit der Fügefläche des betreffenden Bauteils in Berührung gebracht wird. Alternativ kann die Aufheizung mittels Strahlungswärme, beispielsweise mittels IR-Strahlung erfolgen.
- Eine bevorzugte Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung sieht die Herstellung eines Kraftstoffbehälters für Kraftfahrzeuge vor, wobei als in diesem einzubringendes Bauteil wenigstens eine Entlüftungseinrichtung mit wenigstens einem Anschlusspunkt im Behälter und mit wenigstens einer Durchführung durch die Behälterwand vorgesehen ist.
- Als Entlüftungseinrichtung kann beispielsweise eine Betankungsentlüftungseinrichtung mit wenigstens einem Betankungsentlüftungsventil, einer Betankungsentlüftungsleitung und einem Anschlussfitting vorgesehen sein.
- Es ist im Rahmen der Erfindung, dass alle anderen in einem Kraftstoffbehälter vorzusehenden Einbauteile in der erfindungsgemäßen Art und Weise befestigt werden können.
- Eine Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Befestigung der Entlüftungseinrichtung mittels der Handhabungseinrichtung in zwei in einem Winkel zueinander ausgerichteten Raumachsen erfolgt, wobei mit einer Handhabungsbewegung ein Bauteil stoff- und/oder formschlüssig an der Behälterwandung fixiert wird und wenigstens mit einer weiteren Handhabungsbewegung in einem Winkel hierzu wenigstens ein weiteres Bauteil an der Behälterwandung fixiert wird. Beispielsweise kann als zweites Bauteil ein Anschlussfitting vorgesehen sein, der mittels einer Heizeinrichtung vorgeheizt wird und anschließend die Behälterwandung durchsetzend mit dieser verbunden wird.
- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, umfassend wenigstens zwei ein Formnest bildende Außenformen und wenigstens eine Mittelform, die zwischen den Außenformen platzierbar ist, wobei die Außenformen im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und die Mittelform quer zur Öffnungs- und Schließbewegung der Außenformen verfahrbar ist sowie Mittel zur Aufnahme und Handhabung von in dem Hohlkörper anzuordnenden Bauteilen aufweist, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine in die Mittelform integrierte Heizeinrichtung vorgesehen ist.
- Die Heizeinrichtung kann zweckmäßigerweise als Kontaktwärmeheizeinrichtung ausgebildet sein. Hierzu können beispielsweise auf oder an der Handhabungseinrichtung Widerstandsheizelemente vorgesehen sein, die eine Aufheizung des betreffenden Teils mittels Kontaktwärmeübertragung bewirken.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, -
2 eine der1 entsprechende Ansicht, wobei die1 und2 das Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulichen und -
3 eine vergrößerte schematische Ansicht der Handhabungseinrichtung gemäß der Erfindung. - Das Verfahren gemäß der Erfindung wird zunächst anhand der
1 bis2 erläutert. Dieses umfasst das Extrudieren zweier bahn- oder lappenförmiger Vorformlinge1 aus thermoplastischem Kunststoff aus einem oder mehreren nicht dargestellten, über einem Werkzeug2 angeordneten Extrudern. Dabei können die Vorformlinge durch Aufschneiden eines schlauchförmigen Vorformlings erhalten worden sein oder alternativ aus entsprechend gestalteten Düsen (Breitschlitzdüsen) extrudiert worden sein. Die Vorformlinge1 bestehen im Wesentlichen aus einem 6-schichtigen Co-Extrudat aus Polyethylen, Rezyklat-(Regrind/Scrap)Haftvermittlerschichten und EVOH-Barriereschichten für Kohlenwasserstoffe. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Erzeugnis ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff. - Die Vorformlinge
