DE112017002824T5 - A plastic tank comprising a blow molded body and a method of making the same - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststofftank (21) mit einem blasgeformten Körper (22) und zwei Enden, die das innere geschlossene Volumen des Tanks ausbilden. Mindestens eines der beiden Enden ist durch ein blasgeformtes Befestigungsteil (25) gebildet, das sich vom blasgeformten Körper aus erstreckt, und einem Spritzgussteil (23), das außen in einer dichten Weise an dem blasgeformten Befestigungsteil (25) angebracht ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Tanks. The present invention relates to a plastic tank (21) having a blow-molded body (22) and two ends forming the inner closed volume of the tank. At least one of the two ends is formed by a blow-molded attachment part (25) extending from the blow molded body and an injection molded part (23) externally attached to the blow molded attachment part (25) in a sealed manner. The present invention further relates to a method of manufacturing such a tank.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Kunststofftanks, insbesondere der Kunststofftanks für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft sie einen Kunststofftank mit einem blasgeformten Körper und das Verfahren zur Herstellung desselben.The present invention relates to the technical field of plastic tanks, in particular the plastic tanks for motor vehicles. More particularly, it relates to a plastic tank having a blow-molded body and the method for producing the same.
Kunststofftanks haben viele verschiedene Anwendungen. Unter diesen sind diejenigen zu nennen, die im Kraftfahrzeugbereich verwendet werden, wie Kraftstofftanks zur Aufnahme von Benzin oder Diesel, Additivtanks zur Aufnahme von Harnstoff, andere Vorläufer von Ammoniak oder Ammoniaklösungen zur Verwendung in SCR-Systemen (Selective Catalytic Reduction), Tanks zum Speichern von Motorkühlmittel, Flüssigkeit für das hydraulische Bremssteuersystem, Scheibenwaschflüssigkeit oder Scheinwerferwaschflüssigkeit und dergleichen.Plastic tanks have many different uses. Among these are those used in the automotive field, such as fuel tanks for receiving gasoline or diesel, additive tanks for receiving urea, other precursors of ammonia or ammonia solutions for use in Selective Catalytic Reduction (SCR) systems, tanks for storing Engine coolant, fluid for the hydraulic brake control system, windshield washer fluid or headlight washer fluid, and the like.
Kunststofftanks für Fahrzeuge müssen den Sicherheits- und Umweltvorschriften entsprechen. Im Allgemeinen ist die Wandstärke solcher Tanks einer der Schlüsselfaktoren. Es ist bekannt, Kunststofftanks für Fahrzeuge durch ein Extrusionsblasverfahren herzustellen. Im Allgemeinen besteht ein Extrusionsblasverfahren aus dem Blasen eines Kunststoff-Rohlings (oder Vorformlings) (in einem Stück oder in mehreren Lagen) in einer Form. Im Allgemeinen umfasst die Form zwei Halbformen. Jede Halbform hat einen Hohlraum, gegen den der Rohling während des Blasformvorgangs gepresst wird. Im Allgemeinen ist ein Hohlraum durch eine Öffnungshöhe und eine Tiefe gekennzeichnet.Plastic tanks for vehicles must comply with safety and environmental regulations. In general, the wall thickness of such tanks is one of the key factors. It is known to produce plastic tanks for vehicles by an extrusion blow molding process. In general, an extrusion blow molding process consists of blowing a plastic blank (or preform) (in one piece or in multiple layers) in a mold. In general, the mold comprises two half-molds. Each half mold has a cavity against which the blank is pressed during the blow molding process. In general, a cavity is characterized by an opening height and a depth.
Durch Simulation wurde herausgefunden, dass, wenn die Tiefe des Hohlraums größer als die Öffnungshöhe ist, der Rohling während des Blasformvorgangs stark gedehnt werden würde, was zu sehr großen Dickenabweichungen zwischen dem Bereich der Trennlinie (wo die beiden Halbformen in Kontakt miteinander kommen) führt und den Endbereichen des Tanks (eine große Dicke kann im Bereich der Trennlinie erzielt werden, während die Dicke im oberen Bereich und / oder im unteren Bereich des Tanks immer noch zu gering ist). Dies kann zu Fehlwerten der Dicken des Tanks führen oder dazu führen, dass der Tank nicht geblasen werden kann (zwischen der Überdicke in der Mitte des Tanks und der Unterdicke an den Enden kann kein Kompromiss erzielt werden), oder zumindest zu einer erheblichen Gewichtszunahme führen / internen Volumenreduzierung, um die Mindestdickenanforderung in bestimmten Bereichen zu erfüllen (z. B. Mason Jar-Gewinde, das sich bei einem Kraftstofftank im Allgemeinen im oberen Bereich befindet, oder im Fall eines SCR im unteren Bereich).Through simulation, it was found that if the depth of the cavity is greater than the opening height, the blank would be greatly stretched during the blow molding operation, resulting in very large thickness variations between the area of the parting line (where the two half molds come in contact) and the end areas of the tank (a large thickness can be achieved in the area of the dividing line, while the thickness in the upper area and / or in the lower area of the tank is still too low). This can lead to failure of the tank thickness or tank failure (no compromise can be made between the tank over-thickness and the under-thickness at the ends), or at least lead to significant weight gain. internal volume reduction to meet the minimum thickness requirement in certain areas (eg Mason Jar thread, which is generally in the upper part of a fuel tank, or lower in the case of a SCR).
