WO2008116529A1 - Extrusionsblasgeformtes bauteil aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

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WO2008116529A1
WO2008116529A1 PCT/EP2008/001108 EP2008001108W WO2008116529A1 WO 2008116529 A1 WO2008116529 A1 WO 2008116529A1 EP 2008001108 W EP2008001108 W EP 2008001108W WO 2008116529 A1 WO2008116529 A1 WO 2008116529A1
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WO
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blind hole
contour
fastening element
extrusionsblasgeformtes
component
Prior art date
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PCT/EP2008/001108
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander HERRÖDER
Thomas Malcher
Original Assignee
Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/32—Locking by means of a pawl or pawl-like tongue
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/48—Moulds
    • B29C49/54—Moulds for undercut articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/48—Moulds
    • B29C49/54—Moulds for undercut articles
    • B29C2049/542—Moulds for undercut articles having means to facilitate the removal of the blow moulded articles
    • B29C2049/546—Moulds for undercut articles having means to facilitate the removal of the blow moulded articles by translatorilly actuating an auxiliary mould part while the mould is still in a closed position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/04—Extrusion blow-moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4273—Auxiliary operations after the blow-moulding operation not otherwise provided for
    • B29C49/4283—Deforming the finished article

Definitions

  • Extrusion blow molded component made of thermoplastic material
  • the invention relates to an extrusionsblasgeformtes component made of thermoplastic material having at least one recess in the wall, which is formed as a provided with at least one thread blind hole for receiving a complementary fastening element.
  • the invention further relates to a method for producing such an extrusion blow molded component.
  • An extrusion blow-molded component made of thermoplastic material with a blind hole provided in the wall thereof, which is provided with a thread is known, for example, from Offenlegungsschrift 2 453 060.
  • DE 2 453 060 describes a method for producing a mutually open, internally threaded nozzle on a flat or curved, deformable in a thermoplastic state plastic wall.
  • the internally threaded into the interior of the plastic container protruding closure piece is prepared using an expandable mandrel in the formation of the container. In this case, the mandrel is pressed to form a first unilaterally open nozzle with internal thread with longitudinal movement perpendicular to the thermoplastically deformable plastic wall.
  • German Patent Specification 1 251 009 discloses a method for producing a hollow body made of thermoplastic provided with a threaded bush Plastic known in which method a preform is expanded in a conventional manner within a mold cavity. During expansion of the Vorformligs Gewindeb ⁇ chse is surrounded by it and blown into this ⁇ .
  • an extrusion blow-molded component is obtained, the outer wall of which is designed to mount a threaded fastener element.
  • the enclosed by the component threaded bushing allows easy attachment of fasteners that are provided with a corresponding thread.
  • a threaded bushing made of a material, which is weldable to the container wall, be made by injection molding.
  • the blowing of threaded bushings is rather less advantageous. If technical components are to be manufactured with a plurality of fastening points, this can not be achieved with the aid of the previously described method with technically acceptable outlay.
  • the invention is therefore based on the object to improve an extrusion blow molded component so that the possibility is created with relatively simple means to fasten fasteners captive on the component. In this case, as far as possible a cohesive connection by welding, gluing, or the like should be avoided. Also, the attachment should be designed so that it can be produced easily and without the use of inserts.
  • the object is at first achieved by an extrusion blow-molded component made of thermoplastic material with at least one depression in the wall thereof, which is designed as a blind hole provided with at least one thread for receiving a complementary fastening element, wherein the component is characterized in that in the region of the mouth of the blind hole at least one contour is provided which cooperates positively when inserting the fastener with a complementary contour on the fastener, wherein the angular position of the contour based on the thread of the blind hole is selected in that the interlocking of the contours is possible only by overcoming an axial stress built up by the rotational movement of the parts relative to one another under elastic deformation of the plastic.
  • the blind hole and the fastener act according to the invention both form and non-positively in the manner of a recessed joint together.
  • Renkweritatien are non-positive and positive, usually directly releasable connections between two components that are designed rotationally symmetrical at least at the junction and the axially successive and are hooked by mutual rotation with each other.
  • the extrusion blow molded component according to the invention has the advantage that this can interact with various fasteners so that it would not require an opening of the container walls or a violation of the same by, for example, welding or gluing of components.
  • a component produced in this way can be provided with a multiplicity of correspondingly formed recesses, which can be arranged so that, for example, if the component is provided as a technical component, for example as a fuel tank, the variety of variants can be increased relatively inexpensively during manufacture.
  • Fuel tanks for example, it is possible to produce a fuel tank for various models of cars, which is equipped in various variants with attachment and installation parts.