1 können unmittelbar oberhalb des Werkzeugs2 in Gewichtskraftrichtung extrudiert worden sein, alternativ können diese mittels einer Handhabungsvorrichtung an einem Extrusionskopf abgenommen und in das Werkzeug2 verbracht worden sein. Das Werkzeug2 ist in den1 und2 in der Draufsicht, teilweise geschnitten dargestellt. Dieses umfasst zwei Außenformen3a ,3b und eine Mittelform3c in Form eines Zwischenrahmens. Die Außenformen3a ,3b sind im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung aufeinander zu und voneinander weg verfahrbar. Die Mittelform3c ist quer hierzu verfahrbar. Die möglichen Bewegungsfreiheitsgrade der Außenformen3a ,3b und der Mittelform3c werden im Folgenden unter Bezugnahme auf das in1 eingezeichnete Koordinatensystem erläutert. Die Öffnungs- und Schließbewegung der Außenformen vollzieht sich in der X-Achse, wohingegen die Verfahrbewegung der Mittelform3c sich in der Z-Achse vollzieht. Die Kinematik des Werkzeugs2 bei dem hier beschriebenen Verfahren ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Hierzu wird auf die eingangs erwähnten Bezugnahmen zum Stand der Technik verwiesen. - Innerhalb der Mittelform
3c ist ein pneumatisch verfahrbarer Bauteilträger4 angeordnet, der mittels Pneumatikzylindern in der X- und Z-Achse verfahrbar ist, wobei diese (3 ) eine Betankungsentlüftungseinrichtung5 des späteren Kraftstoffbehälters aufnimmt. Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Bauteilträger mittels Pneumatikzylindern verfahrbar sind, können anstelle solcher Pneumatikzylinder auch elektromechanisch betätigte Handhabungsorgane vorgesehen sein. Alternativ ist auch der Einsatz von hydraulisch betätigten Handhabungsmitteln möglich. Der Bauteilträger4 ist erfindungsgemäß als Handhabungseinrichtung für die im Kraftstoffbehälter zu platzierenden Bauteile, im vorliegenden Fall die Betankungsentlüftungseinrichtung5 ausgebildet. Die Betankungsentlüftungseinrichtung5 sei hier stellvertretend für alle anderen in einem Kraftstoffbehälter anzuordnenden Bauteile erwähnt. - Die Betankungsentlüftungseinrichtung
5 umfasst ein Betankungsentlüftungsventil5a als Füllstandsbegrenzungsventil, eine Entlüftungsleitung5b und einen Anschlussfitting5c , die miteinander verbunden sind. Die Betankungsentlüftungseinrichtung5 ist zu Anschauungszwecken stark vereinfacht dargestellt, tatsächlich besitzt ein Kraftstoffbehälter für Kfz verschiedene Entlüftungspunkte, die untereinander mit Entlüftungsleitungen verbunden sind. Die Entlüftungspunkte sind entweder als Füllstandsbegrenzungsventile mit Roll-over-Funktion oder als einfache Betriebsentlüftungsventile ausgebildet, die über einen oder mehrere Leitungsstränge miteinander verbunden sind. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Teile der Betankungsentlüftungseinrichtung
5 über erste und zweite Pneumatikzylinder12a ,12b in den Raumachsen verfahrbar. -
1 zeigt den Zeitpunkt des Herstellungsverfahrens des Kraftstoffbehälters bei gerade geschlossenem Werkzeug. Die Außenformen3a ,3b definieren das die Behälterkontur bestimmende Formnest. - In einem ersten Verfahrensschritt werden die Außenformen
3a ,3b in Richtung der X-Achse gegen die Mittelform3c verfahren bzw. geschlossen. Das noch warmplastische Extrudat bzw. die noch warmplastischen Vorformlinge1 werden durch Aufbringung von Differenzdruck innerhalb des durch die Außenformen3a ,3b definierten Formnestes innerhalb der durch die Außenformen3a ,3b gebildeten Kavität aufgeweitet, umgeformt und an die Formwandung angelegt, sodass diese die bereits in1 eingezeichnete Lage einnehmen. Auf diese Art und Weise werden zwei schalenförmige Zwischenerzeugnisse6 erhalten. - Über den Bauteilträger
4 wird sodann die Betankungsentlüftungseinrichtung5 an einer Innenwandung7a eines Zwischenerzeugnisses6a platziert. Dabei wird zunächst das Betankungsentlüftungsventil5a gegen die noch warmplastische Innenwandung7a gedrückt. Das Betankungsentlüftungsventil5a ist zu diesem Zweck an seinem Umfang mit Befestigungsfüßen13 versehen, die jeweils mit Durchbrechungen14 versehen sind. Beim Anpassen des Betankungsentlüftungsventils5a gegen die noch warmplastische Innenwandung7a des Zwischenerzeugnisses6a durchfließt und hinterfließt das thermoplastische Extrudat die Durchbrechungen14 der Befestigungsfüße13 des Betankungsentlüftungsventils5a , sodass eine form- und ggf. auch stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Betankungsentlüftungsventil5a und der Innenwandung7a erzielt wird. - Der in