In dem Fall, dass die Tiefe des Hohlraums kleiner als die Öffnungshöhe ist, erhält man im Allgemeinen eine gute Wandstärke, wenn die Tiefe des Hohlraums kleiner als die Öffnungshöhe ist. Wenn jedoch einige spezielle Elemente (z. B. ein Mason Jar-Gewinde) in einem Bereich angeordnet sind, durch den die Trennlinie des Tanks verläuft, besteht das Problem, dass die Gefahr eines Lecks besteht. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen blasformbaren Tank mit verbesserter Qualität herzustellen.In the case that the depth of the cavity is smaller than the opening height, a good wall thickness is generally obtained when the depth of the cavity is smaller than the opening height. However, if some special elements (eg, a Mason Jar thread) are arranged in an area through which the dividing line of the tank passes, there is a problem that there is a risk of leakage. The present invention is therefore based on the object to produce a blow-moldable tank with improved quality.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung einen Kunststofftank bereit, der einen blasgeformten Körper und zwei Enden aufweist, die das innere geschlossene Volumen des Tanks ausbilden, wobei mindestens eines der beiden Enden von einem blasgeformten Befestigungsteil gebildet wird, das sich von dem blasgeformten Körper aus erstreckt, und einem spritzgegossenen Teil, das von außen dicht an dem blasgeformten Befestigungsteil befestigt ist.To this end, the present invention provides a plastic tank having a blow molded body and two ends forming the inner closed volume of the tank, at least one of the two ends being formed by a blow molded fastener extending from the blow molded body , and an injection-molded part, which is fastened from the outside close to the blow-molded fastening part.
Die Tatsache, dass der Tank durch einen blasgeformten Körper und mindestens ein von außen daran angebrachtes Spritzgussteil gebildet wird, die gemeinsam das innere geschlossene Volumen des Tanks ausbilden (d.h. das Spritzgussteil bildet einen Abschnitt der Wand des Tanks), ermöglicht die Herstellung des Tanks durch eine Kombination aus Extrusionsblasformen und Spritzgussverfahren, die benutzerfreundlich und einfach auszuführen sind. Mit anderen Worten deckt das mindestens eine Spritzgussteil eine in dem blasgeformten Körper von außen gebildete Öffnung dicht ab, so dass ein geschlossenes Innenvolumen des Tanks ausgebildet wird. Bei sehr großen oder sehr langen Tanks kann die Gesamthöhe oder -länge des zu blasenden Abschnitts (also die Tiefe des Hohlraums der Blasform zur Herstellung des Tanks) reduziert werden (nur der blasgeformte Körper im Vergleich zum gesamten Tank im klassischen Verfahren), wodurch der Tank ohne Dickenproblem blasformbar ist und / oder die separate Herstellung bestimmter Bereiche ermöglicht wird, die eine minimale Dicke im Spritzgussteil erfordern, wodurch die Herstellung des Tanks erleichtert und dessen Tank optimiert wird.The fact that the tank is formed by a blow-molded body and at least one externally attached injection molded part which together form the inner closed volume of the tank (ie, the injection molding part forms a portion of the wall of the tank) allows the tank to be manufactured Combination of extrusion blow molding and injection molding, which are user-friendly and easy to carry out. In other words, the at least one injection molded part tightly covers an opening formed in the blow-molded body from outside, so that a closed inner volume of the tank is formed. For very large or very long tanks, the overall height or length of the section to be blown (ie the depth of the cavity of the blow mold for the production of the tank) can be reduced (only the blow-molded body compared to the entire tank in the classical process), whereby the tank without the problem of thickness, and / or the separate production of certain areas is made possible, which require a minimum thickness in the injection molded part, whereby the production of the tank easier and its tank is optimized.
