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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Anschlußstutzen mit
über die Außenwand derselben vorspringendem Kragen bei Kunststofftanks Bei einem
bekannten Verfahren zur Herstellung von Anschlußstutzen mit einem vorspringenden
Kragen bzw.
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Flansch aufweisenden Kunststofftanks wird zunächst der 'Bank in einer
Form aus einem zähplastischen Kunststoffschlauch geblasen. Anschließend wird der
Anschlußstützen, der in einem gesonderten Arbeitsgang aus Kunststoff gespritzt oder
gegossen wird, auf die 'l'emperatur dea Kunst stofftanks- erwärmt und mit diesem
verschweißt. In dem abschließenden Arbeitsgang wird dann schließlich die Bohrung
in der Tankwand hergestellt.
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Dieses Verfahren bringt durch das Aufschweißen eines Fremdteiles
auf der Tankwand erhebliche Nachteile mit sich.
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Wenn die Temperaturen des Materials des Anschlußstutzens sowie des
Tankbehälters nicht genau übereinstimmen, besteht die Gefahr, daß undichte Stellen
auftreten, die dadurch entstehen, daß sich die Kunststoffmaterialien der beiden
Teile nicht innig miteinander verbinden oder daß Spannungsrisse auftreten. Zusätzlich
zu den Nachteilen der zahlreichen Verfahrensschritte, die das bekannte Verfahren
erheblich verteuern, der Gefahr des Auftretens von undichten Stellen beim Verschweißen
des Anschlußstutzens mit der Tankwand äußert sich ein weiterer Nachteil dieses bekannten
Verfahrens darin, daß die Schweißnaht an der Verbindungsstelle zwischen Anschlußstutzen
und Tankwand sichtbar ist.
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Ein wesentlicher Liangel ist desweiteren darin zu sehen, daß zur
Durchführung des bekannten Verfahrens eine äußerst aufwendige Vorrichtung erforderlich
ist. So muß beispielsweise in die Form, in der der Tank geblasen wird, eine gesonderte
Halterung eingebaut werden, in die der Anschlußstutzen eingesetzt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, ein Verfahren zu schaffen,
daß die Nachteile des bekannten Verfahrens zur Herstellung von Kunststofftanks mit
Anschlußstutzen vermeidet, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu schaffen, die gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser Art eine
erheblich vereinfachte Bauweise aufweist.
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Gegenstand der Erfindung ist demgemäß im wesentlichen ein Verfahren
zur Herstellung von Anschlußstutzen mit über die
Außenwand vorspringendem
Kragen bzw. Flansch aufweisenden Kunststofftanks, das durch folgende Verfahrensschritte
gekennzeichnet ist: a) Blasen eines Tankbehälters aus zähplastischem Kunststoff
in einer Form, b) Einschneiden einer Ausnehmung in die Tankwand an der Stelle des
anzubringenden Anschlußstutzens unter Beibehaltung eines Überdruckes, vorzugsweise
des Blasdruckes, im Tankbehälter sowie c) Formen des Anschlußstutzens mit Kragen
aus der Tankwand in einer Form unter Überdruck, vorzugsweise unter Blasdruck im
Tank.
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Die Vorrichtung zur Iurchführiing des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht im wesentlichen, aus einer an eine 3lasmaschine angeschlossenen Form zur
Herstellung des Tankbehälters, einer in Richtung der Längsachse dw herzustellenden
Anschlußstutzens heb- und senkbaren Schneidvorrichtung sowie einer Form zur Formung
des Ansohlußstutzens, wobei die Formen zur Herstellung des Tankbehälters und des
Anschlußstutzens als geteilte Formen ausgebildet sind, deren Formteilemotorisch
schließbar und auseinanderbewegbar sind.
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Die Formen für den Tank und für den Anschlußstutzen sind in der Längsmittelebene
des Tanks -geteilt.
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Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge weist die Innenwand
der Form für den Anschlußstutzen das seitliche Außenprofil des Axischlußstutzens
auf und die Form ist durch einen Deckel - drucksitteldicht verschließbar, dessen
Unterseite
die Begrenzung für die Stirnfläche des Anschlußstutzensbildet
und der von einem das Schneidwerkzeug aufnehmenden Druckstempel durchsetzt wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Schneidwerkzeug
durch eine am Ende des Druckstempels angeordnete Schneidkrone gebildet, die über
eine den Druckstempel durchsetzende Zuleitung an eine Druckmittelquelle angeschlossen
ist. Das der Schneidkrone zugeführte Druckmittel dient dazu, nach Fertigung des
Tanks mit dem Anschlußstutzen das in der Schneidkrone befindliche, aus der Tankwand
ausgeschnittene Kunststoffmaterial auszuwerfen.
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In weiterer iusgestaltung der Erfindung wird der Druckstempel durch
Hydraulikzylinder angetrieben.
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Bei geschlossener Anschlustutzen-Fcrm wird der Formdeckel durch den
Druckstempel druckdicht gegen die Form gepreßt.