  • a plurality of mutually spaced recesses and / or projections are provided on the circumference of the mouth of the blind hole, which cooperate with complementary thereto recesses and / or projections of the fastener.
  • the recesses and projections are arranged in an advantageous manner to each other so that the fastener must be rotated under tension in the blind hole so far that the recesses and projections positively engage with each other or are locked into each other.
  • An expedient variant of the extrusion blow molded component according to the invention comprises a fastening element which has a threaded pin with a core diameter which corresponds to the core diameter of the blind hole and in which an at least partially unthreaded shaft adjoins the threaded pin.
  • the mouth of the blind hole has a diameter which is greater than the core diameter of the blind hole, that the cross-sectional contour of the mouth is not rotationally symmetrical and that the shank of the fastener at least over a partial length has a cross-sectional contour which is adapted to the cross-sectional contour of the mouth of the blind hole.
  • the invention is to be understood that instead of the depression of the blind hole and a corresponding elevation may be provided in the wall of the component, which cooperates with a complementary thereto formed contour in the shank of the fastener.
  • the blind hole comprises two threads which cooperate with two threads on the threaded portion of the fastener. It is particularly advantageous if the threads are relatively steep, for example, have a slope of greater than or equal to 30 °, preferably about 45 °. As a result, a relatively large axial movement is achieved at a relatively small angle of rotation, so that the threads are relatively steep, for example, have a slope of greater than or equal to 30 °, preferably about 45 °.
  • the extrusion blow molded component may be formed, for example, as a substantially closed container. Particularly preferred is the design as a fuel tank for a motor vehicle. On such a fuel tank attachments, nipples, hoses or the like must be attached to the outer circumference. In known in the art fuel tanks such nipples, hoses and other attachments were regularly welded to the outer wall of the container. In a fuel tank undisturbed and unharmed course of the outer wall of the same is particularly important. For this reason, the provision of a latching or RenkMIS in the container wall for fixing attachments, nipples, hoses, or the like has been found to be particularly favorable. Such a latching connection or Renktagen is particularly welcome for the sake of a simple and quick installation of the mounting parts.
  • the blind hole and the cooperating with this fastener on the container is not critical, such fastening means may therefore also be provided in the container interior, the blind hole is advantageously provided in the outer wall of the container.
  • the object underlying the invention is further achieved by a method for producing an extrusion blow molded component of the type described above.
  • the method comprises the extrusion of a preform made of plasticized thermoplastic and the expansion of the preform in a multi-part blow mold using at least one in the mold provided, in the cavity of the mold and retractable mold core.
  • the mold core may be formed in several parts, for example, wherein the outer contour of the mold advantageously corresponds at least in partial regions of the outer contour of the fastener.
  • the preform is widened in the cavity against the extended mandrel and that the mandrel is pulled immediately after the formation of the component or during demolding of the component.
  • Tool can for example also take place via a rotary movement, wherein it is advantageous if the mandrel is designed in several parts, whereby the pulling of the mandrel is facilitated.
  • Tool widened article i. E. be pulled under elastic deformation of the wall of the component.
  • FIG. 1 shows a section through the wall of the component according to the invention in the area provided for receiving the fastening element also shown in Figure 1,
  • FIG. 2 shows the fastening region of the component according to the invention with the fastening element inserted in the latter in section
  • FIG. 3 shows a perspective view of a second embodiment of the fastening element
  • FIG. 4 shows a view along the direction IV-IV shown in FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a view along the arrows V-V drawn in FIG.
  • Figure 4 a view corresponding to Figure 4 with an alternative embodiment of the component according to the invention
  • Figure 7 is a view corresponding to Figure 5, showing the end face of the fastener according to the first embodiment shown in Figure 1.
  • Reference numeral 1 denotes an extrusion blow-molded component made of thermoplastic material according to the invention.
  • extrusionsblasgeformtes component 1 is for example a multilayer extruded fuel tank made of thermoplastic material into consideration. This fuel tank may be formed in one piece. As has already been described, it is customary in such fuel tanks to fasten components to its inner wall or its outer wall by means of welding. For this purpose, it has hitherto been necessary to produce the components to be mounted on the container from a plastic compatible in the sense of a weldability to the container.
  • the inner and outer layers of a multilayer coextruded fuel tank made of thermoplastic usually consist of
  • FIG. 1 shows a section through a wall of an extrusion blow-molded component 1 of the type described above.
  • a blind hole 2 is provided, the mouth 3 facing outward.