Mit anderen Worten, es muss nicht mehr eine Überdicke im Bereich der Trennlinie des Tanks entstehen, um die Mindestdickenanforderung in den Endbereichen des Tanks zu erfüllen. Dies führt zu einer Materialeinsparung, also zu Gewichts-, Volumen- und Kosteneinsparung. Bei Tanks mit einem oder mehreren Spezialelementen (z. B. einem Mason Jar-Gewinde), die sich in dem von der Trennlinie durchlaufenen Bereich befinden, kann das Spezialelement separat im Spritzgussverfahren hergestellt werden, wodurch das Leckrisiko in diesem Bereich verringert wird. Unter dem Begriff „Tank“ wird eine dichte Kammer verstanden, die für die Speicherung von beliebigem Fluid, wie Kraftstoff, Kraftstoffzusatz, bestimmt ist (beispielsweise solche, die zur Verringerung der Verbrennungstemperatur der auf den Partikelfiltern von Dieselmotoren zurückgehaltenen Partikel erforderlich sind), zum Beispiel ein Abgasadditiv (wie beispielsweise Harnstoff, andere Vorläufer von Ammoniak oder Ammoniaklösung in SCR-Systemen (Selective Catalytic Reduction)), ein Motorkühlmittel, ein Fluid für das hydraulische Bremssteuersystem, ein Scheibenwaschmittel oder Scheinwerferwaschflüssigkeit.In other words, there is no need to create an excess thickness in the region of the dividing line of the tank in order to meet the minimum thickness requirement in the end regions of the tank. This leads to a saving of material, ie to weight, volume and cost savings. For tanks having one or more special elements (eg, a Mason Jar thread) located in the area traversed by the parting line, the special element may be separately injection molded, thereby reducing the risk of leakage in that area. The term "tank" becomes a dense chamber intended for the storage of any fluid, such as fuel, fuel additive (such as those required to reduce the combustion temperature of particulates trapped on diesel engine particulate filters), for example an exhaust additive (such as urea, others) Precursor of ammonia or ammonia solution in Selective Catalytic Reduction (SCR) systems, an engine coolant, a fluid for the hydraulic brake control system, a windshield washer or headlight washer fluid.
Der Tank kann aus jedem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sein. Thermoplaste liefern im Rahmen der Erfindung gute Ergebnisse, insbesondere aufgrund der Vorteile von Gewicht, mechanischer Festigkeit und chemischer Beständigkeit und leichterer Verarbeitung. Der Begriff „Thermoplast“ bezeichnet ein beliebiges thermoplastisches Polymer einschließlich thermoplastischer Elastomere und Mischungen davon. Unter dem Begriff „Polymer“ werden sowohl Homopolymere als auch Copolymere (insbesondere binäre oder ternäre Copolymere) verstanden. Nicht einschränkende Beispiele für solche Copolymere sind: statistische Copolymere, alternierende Copolymere, Blockcopolymere und Pfropfcopolymere. Polyvinylhalogenide und Polyolefine sind im Allgemeinen bevorzugt. Ein häufig eingesetztes Polymer ist Polyethylen. Mit Polyethylen hoher Dichte (HDPE) wurden hervorragende Ergebnisse erzielt. Die Undurchlässigkeit dieses Kunststoffs gegenüber flüchtigen Kohlenwasserstoffen kann durch Oberflächenbehandlung (Fluorierung, Sulfonierung usw.) und / oder durch Verwendung einer Sperrschicht verbessert werden (beispielsweise auf Basis von Polyamid (PA) oder eines Polyvinylalkohol-Homopolymers (PVOH)) oder auch Ethylen / Vinylalkohol-Copolymer (EVOH).The tank can be made of any suitable plastic material. Thermoplastics provide good results in the context of the invention, in particular because of the advantages of weight, mechanical strength and chemical resistance and easier processing. The term "thermoplastic" refers to any thermoplastic polymer including thermoplastic elastomers and mixtures thereof. The term "polymer" is understood to mean both homopolymers and copolymers (in particular binary or ternary copolymers). Non-limiting examples of such copolymers are: random copolymers, alternating copolymers, block copolymers and graft copolymers. Polyvinyl halides and polyolefins are generally preferred. A commonly used polymer is polyethylene. High density polyethylene (HDPE) has achieved excellent results. The impermeability of this plastic to volatile hydrocarbons can be improved by surface treatment (fluorination, sulfonation etc.) and / or by using a barrier layer (for example based on polyamide (PA) or a polyvinyl alcohol homopolymer (PVOH)) or ethylene / vinyl alcohol. Copolymer (EVOH).
Vorzugsweise weist der Tank Mehrschichtstrukturen auf, die mindestens eine Schicht auf HDPE-Basis und mindestens eine Schicht auf EVOH-Basis umfassen, wobei der Ausdruck „basierend auf“ „hauptsächlich zusammengesetzt“ bedeutet, wobei es sich versteht, dass diese Schichten andere Polymere und / oder Zusatzstoffe in geringerer Menge (nach Gewicht) umfassen. Vorzugsweise bedeutet der Ausdruck „auf einem Material bezogen“, „mehr als 50 Gew .-% des Materials“, bevorzugter „mehr als 80 Gew .-% des Materials“.Preferably, the tank has multilayer structures comprising at least one HDPE-based layer and at least one EVOH-based layer, the term "based on" being "primarily composed", it being understood that these layers comprise other polymers and / or or additives in lesser amount (by weight). Preferably, the term "on a material" means "more than 50% by weight of the material", more preferably "more than 80% by weight of the material".