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Bei einer ersten Aus£Khrung der Form zur Herstellung des nschlußstutzens
ist der Druckatempel in einer Bohrung des Formdeckels relativ zu demselben und der
Deckel in einer Bohrung der Form verschiebbar geführt, wobei bei geschlossener Form
der sich in der unteren Totpunktlage befindliche Druckstsmpel tiber einen Anschlag
den formdeckel an die Form anpreßt und wobei in der oberen Totpunktlqe des Druckstempels
der Formdeckel durch in der Form angeordnete Federn o.dgl. um den durch einen Anschlag
begrenzten Hub, der kleiner als die Führungslänge des Formdeckels in der Form ist,
in die Offenstellung angehoben wird.
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Bei einer weiteren Ausführung sind Druckstempel und Sormdeckel einteilig
ausgebildet.
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Bei beiden Ausführungen der Form zur Herstellung des Anschlußstutzens
weist dieselbe Kammern zur Aufnahme des überflüssigen Kunststoffmaterials auf und
im Formdeckel sind Entlüftungsleitungen angebracht, die mit dem Innenraum der Form
in Verbindung stehen.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnung ausführlich erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt
durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung
eines Kunststofftanks mit Anschlußstutzen, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II
der Fig. 1, während Bigo 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch eine weitere
Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung ohne den Antrieb für den Druckstempel
veranschaulicht.
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Die Vorrichtung nach den Fign. 1 und 2 zur Herstellung von Anschlußstutzen
mit Aber die Außenwand vorspringendem Kragen bei Kunststofftanks besteht im wesentlichen
aus einer an eine nicht dargestellte Blasnraschine angeichlossenen Form 1 zur Herstellung
des Tankbehälters 2, einer in Richtung der Längsachse 4-4 des herzustellenden Anschlußstutzens
3 heb-und senkbaren Schneidvorrichtung 5 sowie einer Form 6 zur Formung des Anschlußstutzens
3. Die Form 1 für den Tank 2
sowie die Form 6 für den Anschlußstutzen
3 sind jeweils in der Längsmittelebene 7 - 7 geteilt, wobei die Formteile 8,9 der
Form 1 für den Tankbehälter 2 und die Formteile 10,11 der Anschlußstutzen-Form 6
motorisch schließbar und zur Herausnahme des Tanks aus der Form auseinanderbewegbar
sind.
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Die Form 1 für den Tank ist über einen Anschluß 12 mit einer nicht
dargestellten Blasmaschine verbunden.
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Die zylindrische Form 6 für den Anschlußstutzen 3 ist in einer entsprechenden
zylindrischen Bohrung 13 der Form 1 für den Tank 2 eingesetzt und mittels Schrauben
14 in derselben befestigt, wobei die Unterseite 15 der Form 6 einen i'eil der Form
1 für den Tankbehälter 2 bildet. Die Innenwand 16 der Form 6 weist das seitliche
Außenprofil 17 des Anschlußstutzens 3 auf. In der Form 6 sind Entlüftungsleitungen
18 angebracht, die mit dem Innenraum 19 der Form in Verbindung stehen.
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Die Form 6 wird durch einen Formdeckel 20 verschlossen, dessen Unterseite
21 die Begrenzung für die Stirnfläche 22 des Anschlußstutzens 3 bildet. Der in Richtung
der Längsachse 4 - 4 des Anschlußstutzens 3 verschiebbare Deckel 20 ist in der Form
6 zweifach geführt, und zwar mittels eines zylindrischen Ansatzes 2g, der in einer
entsprechenden zylindrischen Führung 24 der Form 6 verschiebbar ist, sowie mittels
Shrungsstiften 25 die in einem Absatz 26 der Form 6 angeordnet sind und einen Ringflansch
27 auf dem Umfang des Formdeckels 20 durchsetzen, der bei geschlossener Form 6 mittels
seines Ringflansches 27 druckmitteldicht auf einer auf dem Absatz 26 angeordneten
Ringdichtung 28 aufliegt0 Bei geöffneter Form 6
wird der Formdeckel
20 durch an einem Ringflansch 27 angreifende Federn 29- die in dem Absatz 26 der
Form 6 angeordnet sind, um den Hub 30 in die Offenstellung 20' angehoben, wobei
die Hubhöhe durch einen ersten Anschlag in Form des Absates 26 der Form 6 sowie
einen zweiten Anschlag in Form einer auf der Form 6 befestigten Ringplatte 31 bestimmt
wird. Um auch bei Offenstellung 20' des Formdeckels 20 die Form 6 druckdicht abzuschließen,
ist der Hub 30 kleiner als die Führungslänge 32 des zylindrischen Führungsansa;tzes
23 des Formdeckels 20 in der zylindrischen Führungder Form 6* Das bei der Formung
des Anschlußstutzens 3 gegebenenfalls anfallende überflüssige Kunststoffmaterials
wird durch Kammern 33 im Formdeckel 20 aufgenommen.