  • the blind hole 2 was produced during the extrusion blow molding of the component 1 using a molding core provided in the mold, which can be moved in and out of the mold cavity.
  • the blind hole 2 is provided with two threads 4, which cooperate with a correspondingly formed Gewind Kir 5 on a fastener 6.
  • the fastening element 6 comprises a threaded pin 17 whose core diameter 8 corresponds approximately to the core diameter 8 of the blind hole 2.
  • a threadless portion 9 whose cross-section is not rotationally symmetrical in the embodiment shown in Figure 1, but the non-threaded section 9 on two diametrically opposite sides each have the same flats 10 a.
  • At the non-threaded portion 9 further includes a part of the fastener, which, for example, as a retaining clip for a
  • the fastening element 6 may be formed, for example, as the foot of a container which is to be connected to the component 1.
  • the diameter of the blind hole 2 is formed in the region of its mouth 3 or in the peripheral region of the blind hole 2 defined by the core diameter 8 with a larger diameter, so that the core diameter 8 of the blind hole 2 surrounding circumferential paragraph 11 arises.
  • the paragraph 11 forms seen from the outside a depression of the wall 12 of the component. 1
  • the shoulder 11 is not rotationally symmetrical in the region of the mouth 3 of the blind hole 2, but rather also comprises two diametrically opposite flattened portions 10 b, the cross-sectional contour of the shoulder 11 or the blind hole 2 in the region of the mouth 3 corresponds to the cross-sectional contour of the unthreaded section 9 of the fastening element 6.
  • the flats 10 b of the paragraph 11 of the mouth 3 of the blind hole 2 are, as shown in Figure 6, each offset from the visible in plan view threaded lamps 13 each offset by 90 °.
  • the fastening element 6 is designed accordingly, so that when screwing the threaded portion 7 of the fastening element 6 in the blind hole 2 the
  • a wrenchderehen the fastener 6 is then possible only under construction of an axial, acting counter to the screwing tension.
  • the end face 14 of the fastening element 6, with its contour complementary to the shoulder 11 fits into the shoulder 11 during further rotation. In this way, a positive connection is made between the contour of the end face 14 of the fastening element 6 and the contour of the heel 11, which secures the connection.
  • the flats 10 a additionally serve in an advantageous manner as a tool attack, for example, to be able to cooperate with a correspondingly designed mouth of a wrench.
  • both the shoulder 11 and the end face 14 of the fastening element 6 can be formed rotationally symmetrical in cross section.
  • the thread formed in the blind hole 2 is dimensioned from its thread pitch forth so that the fastener with a quarter turn is fully on and austaxbar.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein extrusionsblasgeformtes Bauteil (1) aus thermoplastischem Kunststoff. Das Bauteil (1) besitzt vorzugsweise in seiner Außenwandung eine Vertiefung, die als ein mit wenigstens einem Gewindegang (4) versehenes Sackloch (2) ausgebildet ist. Das Sackloch (2) dient zur Aufnahme eines komplementären Befestigungselements (6), welches mit einem Gewindezapfen (17) versehen ist. Im Bereich der Mündung (3) des Sacklochs (2) ist eine Kontur vorgesehen, die beim Einfügen des Befestigungselement (6) mit einer hierzu komplementären Kontur an dem Befestigungselement formschlüssig zusammenwirkt, wobei die Winkellage der Kontur (2) so gewählt ist, dass das Ineinanderfügen der Konturen nur unter Überwindung einer durch die Drehbewegung der Teile zueinander aufgebaute Axialspannung unter elastischer Verformung des Kunststoffes möglich ist (Figur 1).

Description

Extrusionsblasgeformtes Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft ein extrusionsblasgeformtes Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer Vertiefung in dessen Wandung, die als ein mit wenigstens einem Gewindegang versehenes Sackloch zur Aufnahme eines komplementären Befestigungselementes ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen extrusionsblasgeformten Bauteils.
Ein extrusionsblasgeformtes Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff mit einem in dessen Wandung vorgesehenem Sackloch, das mit einem Gewinde versehen ist, ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift 2 453 060 bekannt. Die DE 2 453 060 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines beiderseitig offenen, mit Innengewinde versehenen Stutzens an einer ebenen oder gewölbten, in thermoplastischem Zustand verformbaren Kunststoffwand. Der mit Innengewinde versehene in das Innere des Kunststoffbehälters hineinragende Verschlussstutzen wird unter Anwendung eines spreizbaren Formkerns bei der Ausformung des Behälters hergestellt. Dabei wird der Formkern zur Bildung eines zunächst einseitig offenen Stutzens mit Innengewinde unter Längsbewegung senkrecht in die thermoplastisch verformbare Kunststoffwand eingedrückt. Nachdem der Stutzen mit Gewinde als Sackloch ausgeformt wurde, wird der unter radialer Spannung stehende scheibenförmige Bodenteil des Stutzens durchstochen. Abschließend wird der Formkern nach Befestigung des Kunststoffs gezogen. Auf diese Art und Weise wird bei einem extrusionsblasgeformten Kunststoffbehälter in einfacher Art und Weise ein Verschlussstutzen mit einem beim Blasformen ausgeformten Innengewinde gefertigt.