Unter dem Begriff „inneres geschlossenes Volumen des Tanks“ wird das Arbeitsvolumen des Tanks für die Lagerung von Flüssigkeit und / oder Gas (z.B. Dampf) verstanden. In einigen Ausführungsformen kann das innere geschlossene Volumen des Tanks durch ein einzelnes Speicherfach (d.h. Speichervolumen) ausgebildet sein. In einigen anderen Ausführungsformen kann das innere geschlossene Volumen des Tanks durch zwei oder mehr Aufbewahrungsfächer ausgebildet sein, die miteinander in Fluidverbindung stehen.The term "inner closed volume of the tank" means the working volume of the tank for the storage of liquid and / or gas (e.g., steam). In some embodiments, the inner closed volume of the tank may be formed by a single storage compartment (i.e., storage volume). In some other embodiments, the inner closed volume of the tank may be formed by two or more storage compartments in fluid communication with one another.
Der Tank kann ferner alleine oder zusammen ein oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
- - Das mindestens eine Spritzgussteil ist mit dem blasgeformten Befestigungsteil verschweißt. Es versteht sich, dass auch andere Verbindungsmittel, wie Kleben, Bonden, Schrauben und dergleichen, verwendet werden können, um das Spritzgussteil bzw. die Spritzgussteile an dem blasgeformten Befestigungsteil zu befestigen.
- - Der Kunststofftank ist ein Kraftstofftank oder ein Harnstofftank für ein Kraftfahrzeug. Es versteht sich, dass der Tank ein beliebiger anderer Tank sein kann, beispielsweise ein Tank zum Speichern eines Abgasadditivs, eines Motorkühlmittel, eines Fluids für das hydraulische Bremssteuersystem, beispielsweise eines Scheibenwaschmittel oder einer Scheinwerferwaschflüssigkeit. Der Fachmann würde wissen, welches Material für den Tank entsprechend dem Inhalt ausgewählt werden soll, der darin gespeichert werden soll.
- - Die beiden Enden umfassen ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei das erste Ende durch das blasgeformte Befestigungsteil gebildet wird, das sich vom blasgeformten Körper aus erstreckt, und dem Spritzgussteil, das dicht an dem blasgeformten Befestigungsteil befestigt ist. Gemäß einer Variante wird das zweite Ende durch das blasgeformte Befestigungsteil gebildet, das sich vom blasgeformten Körper aus erstreckt, und dem Spritzgussteil, das dicht an dem blasgeformten Befestigungsteil befestigt ist. Gemäß einer anderen Variante werden sowohl das erste als auch das zweite Ende des Tanks durch das blasgeformte Befestigungsteil gebildet, das sich vom blasgeformten Körper aus erstreckt, und dem Spritzgussteil, das dicht an dem blasgeformten Befestigungsteil befestigt ist. Im Falle von vertikal verwendeten Tanks (d.h. mit ihrer längsten Achse in vertikaler Richtung) beziehen sich das erste und das zweite Ende auf das obere und das untere Ende des Tanks in der normalen Betriebsposition. Im Falle von Tanks, die horizontal verwendet werden (d.h. mit ihrer längsten Achse in horizontaler Richtung), beziehen sich das erste und das zweite Ende auf das linke und das rechte Ende des Tanks in der normalen Betriebsposition.
- - The at least one injection molded part is welded to the blow-molded fastening part. It is understood that other connecting means, such as gluing, bonding, screwing and the like, may be used to secure the injection molded part (s) to the blow-molded fastener.
- - The plastic tank is a fuel tank or a urea tank for a motor vehicle. It will be understood that the tank may be any other tank, such as a tank for storing an exhaust additive, engine coolant, fluid for the hydraulic brake control system, such as a windshield washer or a headlight washer fluid. One skilled in the art would know which material to select for the tank according to the content to be stored therein.
- The two ends comprise a first end and a second end, the first end being formed by the blow-molded fastening part extending from the blow-molded body and the injection-molded part being fastened tightly to the blow-molded fastening part. According to a variant, the second end is formed by the blow-molded fastening part extending from the blow-molded body and the injection-molded part which is fastened tightly to the blow-molded fastening part. According to another variant, both the first and the second end of the tank are formed by the blow-molded fastening part which extends from the blow-molded body, and the injection-molded part, which is fastened tightly to the blow-molded fastening part. In the case of vertically used tanks (ie with their longest axis in the vertical direction), the first and second ends refer to the upper and lower ends of the tank in the normal operating position. In the case of tanks that are used horizontally (ie with their longest axis in the horizontal direction), the first and second ends refer to the left and right ends of the tank in the normal operating position.
Es versteht sich, dass Tanks abhängig von der jeweiligen Anwendung in jeder anderen Position verwendet werden können, beispielsweise in einer geneigten Position.