3 vergrößert dargestellte Bauteilträger4 umfasst, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, wenigstens einen ersten und einen zweiten Pneumatikzylinder12a ,12b , die mit den daran angeschlagenen Halterungen jeweils Bewegungen in sich senkrecht zueinander erstreckenden Raumachsen vollziehen können. - Der Bauteilträger
4 gemäß der Erfindung ist weiterhin mit einer Heizeinrichtung15 versehen, die ein zylinderförmiges Hitzeschild16 umfasst. Die Heizeinrichtung15 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als Kontaktwärmering ausgebildet, der als Widerstandsbeheiztes, ringförmiges Element gegen einen umlaufenden Kragen11 des Anschlussfittings5c so zur Anlage gebracht wird, dass der Kragen11 durch Kontaktwärmeübertragung aufgeheizt wird. - Mit einer ersten Handhabungsbewegung in Richtung der in
3 eingezeichneten Z-Achse, eingeleitet durch die Betätigung des Pneumatikzylinders12a , wird der Anschlussfitting5c in die Heizeinrichtung15 verfahren. Sodann wird der Anschlussfitting5c mit der Heizeinrichtung15 aufgeheizt. Durch eine weitere Handhabungsbewegung wird der Anschlussfitting5c mit der Heizeinrichtung15 außer Eingriff gebracht. Sodann wird die gesamte Betankungsentlüftungseinrichtung5 bzw. die gesamte Anordnung durch Betätigen des Pneumatikzylinders12b in Richtung der X-Achse verfahren, wobei das Betankungsentlüftungsventil5a über seine Kontaktfläche17 mit der Innenwandung7a des Zwischenerzeugnisses6a verbunden wird. Je nach für das Betankungsentlüftungsventil5a verwendete Material kann dieses vollflächig mit der Innenwandung7a des Zwischenerzeugnisses6a verschweißen. Eine Verschweißung findet beispielsweise nicht statt, wenn das Betankungsentlüftungsventil5a wie üblich aus POM (Polyoxymethylen) besteht. Anstelle dessen erfolgt eine formschlüssige Verbindung dergestalt, dass das warmplastische Material der Innenwandung7a des Zwischenerzeugnisses6a die Durchbrechungen14 der Befestigungsfüße13 durchfließt und hinterfließt. - Unmittelbar auf die Befestigung des Belüftungsventils
5a folgt eine weitere Handhabungsbewegung in Richtung der Z-Achse, wobei mittels des vorgeheizten Anschlussfittings5c die Wandung des Zwischenerzeugnisses6 durchstoßen wird. - Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorheizung des Anschlussfittings
5c und das Durchstoßen der Wandung des Zwischenerzeugnisses6 mit dem Anschlussfitting5c in unmittelbarer zeitlicher Abfolge erfolgen, sodass keine signifikante Abkühlung des Anschlussfittings5c erfolgen kann. - Hierzu ist in der Außenform
3a eine Aufnahme8 für die Durchdringungsspitze9 des Anschlussfittings5c vorgesehen. Eine stoffschlüssige Verbindung des Anschlussfittings5c mit dem Zwischenerzeugnis6 wird über eine Verschweißung des umlaufenden Kragens11 des Anschlussfittings5c mit der Innenwandung7a des Zwischenerzeugnisses6a erzielt. - Die Erfindung ist so zu verstehen, dass die Reihenfolge der Handhabungsbewegungen, welche über die Pneumatikzylinder
12a ,12b und ggf. über weitere Pneumatikzylinder eingeleitet werden, für die Erfindung nicht kritisch ist. - Ebenso ist das Verfahren lediglich in Bezug auf eine Aufheizung des Anschlussfittings
5c beschrieben. Das Verfahren ist selbstverständlich so zu verstehen, dass es vorteilhaft und wünschenswert ist, auch das Belüftungsventil6a mit einer entsprechenden Heizeinrichtung vorzuheizen. - Das Verfahren ist darüber hinaus vereinfacht am Beispiel einer Betankungsentlüftungseinrichtung beschrieben worden, tatsächlich ist die Einbringung komplexer Leitungs- und Funktionsbauteilstrukturen vorgesehen. Darüber hinaus ist das Verfahren vorstehend nur in Bezug auf zwei senkrecht zueinander stehenden Handhabungsbewegungen beschrieben worden, es ist selbstverständlich, dass die Handhabungsbewegungen in beliebig verschiedenen Winkeln und in beliebiger Reihenfolge durchführbar sind, je nach Aufbau und Anordnung der Bauteilträger sowie nach Komplexität des herzustellenden Behälters.
