DE19944579A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters, insbesondere eines Kraftstofftanks. Um in einer einzigen Blasform einen mehrwandigen Behälter herstellen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß bei dem Verfahren ein im wesentlichen hohlzylindrischer erster Vorformling (14) und ein im wesentlichen ballon- oder schlauchförmiger zweiter Vorformling (16) in einer zunächst geöffneten Blasform (12) angeordnet werden, wobei der zweite Vorformling (16) im Zylinderinnenraum des ersten Vorformlings (14) angeordnet wird, die Blasform (12) geschlossen und zunächst der erste Vorformling (14) ausgeformt wird, und danach der zweite Vorformling (16) so weit ausgeformt wird, daß er mit seiner Außenfläche zumindest teilweise an der Innenfläche des ersten Vorformlings (14) anliegt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Kunststoffbehälters, insbesondere eines Kraft
stofftanks.
Kunststoffbehälter werden häufig mittels eines Blas
formverfahrens hergestellt. Hierzu wird eine in der Re
gel zweigeteilte Blasform verwendet, deren Innenkontur
der späteren Außenkontur des herzustellenden Behälters
entspricht. Ein Vorformling wird in die geöffnete Blas
form eingeführt, die Blasform wird geschlossen und der
Vorformling dann mittels Druckluft so weit ausgeformt,
bis er an der Innenwandung der Blasform anliegt und de
ren Gestalt annimmt. Die Druckluft wird mittels eines
Blasdorns zugeführt, der von einer Seite her in den
Randbereich der Blasform eingeführt wird. Beim Schlie
ßen der Blasform wird dabei auch der eine Endbereich
des Vorformlings an den Hals des Blasdorns angepreßt,
wodurch nach Beendigung des Ausformens eine entspre
chende Öffnung in dem Behälter geschaffen wird, die
beispielsweise bei Kraftstofftanks zur Aufnahme des
Kraftstoff-Einfüllstutzens dienen kann. Obwohl mit ei
nem derartigen Verfahren Behälter kostengünstig herge
stellt werden können, ist es damit bisher nur möglich,
einwandige Behälter herzustellen. Insbesondere bei
Kraftstofftanks besteht jedoch das Bedürfnis, Behälter
mit mehr als einer Wandung oder Schicht aus unter
schiedlichen Materialien herzustellen, um den verschie
densten Anforderungen, beispielsweise hinsichtlich me
chanischer Stabilität und Permeationsbeständigkeit ge
gen Kraftstoffdämpfe, gerecht zu werden. Die Herstel
lung derartiger Behälter erforderte bisher aufwendige,
mehrstufige Herstellungsverfahren.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein Verfahren der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine Herstel
lung mehrwandiger Behälter in einer einzigen Blasform
möglich wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Merkmalskombination
des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Aus
gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht vor allem von der Erkenntnis aus,
daß es möglich ist, mehr als einen Vorformling gleich
zeitig in der Blasform anzuordnen, wobei die verschie
denen Vorformlinge aus unterschiedlichen Materialien
bestehen können, und diese dann mittels eines speziel
len Blasdorns nacheinander auszuformen. Gemäß der Er
findung wird daher vorgeschlagen, daß
- - ein im wesentlicher hohlzylindrischer erster Vor formling und ein im wesentlichen ballon- oder schlauchförmiger zweiter Vorformling in einer zu nächst geöffneten Blasform angeordnet werden, wo bei der zweite Vorformling im Zylinderinnenraum des ersten Vorformlings angeordnet wird;
- - die Blasform geschlossen und zunächst der erste Vorformling ausgeformt wird; und
- - danach der zweite Vorformling so weit ausgeformt wird, daß er mit seiner Außenfläche zumindest teilweise an der Innenfläche des ersten Vorform lings anliegt.