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Der Formdeckel 20 weist eine Führungsbohrung 34 für einen Druckstempel
35 auf, der an seinem unteren Ende mit einer Schneidkrone 5 versehen ist, die über
Verbindungsleitungen 36 mit einem geringen Dirchmesser, z.B. 1 mm, im ßchneidkronenkopf
37 sowie über eine den Druckstempel 20 durohsetzende Zuführungsleitung 38 mit einer
nicht dargestellten Druckmittelquelle verbunden ist. Zum antrieb des Druckstempels
35 dienen zwei Hydraulikzylinder 39,40, deren Druckkolben 41 über ein Querjoch 42
mit dem Druckstempel 55 verbunden sind und auf Konsolen 43 befestigt sind, die an
einer Halteplatte 44 angeordnet sind, die mittels einer Grundplatte 45 sowie Befestigungsschrauben
46 auf dem Formteil 8 der Tankfarm 1 befeatigt ist.
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In der unteren Totpunktlage 35ti drückt der Iruckstempel 35 über
einen Buna 47, der auf einer in den Formdeckel 20 eingesetzten Druckplatte 48 aufliegt,
den Formdeckel 20 in Schließstellung, in der dieser mit seinem Ringflansch 27 gegen
die
auf dem Absatz 26 der Form 6 angeordnete Ringdichtung 28 gepreßt wird.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Das Kunststoffmaterial wird durch den Anschluß 12 von der nicht dargestellten Blasmaschine
in Form eines Schlauches in zähplastischem Zustand bei 180 - 20000 und einem Blasdruck
von 5-7 atü der Form 1 zugilhrt und zu dem Tankbehälter 2 geblasen. Bei dem Blasvorgang
befindet sich der Druckstempel 35 in seiner oberen Totpunktlage 35' und die Schneidkrone
5 in ihrer zurückgezogenen Stellung im Innenraum 19 der Form 6 für den Anschlußstutzen.
Der Formdeckel 20 der Form 6 befindet sich in der Offenstellung 20', in der die
Form 6 druckdicht abgeschlossen ist, so daß der Blasdruck im Innenraum 19 der Form
aufrechterhalten wird. Nunmehr wird der Arbeitshub des Druckstempels 35 eingeleitet,
bei dem sich derselbe in seine untere Ttpunktlage 35 " bewegt und durch die Schneidkrone
5 ein rundes Loch 49 in den Wandteil 50 des Ii'ankbehälters- 2 geschnitten wird,
aus dem der Anschlußstutzen 3 geformt wird.
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In der unteren Totpunktlage 35 " hält der Druckstempel 35 den Formdeckel
20 in einer Schließstellung. Nunmehr wird der Anschlußstutzen 3 unter Blasdruck
bzw. bei einem über dem BIasdruck liegenden Druck geformt, wobei dEr Wandteil 50
des Tanks 2 in die durch das Profil 17 sowie die Unterseite 21 des Formdeckels 20
gebildete Form gepreßt wird, Anschließend wird der Druckstempel 35 in seine obere
Totpunktlage 35' unter Freigabe des Formdeckels 20 gefahren, der nach Abschalten
des Druckes in der Form 1 für den Tank und der Form 6 für den Anschlußstutzen 3
durch die Federn 26 in die Offenstellung 20 angehoben wird. Um den fertigen Tank
2 aus der Vorrichtung herausnehmen zu können, werden anschließend die Formteile
8, 9 der
tankfarm sowie die Formteile 10, 11 der Anschlußstutzen-Form
-geöffnet. Durch die Zuführung von Druckluft über die Zuführungsleitung 38 im Druckstempel
20 sowie die Verbindungsle-itungen 3-6 im Schneidkronenkopf 37 wird das im Schneidkopf
5 befindliche, aus dem Wandteil 50 ausgeschnittene Kunststoffmaterial 51 ausgeworfen.
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Beim Formen des Anschluß-stutzens 5 entweicht das durch das Kunststoffmaterial
verdrängte Druckgas durch die 3ntlüftungsleitungen 18 ins Freie oder wird einem
nicht dargestellten Druckgasspeicher zugeführt, aus dem das Druckgas wiederum zum
Blasen des Tanks entnommen wird. Beim Blasen von Tanks aus zähen Kunststoffmaterialien
werden die Entlüftungsleitungen 18 an eine Vakuumpumpe angeschlossen, um zu erreichen,
daß das in die Farm 6 eingeformte Kunststoffmaterial dicht am Profil 17 an der Innenwand
16 der Form 6 sowie an der Unterseite 21 des Formdeckels 20 anliegt.
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Mit der in den Fign. t und 2 dargestellten-Vorrichtung wird ein Anschlußstutzen
3 in dem sich konisch verengenden Teil 52 des Tankbehälters 2 geformt. Es ist selbstverständlich
möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung An'-schlussstutzen an jeder beliebigen
Stelle des Tanks*, beispielsweise an dem, zylindrischen Teil desselben, herzustellen.
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Bei der in FLg 5 dargestellten zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Herstellung von Tanks mit Anschlußstutzen sind gleiche oder ähnliche Teile wie
bei der Ansführunggemäß den Fign. 1 und 2 mit gleichen, jedoch um dieZahl 100 erhöhten
Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dieser Ausführung sind Druckstempel 135 und Formdeckel
120 einteilig ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch
1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale,
die im einzelnen -- oder in Kombination -- in der gesamten Beschreibung und Zeichnung
offenbart sind.
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Patentansprüche