- - Das Spritzgussteil umfasst mindestens eine Komponente wie Nippel, Ventile und andere Elemente des Entlüftungssystems. Dies ist besonders bei funktionalen Komponenten von Vorteil, da ihre Integration eine bestimmte Form und / oder Dicke des Aufnahmebereichs am Tank erfordern kann, um deren ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen. Eine solche bestimmte Form und / oder Dicke kann beim Blasformen Fehlwerten unterliegen, wenn sich der Aufnahmebereich am Ende des Tanks befindet. Da die Funktionskomponenten an einem Spritzgussteil integriert sind, kann die Qualität ihres Aufnahmebereichs verbessert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Spritzgussteil ein Gewindeverbindungselement, das vorzugsweise zur Verbindung mit einem Pumpenmodul konfiguriert ist. Ein vorteilhaftes Beispiel für das Gewindeverbindungselement ist ein Mason Jar-Gewinde, das sich typischerweise bei einem Kraftstofftank auf der Oberseite oder bei einem SCR-Tank auf der Unterseite befindet und ein kritischer Bereich der Tankhülle ist, die eine minimale Dicke erfordert, um der durch die Schließmutter erzeugten Spannung standzuhalten und eine gute Dichtheit des Tanks zu gewährleisten.
- - Das Spritzgussteil umfasst ein Speichervolumen. Dieses Speichervolumen bildet einen Teil des inneren Volumens des Tanks. Dies ist besonders vorteilhaft, da es ermöglicht, einen Tank mit mehreren Taschen (Volumen zum Aufnehmen eines Fluids) durch Kombination von Extrusionsblasformen und Spritzgießen herzustellen. Gemäß einem Beispiel ist ein Tank mit zwei Taschen vorgesehen, wobei eine Tasche blasgeformt ist, die andere spritzgegossen ist und an einem Ende der blasgeformten Tasche befestigt (z.B. verschweißt) ist. Gemäß einem weiteren Beispiel ist ein Tank mit drei Taschen vorgesehen, wobei die Tasche in der Mitte blasgeformt ist, und die beiden anderen Taschen spritzgegossen und an beiden Enden der blasgeformten Tasche befestigt (z.B. verschweißt) sind. Mit dieser flexiblen Lösung können einige spezielle Formen, die durch Blasformen schwer herzustellen sind, durch Spritzgießen erhalten werden, wodurch es möglich ist, Tanks mit hoher Komplexität zu geringen Kosten herzustellen.
- - Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Tank eine Trennlinienebene (die Ebene, der die Trennlinie umfasst) und das erste Ende und das zweite Ende sind in einer Richtung senkrecht zur Trennlinienebene. Vorzugsweise ist der blasgeformte Körper länglich, so dass eine Höhe des Blasformkörpers, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Trennungslinienebene des Kunststoffbehälters, größer ist als eine Breite, die in einer Richtung parallel zur Trennungslinienebene gemessen wird. Dies erleichtert die Herstellung des Tanks und optimiert seine Dicke, wie oben erläutert. Gemäß einigen anderen Ausführungsformen liegen das erste Ende und das zweite Ende in einer Richtung parallel zur Trennlinienebene.
- - Der blasgeformte Körper und das daran angebrachte Spritzgussteil definieren gemeinsam das geschlossene Innenvolumen des Tanks. Mit anderen Worten, das Spritzgussteil bildet einen Abschnitt der Wand des Tanks, genauer gesagt eine Wand des inneren geschlossenen Volumens des Tanks.
- - The injection molded part comprises at least one component such as nipples, valves and other elements of the ventilation system. This is particularly advantageous in the case of functional components, as their integration may require a certain shape and / or thickness of the receiving area on the tank to ensure their proper functioning. Such a particular shape and / or thickness may be deficient in blow molding when the receiving area is at the end of the tank. Since the functional components are integrated on an injection molded part, the quality of their receiving area can be improved. According to a further embodiment, the injection-molded part is a threaded connection element, which is preferably configured for connection to a pump module. An advantageous example of the threaded fastener element is a Mason Jar thread, typically located on a fuel tank on the top or an SCR tank on the bottom, which is a critical area of the tank shell that requires a minimum thickness to pass through Lock nut to withstand generated voltage and to ensure a good tightness of the tank.
- - The injection molded part comprises a storage volume. This storage volume forms part of the internal volume of the tank. This is particularly advantageous since it makes it possible to produce a multi-pocket tank (volume for receiving a fluid) by combining extrusion blow molding and injection molding. According to one example, a tank is provided with two pockets, one pocket being blow molded, the other being injection molded and attached (eg, welded) to one end of the blow molded bag. As another example, a three-pocket tank is provided with the pocket blow molded in the center and the other two pockets injection molded and attached (eg, welded) to both ends of the blow molded bag. With this flexible solution, some special molds which are difficult to produce by blow molding can be obtained by injection molding, whereby it is possible to produce tanks of high complexity at a low cost.
