DE4205332A1 - Verbindung eines anschlusselementes aus metall mit einem blasgeformten behaelter aus kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung eines Anschluß­ elementes aus Metall mit einem blasgeformten Behälter aus Kunststoff, insbesondere einem Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Anschlußelemente wie Leitungsstutzen, Gewindebolzen oder Gewindemuttern etc. an blasgeformten Behältern aus Kunststoff werden entweder unmittelbar angeformt oder sofern es sich um metallische Anschlußelemente handelt, durch Schraubverbindungen oder Klebeverbindungen gehal­ ten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer gattungs­ gemäßen Verbindung zwischen Anschlußelement und blasge­ formten Behälter, die besonders robust und haltbar ist und die eine Permeation (Ausgasung) im Verbindungsbe­ reich weitgehendst unterbindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhaf­ te und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin­ dung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das metallische An­ schlußelement mit einem dem Behälterinnern zu sich er­ weiternden Bereich formschlüssig in die Behälterwand einzubinden. Die Verbindung kann dadurch unmittelbar beim Blasformen des Behälters hergestellt werden, wobei das Anschlußelement beispielsweise an dem Blasformwerk­ zeug festgelegt und dann in einem einzigen Arbeitsgang unmittelbar mit eingebunden wird. Dabei kann unbeein­ trächtigt von der Verbindung die Innenoberfläche des Be­ hälters durchgehend flouriert werden, um eine Permeation bzw. Ausgasung von Kraftstoff zu vermeiden.

Eine herstellungstechnisch besonders günstige Verbindung wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 bewirkt, indem das Anschlußelement direkt im Bereich der Trenn­ ebene liegt, so daß durch das entsprechend zusammen­ fahrende Werkzeug ein hoher Anpreßdruck im Verbindungs­ bereich erzielbar ist. Ferner wird das Einlegen und Positionieren des Anschlußelementes beim Blasformen günstiger.

Die formschlüssige Verbindung sowie deren Dichtheit kann durch die Merkmale der Patentansprüche 3 und 4 weiter verbessert werden, ferner kann die formschlüssige Preß­ verbindung durch Aufbringen eines Klebers zusätzlich verstärkt werden.

Der sich erweiternde Bereich des Anschlußelementes zur Herstellung des Formschlusses kann zylindrische oder scheibenförmige Gestaltung haben, bevorzugt wird jedoch gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 6 und 7 eine pilzförmige Erweiterung vorgeschlagen, die hohe Halte­ kräfte und eine günstige Einformbarkeit in die Behälter­ wand ermöglicht.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im fol­ genden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die Herstellung eines blasgeformten Behälters mit Einbringung eines metallischen Anschluß­ elementes im Trennahtsbereich;

Fig. 2 die Verbindung zwischen Anschlußelement und Be­ hälter nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 3 eine weitere Verbindung zwischen einem pilzför­ migen Anschlußelement und der Behälterwand eines blasgeformten Behälters.

Die Fig. 1 zeigt ein zweiteiliges Werkzeug 10, 12 zum Blasformen von Kraftstoffbehältern 14 aus Kunststoff, z. B. HD-PE. In bekannter Weise wird dabei ein entspre­ chender Schlauch als Vorformling in dem zusammenfahrba­ ren Werkzeug 10, 12 einen Blasdruck (Pfeile 16) ausge­ setzt, wobei über die Trennflächen (Trennebene 18) der "Schlauch" unter Bildung einer Trennaht (entlang der Trennebene 18, in dem dargestellten Querschnitt nicht ersichtlich) geschlossen wird.

Im Bereich dieser Trennebene bzw. Trennaht 18 wird ein Dorn 20 eingefahren, auf den ein metallischer Leitungs­ stutzen 22 als Anschlußelement für eine Kraftstofflei­ tung aufgesteckt ist. Die Trennflächen des Werkzeuges 10, 12 sind im Bereich des Dornes 20 mit halbkreisförmi­ gen Ausnehmungen 24, 26 versehen, die ein Umschließen des Leitungsstutzens 22 unter Bildung eines nach Außen ab­ ragenden Nippels 28 bei einem definierten Anpreßdruck sicherstellen. Die Trennaht 18 wird dabei in bekannter Weise unter Druck und Hitze stoffschlüssig verquetscht bzw. verschweißt.

Anschließend oder gleichzeitig wird durch Einbringen eines Flourgases die Innenoberfläche des Behälters flouriert.

Wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, weist der Lei­ tungsstutzen 22 einen dem Behälterinneren zugewandten, durchmessererweiterten, zylindrischen Bereich 30 auf, der von der Behälterwand 14 bzw. dem Nippel 28 form­ schlüssig (gegen Herausziehen) umschlossen ist. Der Be­ reich 30 ist zudem mit einer Ringnut 32 versehen, in die ein elastischer Dichtring 34 eingelegt ist, der eine zu­ sätzliche Abdichtung im Verbindungsbereich sicherstellt. Ferner wurde auf dem Leitungsstutzen 22 im Bereich 30 eine Rändelung (nicht dargestellt) und ein Kleber aufge­ bracht, um mit dem Einbinden des Leistungsstutzens 22 beim Blasformen einen zusätzlichen Formschluß und eine Klebeverbindung herzustellen. Gegebenenfalls kann schließlich eine Schlauchklemme 36 um den Nippel 28 vor­ gesehen sein, die eine zusätzliche Klemmwirkung erzeugt.

Die Fig. 3 zeigt durch die Mittellinie 38 getrennt zwei weitere Ausführungsbeispiele, wobei die auf der Zeich­ nung linke Hälfte einen Leitungsstutzen 40 als metalli­ sches Anschlußelement zeigt, dessen erweiteter Bereich 42 pilzförmig ausgebildet und in die Behälterwand 44 eines nicht dargestellten Kraftstoffbehälters beim Blas­ formen formschlüssig eingebunden ist. In der Behälterwand 44 ist im Bereich des lichten Querschnittes des Leitungsstutzens 40 eine Durchbrechung 46 vorgesehen, über die das Behälterinnere mit dem Leitungsstutzen 40 zum Abführen oder Zuführen von Fluid bzw. Kraftstoff verbunden ist.

Der Leitungsstutzen 40 weist ein Außengewinde 48 auf, welches im Zusammenwirken mit einer Überwurfmutter 50 und einem Dichtring 51 zur Befestigung einer nicht näher dargestellten Kraftstoffleitung 52 dient. Als zusätzli­ che Abdichtung im Verbindungsbereich sind zwei elasti­ sche Dichtringe 54 vorgesehen.

Abweichend zu dem beschriebenen Leitungsstutzen 40 kann der Leitungsstutzen 40′ (rechte Hälfte der Zeichnung) zwei durchmessererweiterte Bereiche 56, 58 aufweisen, die zwischen sich eine halbkreisförmige Ringnut 60 begren­ zen, in die sich beim Blasformen des Kraftstoffbehälters Abschnitte der Behälterwand 44 zur Bildung eines beid­ seitig wirkenden Formschlusses einlegen. Die Ringnut 60 kann ferner Umfangsrillen 62 aufweisen, die einen er­ höhten Reibschluß und Formschluß im Verbindungsbereich sicherstellen.

Da das Anschlußelement 40 bzw. der Leitungsstutzen 40, 40′ in das Behälterinnere einragt, wird der Anpreßdruck im Verbindungsbereich durch den Blasdruck beim Blasfor­ men bestimmt. Gegebenenfalls kann die Verbindung zusätz­ lich durch das Aufbringen eines Klebers weiter verstärkt werden. Die auf der rechten Hälfte der Fig. 3 darge­ stellte Konfiguration des Leitungsstutzens 40′ ergibt einen besonders langen Kriechweg zwischen der Öffnung 46 in der Behälterwand über den Verbindungsbereich nach außen, wodurch eine Ausgasung zuverlässig vermieden ist. Gleiches trifft bei einem kürzeren Kriechweg durch die Verwendung von Dichtungsringen 54 zu.

Claims (8)

1. Verbindung eines Anschlußelementes aus Metall mit einem blasgeformten Behälter aus Kunststoff, insbe­ sondere einem Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeu­ ge, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (22; 40) mit einem dem Behälterinnern zu sich erwei­ ternden Bereich (30; 42, 56) formschlüssig in die Be­ hälterwand (14; 44) eingebunden ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei der Behälter (14) eine beim Blasformen im Werkzeug (10, 12) sich bil­ dende Trennaht (18) aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Anschlußelement (22) im Bereich der Trennaht (18) eingebunden ist.

3. Verbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen Anschlußelement (22; 40) und umschließender Behälterwand (14, 28; 44) zumin­ dest ein zusätzliches Dichtelement (34; 54) vorge­ sehen ist.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (22; 40) im Verbindungsbereich eine aufgerauhte oder profilierte Oberfläche (33; 62) aufweist.

5. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußele­ ment ein in das Behälterinnere ragender Leistungsstutzen (40) ist und daß die umschließende Behäl­ terwand (44) im Bereich des lichten Querschnittes des Leitungsstutzens (40) durchbrochen ist.

6. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der sich erwei­ ternde Bereich (42, 56) des Anschlußelementes (40) pilzförmig gestaltet ist.

7. Verbindung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (40) im Verbindungsbereich eine Umfangsnut (60) zwischen zwei ringförmig sich er­ weiternden Bereichen (56, 58) aufweist.

8. Verbindung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (22) zusätzlich durch einen aufge­ brachten Kleber in die Behälterwand (14, 28) einge­ klebt ist.