Bei der Herstellung von extrusionsblasgeformten Bauteilen, insbesondere bei der Herstellung von Behältern, ist es ferner grundsätzlich bekannt, in diesen Gewinde durch Umblasen von Einlegeteilen vorzusehen.
Aus der Deutschen Patentschrift 1 251 009 ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Gewindebϋchse versehenen Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei welchem Verfahren ein Vorformling in an sich bekannter Art und Weise innerhalb eines Formnestes aufgeweitet wird. Beim Aufweiten des Vorformligs wird die Gewindebϋchse von diesem umschlossen und in diesen ■ eingeblasen.
Auf diese Art und Weise wird ein extrusionsblasgeformtes Bauteil erhalten, dessen Außenwandung zur Anbringung eines mit dem Gewinde zusammenwirkenden Befestigungselements ausgebildet ist. Die von dem Bauteil umschlossene Gewindebüchse ermöglicht die einfache Anbringung von Befestigungselementen, die mit einem entsprechenden Gewinde versehen sind.
Das zuvor beschriebene Verfahren ist in soweit verhältnismäßig aufwendig, als dass eine Gewindebüchse als in einem separaten Arbeitsgang herzustellendes Bauteil bereitgestellt werden muss. Beispielsweise kann eine solche Gewindebüchse aus einem Material, welches mit der Behälterwandung verschweißbar ist, durch Spritzgießen hergestellt worden sein. Zur verliersicheren Befestigung von Bauteilen an der Behälterwandung ist das Umblasen von Gewindebüchsen eher weniger vorteilhaft. Sollen technische Bauteile mit mehreren Befestigungsstellen hergestellt werden, so ist dies unter zu Hilfenahme der zuvor beschriebenen Verfahren mit technisch vertretbaren Aufwand nicht realisierbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein extrusionsblasgeformtes Bauteil so zu verbessern, dass mit verhältnismäßig einfachen Mitteln die Möglichkeit geschaffen wird, Befestigungselemente unverlierbar an dem Bauteil zu befestigen. Dabei sollen möglichst eine stoffschlüssige Verbindung durch Schweißen, Kleben, oder dergleichen vermieden werden. Auch soll die Befestigung so ausgebildet sein, dass sie einfach und ohne die Verwendung von Einlegeteilen herstellbar ist.
Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch ein extrusionsblasgeformtes Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer Vertiefung in dessen Wandung, die als ein mit wenigstens einem Gewindegang versehenes Sackloch zur Aufnahme eines komplementären Befestigungselementes ausgebildet ist, wobei das Bauteil sich dadurch auszeichnet, dass im Bereich der Mündung des Sacklochs wenigstens eine Kontur vorgesehen ist, die beim Einfügen des Befestigungselements mit einer hierzu komplementären Kontur an dem Befestigungselement formschlüssig zusammenwirkt, wobei die Winkellage der Kontur bezogen auf das Gewinde des Sacklochs so gewählt ist, dass das Ineinanderfügen der Konturen nur unter Überwindung einer durch die Drehbewegung der Teile zueinander aufgebauten Axialspannung unter elastischer Verformung des Kunststoffes möglich ist.
Das Sackloch und das Befestigungselement wirken erfindungsgemäß sowohl form- als auch kraftschlüssig nach Art einer Renkverbindung zusammen. Renkwerbindungen sind kraft- und formschlüssige, meist unmittelbar lösbare Verbindungen zwischen zwei Bauteilen, die zumindest an der Verbindungsstelle rotationssymetrisch gestaltet sind und die axial hintereinandergefügt und durch gegenseitige Verdrehung miteinander verhakt werden.