- According to some embodiments, the tank includes a dividing line plane (the plane including the dividing line), and the first end and the second end are in a direction perpendicular to the dividing line plane. Preferably, the blow molded body is elongated so that a height of the blow molded article measured in a direction perpendicular to the dividing line plane of the plastic container is larger than a width measured in a direction parallel to the dividing line plane. This facilitates the manufacture of the tank and optimizes its thickness, as explained above. According to some other embodiments, the first end and the second end lie in a direction parallel to the dividing line plane.
- - The blow-molded body and the attached injection molded part together define the closed inner volume of the tank. In other words, the injection molded part forms a portion of the wall of the tank, more specifically, a wall of the inner closed volume of the tank.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststofftanks wie oben beschrieben, umfassend die folgenden Schritte:
- - Blasformen eines Kunststoffrohlings oder eines Vorformlings in einer Form, um den Blasformkörper herzustellen;
- - Entfernen des Körpers aus der Form;
- - Abschneiden eines Abschnitts des Körpers an mindestens einem seiner Enden, um das blasgeformten Befestigungsteil zu bilden;
- - Anbringen des mindestens einen Spritzgussteils an dem blasgeformten Befestigungsteil dicht von außen.
- Blow molding a plastic blank or a preform in a mold to produce the blow molded article;
- - removing the body from the mold;
- - cutting off a portion of the body at at least one of its ends to form the blow-molded fastener;
- - Attaching the at least one injection molded part to the blow-molded fastening part tightly from the outside.
Vorzugsweise wird der blasgeformte Körper geschlossen, wenn er aus der Form entnommen wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststofftanks wie oben beschrieben, umfassend die folgenden Schritte:
- - Blasformen eines Kunststoffrohlings oder eines Vorformlings in einer Form, um den blasgeformten Körper mit dem blasgeformten Befestigungsteil um eine Öffnung herum herzustellen;
- - Entfernen des Körpers aus der Form;
- - Anbringen des mindestens einen Spritzgussteils an dem blasgeformten Befestigungsteil dicht von außen.
- Blow molding a plastic blank or preform in a mold to produce the blow molded body with the blow molded fastener around an opening;
- - removing the body from the mold;
- - Attaching the at least one injection molded part to the blow-molded fastening part tightly from the outside.
Vorzugsweise wird der Befestigungsschritt durch Schweißen ausgeführt. Es versteht sich, dass dieser Schritt auch durch beliebige andere geeignete Mittel durchgeführt werden kann, beispielsweise durch Kleben, Bonden, Schrauben und dergleichen.Preferably, the fastening step is carried out by welding. It is understood that this step can also be performed by any other suitable means, for example by gluing, bonding, screwing and the like.
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden, wenn sie unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren gelesen wird, die nur zur Veranschaulichung dienen. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine schematische Seitenquerschnittsansicht eines Tanks gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 eine schematische Seitenquerschnittsansicht eines Tanks gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
3 eine schematische Seitenquerschnittsansicht eines Tanks gemäß einer dritten Ausführungsform; -
4 eine schematische seitliche Querschnittsansicht eines Tanks gemäß einer vierten Ausführungsform; -
5 eine schematische seitliche Querschnittsansicht eines Tanks gemäß einer fünften Ausführungsform; -
6 eine schematische Ansicht, die einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen eines Tanks gemäß einer Ausführungsform darstellt; -
7 eine schematische Ansicht, die einen weiteren Schritt des in6 gezeigten Verfahrens veranschaulicht; -
8 eine schematische Ansicht, die die Hauptschritte eines Verfahrens zum Herstellen desTanks von 1 darstellt; -
9 eine schematische Ansicht ist, die die Hauptschritte eines Verfahrens zum Herstellen desTanks von 2 darstellt; -
10 eine schematische Ansicht ist, die ein System zur Herstellung desTanks von 5 darstellt; und -
11 ist eine schematische Ansicht, die die Hauptschritte eines Verfahrens zum Herstellen desTanks von 5 darstellt.
-
1 a schematic side cross-sectional view of a tank according to a first embodiment; -
2 a schematic side cross-sectional view of a tank according to a second embodiment; -
3 a schematic side cross-sectional view of a tank according to a third embodiment; -
4 a schematic lateral cross-sectional view of a tank according to a fourth embodiment; -
5 a schematic lateral cross-sectional view of a tank according to a fifth embodiment; -
6 a schematic view illustrating a step of a method of manufacturing a tank according to an embodiment; -
7 a schematic view showing a further step of in6 illustrated method illustrated; -
8th a schematic view showing the main steps of a method for producing the tank of1 represents; -
9 is a schematic view showing the main steps of a method for manufacturing the tank of2 represents; -
10 is a schematic view showing a system for producing the tank of5 represents; and -
11 is a schematic view showing the main steps of a method of manufacturing the tank of5 represents.