Zweckmäßig werden der ersten und der zweite Vorformling
von gegenüberliegenden Seiten aus in die Blasform ein
geführt, wobei der zweite Vorformling vor dem Einführen
in die Blasform auf einem Blasdorn angeordnet wird, der
einen radial inneren, mit dem Innenraum des zweiten
Vorformlings kommunizierenden Zuluft- und Abluftkanal
sowie mindestens einen radial äußeren Zuluft- und Ab
luftkanal zum Ausformen des ersten Vorformlings auf
weist.
Soweit mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein
Kraftstofftank hergestellt werden soll, kann der erste
Vorformling, der die äußere Hülle des fertigen Behäl
ters bilden soll, mittels eines Extrusionsverfahrens
aus einem hochdichten Polyethylen (HDPE) hergestellt
werden, um eine schlagzähe Außenhülle zu bilden, wäh
rend der zweite Vorformling, der eine innere Lage des
Behälters bilden soll, mittels eines Spritzgußverfah
rens aus einem für Kohlenwasserstoffe im wesentlichen
undurchlässigen Material hergestellt werden kann. Der
zweite Vorformling wird dann vor dem Einführen in die
Blasform zweckmäßig erwärmt, beispielsweise auf eine
Temperatur von 150 bis 200°C.
Während der zweite Vorformling vor dem Einführen in die
Blasform bereits auf dem Blasdorn angeordnet ist, wird
der blasdornseitige Endbereich des ersten Vorformlings
erst beim Schließen der Blasform an einen bezüglich des
zweiten Vorformlings radial außen liegenden Bereich des
Blasdorns angepreßt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird nach
dem Schließen der Blasform zunächst der erste Vorform
ling mit einem Überdruck ausgeformt, während dabei der
zweite Vorformling mit einem geringeren Druck als dem
zum Ausformen des ersten Vorformlings verwendeten Druck
beaufschlagt wird, um ein Kollabieren des zweiten Vor
formlings während des Ausformens des ersten Vorform
lings zu vermeiden. Nachdem das Ausformen des ersten
Vorformlings beendet ist, wird dort vor dem Ausformen
des zweiten Vorformlings der Druck reduziert, um die
Außenhülle des Behälters in der Form zu stabilisieren
und ein Kollabieren zu verhindern. Danach kann der
zweite Vorformling ausgeformt werden. Nach einer gewis
sen Abkühlzeit kann dann der Druck abgelassen werden
und der fertige Behälter aus der Blasform entnommen
werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
kann eine Blasform mit einem oder mehreren, vorzugswei
se rippenartigen, nach innen weisenden Vorsprüngen ver
wendet werden. Der zweite Vorformling kann dann so weit
ausgeformt werden, daß er mit seiner Außenfläche an den
rippenartigen Vorsprüngen an der Innenfläche des ersten
Vorformlings anliegt, während in den übrigen Bereichen
ein Spaltraum zwischen den ausgeformten Vorformlingen
verbleibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand
eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus
führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine aus zwei Hälften bestehende, geöffnete
Blasform mit zwei darin angeordneten Vorform
lingen, wobei der zweite Vorformling auf einem
Blasdorn angeordnet ist;
Fig. 2 die Blasform gemäß Fig. 1 im geschlossenen Zu
stand nach dem Ausformen der zwei Vorformlin
ge; und
Fig. 3 ein Detail aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine aus zwei Hälften 10, 10' bestehende,
insgesamt mit 12 bezeichnete Blasform in geöffnetem Zu
stand. Zwischen den Hälften 10, 10' sind ein erster
Vorformling 14 und ein zweiter Vorformling 16 angeord
net. Der erste Vorformling 14 weist eine hohlzylindri
sche Gestalt auf und ist mittels eines dem Blasformver
fahren vorgeschalteten Extrusionsverfahrens aus einem
hochdichten Polyethylen (HDPE) hergestellt. Der zweite
Vorformling 16 weist eine ballon- oder schlauchförmige
Gestalt auf und ist in einem dem Blasformverfahren
ebenfalls vorgeschalteten Spritzgußverfahren aus einem
für Kohlenwasserstoffe undurchlässigen Material herge
stellt. Vor dem Einführen in die Blasform wird der
zweite Vorformling 16 auf einem Blasdorn 18 angeordnet
und in einem sich außerhalb der Blasform befindlichen
Ofen auf etwa 150 bis 200°C vorgewärmt.