-
- 1
- Vorformlinge
- 2
- Werkzeug
- 3a, 3b
- Außenformen
- 3c
- Mittelform
- 4
- Bauteilträger
- 5
- Betankungsentlüftungseinrichtung
- 5a
- Betankungsentlüftungsventil
- 5b
- Entlüftungsleitung
- 5c
- Anschlussfitting
- 6a, 6b
- Zwischenerzeugnisse
- 7a
- Innenwandung
- 8
- Aufnahme
- 9
- Durchdringungsspitze
- 11
- Kragen
- 12a, 12b
- Pneumatikzylinder
- 13
- Befestigungsfüße
- 14
- Durchbrechung
- 15
- Heizeinrichtung
- 16
- Hitzeschild
- 17
- Kontaktfläche
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (10)
- Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem bahn- oder bänderförmige Vorformlinge aus plastifiziertem Kunststoff in einem mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeug mit zwei Außenformen und einer Mittelform, die zueinander Öffnungs- und Schließbewegungen vollziehen, umgeformt werden, wobei die Mittelform mit wenigstens einer Einrichtung zur Aufnahme und Handhabung von im Inneren des Hohlkörpers stoff- und/oder formschlüssig zu befestigenden Bauteilen versehen ist, wobei die Vorformlinge zunächst innerhalb des Werkzeugs gegen eine einen Teil des Formnestes begrenzende Kontur der Außenformen mittels Differenzdruck angelegt und ausgeformt werden, in einem folgenden Verfahrenschritt mittels der Handhabungseinrichtung in dem Hohlkörper zu fixierende Bauteile an der dem Formnest zugekehrten Wandung der Zwischenerzeugnisse befestigt werden und anschließend die jeweils die Teile des Hohlkörpers bildenden Zwischenerzeugnisse zu einem fertigen Erzeugnis verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der in dem Hohlkörper zu befestigenden Bauteile mit wenigstens einer Heizeinrichtung vorgewärmt und im vorgewärmten Zustand an der Wandung des Zwischenerzeugnisses fixiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer in das Werkzeug integrierten Heizeinrichtung mittels derer eine automatisierte Aufheizung zur Befestigung der Bauteile erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu befestigende Bauteil stoff- und/oder formschlüssig an der Wandung des Zwischenerzeugnisses befestigt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizung mittels Kontaktwärmeübertragung erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Herstellung eines Kraftstoffbehälters für Kfz, wobei als in diesen einzubringendes Bauteil wenigstens eine Entlüftungseinrichtung mit wenigstens einem Anschlusspunkt im Behälter und mit wenigstens einer Durchführung durch die Behälterwandung vorgesehen ist.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Belüftungseinrichtung mittels der Handhabungseinrichtung in zwei in einem Winkel zueinander ausgerichteten Raumachsen erfolgt, wobei mit einer ersten Handhabungsbewegung ein erstes Bauteil stoff- und/oder formschlüssig an der Behälterwandung fixiert wird und wenigstens mit einer zweiten Handhabungsbewegung in einem Winkel zu der ersten Handhabungseinrichtung ein zweites Bauteil an der Behälterwandung fixiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Bauteil ein Anschlussfitting Anwendung findet, der mittels einer Heizeinrichtung vorgeheizt wird und anschließend die Behälterwandung durchsetzend mit dieser verbunden wird.
- Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend wenigstens zwei ein Formnest bildende Außenformen (
3a ,3b ) und wenigstens eine Mittelform (3c ), die zwischen den Außenformen (3a ,3b ) platzierbar ist, wobei die Außenformen (3a ,3b ) im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und die Mittelform (3c ) quer zur Öffnungs- und Schließbewegung der Außenformen (3a ,3b ) verfahrbar ist sowie Mittel zur Aufnahme und Handhabung von in dem Hohlkörper anzuordnenden Bauteilen aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens eine in die Mittelform (3c ) integrierte Heizeinrichtung (15 ). - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizeinrichtung (
15 ) ein Widerstandsheizelement vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizeinrichtung ein Kontaktwärmering vorgesehen ist.
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