In dieser Ausführungsform ist das Spritzgussteil
In this embodiment, the injection molded part
Der Körper
In das Spritzgussteil
Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da durch die Kombination von Extrusionsblasformen und Spritzgießen die Herstellung eines Tanks mit mehreren Taschen (Volumen zum Aufnehmen eines Fluids) ermöglicht wird. Mit dieser flexiblen Lösung können einige spezielle Formen, die durch Blasformen schwierig herzustellen sind, durch Spritzgießen erhalten werden, wodurch es möglich ist, Mehrfach-Tanks mit hoher Komplexität zu geringen Kosten herzustellen.This solution is particularly advantageous because the combination of extrusion blow molding and injection molding enables the manufacture of a multi-pocket tank (volume for holding a fluid). With this flexible solution, some special shapes which are difficult to produce by blow molding can be obtained by injection molding, whereby it is possible to manufacture multiple tanks with high complexity at a low cost.
Die Tatsache, dass der Tank von einem blasgeformten Körper und einem von außen daran angebrachten Spritzgussteil gebildet wird, die gemeinsam das innere geschlossene Volumen des Tanks bilden (d.h. das Spritzgussteil bildet einen Abschnitt der Wand des Tanks), ermöglicht, dass der Behälter durch eine Kombination aus Extrusionsblasformen und Spritzgussverfahren hergestellt wird, die benutzerfreundlich und leicht durchzuführen sind.The fact that the tank is formed by a blow-molded body and an externally attached injection molded part which together form the inner closed volume of the tank (ie, the injection molded part forms a portion of the wall of the tank) allows the tank to be combined produced from extrusion blow molding and injection molding, which are user-friendly and easy to carry out.
Bei sehr großen oder sehr langen Tanks kann die Gesamthöhe oder -länge des zu blasenden Abschnitts (also die Tiefe des Hohlraums der Blasform zur Herstellung des Tanks) reduziert werden (nur der blasgeformte Körper im Vergleich zum gesamten Tank im klassischen Verfahren), wodurch der Tank ohne Dickenproblem blasformbar ist und / oder die separate Herstellung bestimmter Bereiche ermöglicht, die eine minimale Dicke im Spritzgussteil erfordern, wodurch die Herstellung des Tanks erleichtert und seine Dicke optimiert wird (Mit anderen Worten, es muss nicht mehr eine Überdicke im Bereich der Trennlinie des Tanks entstehen, um die Mindestdickenanforderung in den Endbereichen des Tanks zu erfüllen. Dies führt zu einer Materialeinsparung und damit zu einer Gewichts- und Kostenersparnis.). Bei Tanks mit einem oder mehreren Spezialelementen (z.B. einem Mason Jar-Gewinde), die sich in dem von der Trennlinie durchlaufenen Bereich befinden, kann das Spezialelement separat im Spritzgussverfahren hergestellt werden, wodurch das Leckrisiko in diesem Bereich verringert wird.For very large or very long tanks, the overall height or length of the section to be blown (ie the depth of the cavity of the blow mold for the production of the tank) can be reduced (only the blow-molded body compared to the entire tank in the classical process), whereby the tank without thickness problem, and / or allows the separate production of specific areas requiring a minimum thickness in the injection molding, thereby facilitating the manufacture of the tank and optimizing its thickness (in other words, there is no longer any need for excess thickness in the region of the dividing line of the tank in order to meet the minimum thickness requirement in the end areas of the tank, which leads to material savings and thus to weight and cost savings.). In tanks with one or more special elements (e.g., a Mason Jar thread) located in the area traversed by the parting line, the special element can be separately injection molded, thereby reducing the risk of leakage in that area.
Nun wird der Herstellungsprozess der Tanks
Der Prozess zur Herstellung des Tanks
- - Platzieren eines Kunststofrohlings (oder eines Vorformlings) 10 zwischen einer ersten Formhälfte
1 und einer zweiten Formhälfte2 und Schließen der Form (6 ); - - Blasformen des Rohlings (oder der Vorform) 10 in der Form, um einen blasgeformten Körper
12 (7 ), vorzugsweise einen geschlossenen blasgeformten Körper, herzustellen; - - Entfernen des Körpers
12 aus der Form und Abkühlen des Körpers (Schritt A von8 ); - - Abschneiden eines Abschnitts des Körpers
12 an seinem unteren Ende, umdas blasgeformten Befestigungsteil 16 um eine Öffnung 17 herum auszubilden (mit anderen Worten,das blasgeformte Befestigungsteil 16 ist derRand der Öffnung 17 , siehe Schritt B von8 ); - - Anbringen des Spritzgussteils
13 andem blasgeformten Befestigungsteil 16 , dicht, von außen aus (Schritt C von8 ).
- Placing a plastic blank (or preform) 10 between a
first mold half 1 and asecond mold half 2 and closing the mold (6 ); - Blow molding the blank (or preform) 10 in the mold to form a blow molded body
12 (7 ), preferably a closed blow-molded body; - - removing the
body 12 from the mold and cooling the body (step A of8th ); - - cutting off a section of the
body 12 at its lower end, around the blow-moldedfastener 16 around anopening 17 around (in other words, the blow-moldedfastener 16 is the edge of theopening 17 , see step B of8th ); - - Attaching the injection molded
part 13 on the blow-moldedattachment part 16 , tight, from the outside (step C of8th ).