Der Blasdorn 18 weist einen zentralen Zuluft- und Ab
luftkanal 20 auf, der mit dem Innenraum des zweiten
Vorformlings 16 kommuniziert, sowie zwei radial äußere
Zuluft- und Abluftkanäle 22, die nach dem Schließen der
Blasform 12 mit dem Zylinderinnenraum des ersten Vor
formlings 14 kommunizieren. Um den zweiten Vorformling
16 auf dem Blasdorn 18 anordnen zu können, ohne die Zu
luft- und Abluftkanäle 22 zu blockieren, weist der
Blasdorn 18 an seinem blasformseitigen Ende eine im
Durchmesser reduzierte Partie 24 auf.
Die Innenhöhlung der Blasform 12 ist weiterhin mit meh
reren rippenartigen, nach innen weisenden Vorsprüngen
26, 26', 26" versehen, die während des Ausformens der
Vorformlinge entsprechende Eindellungen an diesen er
zeugen. Diese Eindellungen in der Wandung des fertigen
Behälters dienen zum einen zur Aussteifung des Behäl
tergehäuses. Zum anderen bieten die Eindellungen an der
äußeren Gehäusewandung Anlageflächen für die innere Ge
häusewandung, so daß beim Ausformen des zweiten Vor
formlings 16 bei Bedarf ein Spaltraum zwischen den Wan
dungen bestehen bleiben kann.
Nachdem die Vorformlinge 14, 16 in der Blasform 12 an
geordnet sind, wird diese in bekannter Weise geschlos
sen und die Ausformung der Vorformlinge 14, 16 begon
nen. Dabei wird zunächst der erste Vorformling 14 aus
geformt, indem dessen Zylinderinnenraum über die Zu
luft- und Abluftkanäle 22 mit einem Druck beaufschlagt
wird. Um dabei ein Kollabieren des zweiten Vorformlings
16 zu verhindern, wird dieser über den Zuluft- und Ab
luftkanal 20 ebenfalls mit Druck beaufschlagt, der je
doch nicht so groß ist, daß er zu einer Ausformung des
Vorformlings 16 führen würde. Sodann wird der zum Aus
formen des ersten Vorformlings 14 verwendete Druck bis
auf einen Restwert reduziert, um den Vorformling 14 in
der Blasform 12 zu stabilisieren. Anschließend wird der
zweite Vorformling 16 ausgeformt, indem er über den Zu
luft- und Abluftkanal 20 mit einem Druck beaufschlagt
wird.
Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, wird der zweite Vor
formling 16 nur so weit ausgeformt, daß er mit seiner
Außenfläche an den Vorsprüngen 26, 26', 26" anliegt,
während im übrigen ein Spaltraum 28 zwischen den Wan
dungen verbleibt. Durch den Blasdorn 18 wird in dem Be
hälter eine Öffnung gebildet, die im Falle eines Kraft
stofftanks zur Montage des Kraftstoff-Einfüllstutzens
dienen kann. Nach einer gewissen Abkühlzeit kann der
fertige Behälter aus der Blasform 12 entfernt werden.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters, insbesondere eines Kraft stofftanks. Um in einer einzigen Blasform einen mehr wandigen Behälter herstellen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein im wesentlichen hohlzylindrischer erster Vorformling 14 und ein im we sentlichen ballon- oder schlauchförmiger zweiter Vor formling 16 in einer zunächst geöffneten Blasform 12 angeordnet werden, wobei der zweite Vorformling 16 im Zylinderinnenraum des ersten Vorformlings 14 angeordnet wird, die Blasform 12 geschlossen und zunächst der er ste Vorformling 14 ausgeformt wird, und danach der zweite Vorformling 16 so weit ausgeformt wird, daß er mit seiner Außenfläche zumindest teilweise an der In nenfläche des ersten Vorformlings 14 anliegt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters, insbesondere eines Kraft stofftanks. Um in einer einzigen Blasform einen mehr wandigen Behälter herstellen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein im wesentlichen hohlzylindrischer erster Vorformling 14 und ein im we sentlichen ballon- oder schlauchförmiger zweiter Vor formling 16 in einer zunächst geöffneten Blasform 12 angeordnet werden, wobei der zweite Vorformling 16 im Zylinderinnenraum des ersten Vorformlings 14 angeordnet wird, die Blasform 12 geschlossen und zunächst der er ste Vorformling 14 ausgeformt wird, und danach der zweite Vorformling 16 so weit ausgeformt wird, daß er mit seiner Außenfläche zumindest teilweise an der In nenfläche des ersten Vorformlings 14 anliegt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehäl
ters, insbesondere eines Kraftstofftanks, bei dem
- - ein im wesentlichen hohlzylindrischer erster Vor formling (14) und ein im wesentlichen ballon- oder schlauchförmiger zweiter Vorformling (16) in einer zunächst geöffneten Blasform (12) angeordnet wer den, wobei der zweite Vorformling (16) im Zylinder innenraum des ersten Vorformlings (14) angeordnet wird;
- - die Blasform (12) geschlossen und zunächst der erste Vorformling (14) ausgeformt wird; und
- - danach der zweite Vorformling (16) so weit ausge formt wird, daß er mit seiner Außenfläche zumindest teilweise an der Innenfläche des ersten Vorform lings (14) anliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Vorformling (14, 16)
von gegenüberliegenden Seiten aus in die Blasform
(12) eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Vorformling (16) vor dem
Einführen in die Blasform (12) auf einem Blasdorn
(18) angeordnet wird, der einen radial inneren, mit
dem Inneren des zweiten Vorformlings (16) kommuni
zierenden Zuluft- und Abluftkanal (20) sowie minde
stens einen radial äußeren Zuluft- und Abluftkanal
(22) zum Ausformen des ersten Vorformlings (14)
aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Vorformling (16) vor
dem Einführen in die Blasform (12) erwärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Vorformling (16) auf eine Temperatur
von 150 bis 200°C erwärmt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Vor
formling (14, 16) aus unterschiedlichen Kunststoff
materialien bestehen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Vorformling (14) aus hochdichtem Po
lyethylen (HDPE) und der zweite Vorformling (16)
aus einem für Kohlenwasserstoffe im wesentlichen
undurchlässigen Material besteht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Vorformling (14) mit
tels eines Extrusionsverfahrens hergestellt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Vorformling (16)
mittels eines Spritzgußverfahrens hergestellt ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der blasdornseitige Endbereich
des ersten Vorformlings (14) beim Schließen der
Blasform (12) an den Hals des Blasdorns (18) ange
preßt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen der
Blasform (12) zunächst der erste Vorformling (14)
ausgeformt wird, während der zweite Vorformling
(16) mit einem geringeren Druck als dem zum Ausfor
men des ersten Vorformlings (14) verwendeten Druck
beaufschlagt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß der zum Ausformen des er
sten Vorformlings (14) verwendete Druck nach dem
Ausformen auf einen geringeren Druck reduziert
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß eine Blasform (12) mit
einem oder mehreren vorzugsweise rippenartigen,
nach innen weisenden Vorsprüngen (26, 26', 26")
verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Vorformling (16) soweit ausgeformt
wird, daß er mit seiner Außenfläche an den rippen
artigen Vorsprüngen an der Innenfläche des ersten
Vorformlings (14) anliegt, während in den übrigen
Bereichen ein Spaltraum (28) zwischen den ausge
formten Vorformlingen verbleibt.
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