In ähnlicher Weise umfasst das Verfahren zur Herstellung des Tanks
- - Platzieren eines Kunststoffrohlings (oder eines Vorformlings)
10 zwischen der Halbform1 und einer zweiten Halbform2 und Schließen der Form (6 ); - - Blasformen des Rohlings (oder des Vorformlings)
10 in der Form, um einen Körper22 (7 ), vorzugsweise einen geschlossenen, blasgeformten Körper herzustellen; - - Entfernen des Körpers
22 aus der Form und Abkühlen des Körpers (Schritt A von9 ); - - Abschneiden eines Abschnitts des Körpers
22 an seinem oberen Ende, umdas blasgeformten Befestigungsteil 25 um eine Öffnung 27 herum auszubilden (mit anderen Worten,das blasgeformte Befestigungsteil 25 ist derRand der Öffnung 27 , siehe Schritt B von9 ); - - Anbringen des Spritzgussteils
23 (kann eine oder mehrere zuvor darin integrierte Komponenten umfassen) andem blasgeformten Befestigungsteil 25 , dicht, von außen aus (Schritt C in9 ).
- Placing a plastic blank (or preform)
10 between thehalf form 1 and asecond half form 2 and closing the mold (6 ); - Blow molding the blank (or preform)
10 in the form of a body22 (7 ), preferably to produce a closed, blow-molded body; - - removing the
body 22 from the mold and cooling the body (step A of9 ); - - cutting off a section of the
body 22 at its upper end, around the blow-moldedfastener 25 around anopening 27 around (in other words, the blow-moldedfastener 25 is the edge of theopening 27 , see step B of9 ); - - Attaching the injection molded part
23 (may include one or more components previously integrated therein) on the blow-moldedfastener 25 , tight, from the outside (step C in9 ).
Der Fachmann kann leicht das Verfahren zum Herstellen der Tanks herausfinden, wie es in den
Vorzugsweise wird der Tank
- - Platzieren eines Kunststoffrohlings (oder eines Vorformlings)
10 zwischen einer ersten Formhälfte3 und einer zweiten Formhälfte4 und Schließen der Form (10 ); - - Blasformen des Rohlings (oder des Vorformlings)
10 in der Form, umden blasgeformten Körper 52 mitdem blasgeformten Befestigungsteil 56 um eine Öffnung herum herzustellen (dies kann mit Hilfe eines beweglichen Teils5 realisiert werden (zum Beispiel in zylindrischer Form, siehe10 ) an der Unterseite, um den Rohling oder die Vorform richtig einzuklemmen); - - Entfernen des Körpers
52 aus der Form und Abkühlen des Körpers (Schritt A von11 ); - Entfernen von Graten57 (überschüssiges Material) ausdem Körper 52 ; - - dichtes Anbringen des Spritzgussteils
53 andem blasgeformten Befestigungsteil 56 .
- Placing a plastic blank (or preform)
10 between a first half of themold 3 and asecond mold half 4 and closing the mold (10 ); - Blow molding the blank (or preform)
10 in the form, around the blow-moldedbody 52 with the blow-moldedfastening part 56 to make an opening around (this can be done with the help of a movingpart 5 be realized (for example in cylindrical form, see10 ) at the bottom to properly clamp the blank or preform); - - removing the
body 52 from the mold and cooling the body (step A of11 ); - Removing burrs57 (excess material) from thebody 52 ; - - Close attachment of the injection molded
part 53 on the blow-moldedattachment part 56 ,
Vorzugsweise wird bei den obigen Prozessen der Schritt des Anbringens durch Schweißen durchgeführt.Preferably, in the above processes, the welding step is performed.
Die Zeichnungen und die obige Beschreibung beschreiben nicht einschränkende besondere Ausführungsformen eines Tanks oder eines Prozesses zum Herstellen eines Tanks. Einige herkömmliche Aspekte wurden beim Vermitteln der Prinzipien vereinfacht oder weggelassen. Der Fachmann sollte wissen, dass die Variationen dieser Ausführungsformen in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Es versteht sich, dass die obigen Merkmale auf verschiedene Arten kombiniert werden können, um eine Vielzahl von Variationen zu bilden. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen besonderen Ausführungsformen beschränkt, sondern durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente ausgebildet.The drawings and the description above describe non-limiting particular embodiments of a tank or process for manufacturing a tank. Some conventional aspects have been simplified or omitted in teaching the principles. It should be understood by those skilled in the art that the variations of these embodiments are within the scope of the present invention. It should be understood that the above features may be combined in various ways to form a variety of variations. Thus, the present invention is not limited to the above specific embodiments, but is formed by the following claims and their equivalents.
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