Das extrusionsblasgeformte Bauteil gemäß der Erfindung hat den Vorzug, dass dieses mit diversen Befestigungselementen so zusammenwirken kann, ohne dass es einer Durchbrechung der Behälterwandungen bedürfte oder einer Verletzung derselben durch beispielsweise Anschweißen oder Ankleben von Bauteilen. Ein so hergestelltes Bauteil kann mit einer Vielzahl von entsprechend ausgebildeten Vertiefungen versehen sein, die so angeordnet sein können, dass beispielsweise, wenn das Bauteil als technisches Bauteil vorgesehen ist, beispielsweise als Kraftstoffbehälter, hierdurch die Variantenvielfalt bei der Herstellung verhältnismäßig kostengünstig erhöht werden kann. Bei der Herstellung von
Kraftstoffbehältern ist es beispielsweise dadurch möglich, einen Kraftstoffbehälter für verschiedene PKW-Modelle herzustellen, der in verschiedenen Varianten mit An- und Einbauteilen bestückt wird.
Bei einer Variante des Bauteils gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass am Umfang der Mündung des Sacklochs mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Vertiefungen und/oder Vorsprünge vorgesehen sind, die mit hierzu komplementär ausgebildeten Vertiefungen und/oder Vorsprüngen des Befestigungselements zusammenwirken. Die Vertiefungen und Vorsprünge sind dabei in vorteilhafter Art und Weise so zueinander angeordnet, dass das Befestigungselement unter Spannungsaufbau in dem Sackloch soweit verdreht werden muss, dass die Vertiefungen und Vorsprünge formschlüssig ineinander greifen bzw. ineinander verrastet werden.
Eine zweckmäßige Variante des extrusionsblasgeformten Bauteils gemäß der Erfindung umfasst ein Befestigungselement, dass einen Gewindezapfen mit einem Kerndurchmesser aufweist, der dem Kerndurchmesser des Sacklochs entspricht und bei welchem sich an den Gewindezapfen ein zumindest abschnittsweise gewindeloser Schaft anschließt.
Bei einer vorteilhaften Variante des extrusionsblasgeformten Bauteils gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mündung des Sacklochs einen Durchmesser aufweist, der größer als der Kerndurchmesser des Sacklochs ist, dass die Querschnittskontur der Mündung nicht rotationssymetrisch ausgebildet ist und dass der Schaft des Befestigungselements zumindest über eine Teillänge eine Querschnittskontur aufweist, die der Querschnittskontur der Mündung des Sacklochs angepasst ist. Auf diese Art und Weise wird bei der Herstellung der Drehverbindung zwischen Befestigungselement und Sackloch eine
Axialspannung aufgebaut, die zum Teil dadurch abgebaut wird, dass sich der Querschnitt des Schafts des Befestigungselements in die Mündung des Sacklochs einfügt. Ist dieser Mündungsabschnitt in Form einer Einsenkung entsprechend tief ausgebildet, so wird hierdurch eine formschlüssige Arretierung des Befestigungselements in dem Sackloch erzielt.
Die Erfindung ist so zu verstehen, dass anstelle der Einsenkung des Sacklochs auch eine entsprechende Erhebung in der Wandung des Bauteils vorgesehen sein kann, die mit einer komplementär hierzu ausgebildeten Kontur im Schaft des Befestigungselements zusammenwirkt.
Vorzugsweise umfasst das Sackloch zwei Gewindegänge, die mit zwei Gewindegängen an dem Gewindeabschnitt des Befestigungselements zusammenwirken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gewindegänge verhältnismäßig steil sind, beispielsweise eine Steigung von größer gleich 30° vorzugsweise etwa 45° aufweisen. Hierdurch wird bei verhältnismäßig kleinem Drehwinkel eine verhältnismäßig große Axialbewegung erzielt, so dass sich das
Befestigungselement beispielsweise mit einer Viertel Umdrehung (90°) vollständig eindrehen und verrasten lässt.
Das extrusionsblasgeformte Bauteil kann beispielsweise als im Wesentlichen geschlossener Behälter ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Ausbildung als Kraftstoffbehälter für ein KFZ. An einem solchen Kraftstoffbehälter müssen am Außenumfang Anbauteile, Nippel, Schläuche oder dergleichen befestigt werden. Bei im Stand der Technik bekannten Kraftstoffbehältern wurden solche Nippel, Schläuche und sonstigen Anbauteile regelmäßig mit der Außenwand des Behälters verschweißt. Bei einem Kraftstoffbehälter ist der ungestörte und unverletzte Verlauf der Außenwandung desselben besonders wichtig. Aus diesem Grunde hat sich das Vorsehen einer Rast- bzw. Renkverbindung in der Behälterwand zur Fixierung von Anbauteilen, Nippeln, Schläuchen, oder dergleichen als besonders günstig herausgestellt. Eine solche Rastverbindung oder Renkverbindung ist auch aus Gründen einer einfachen und schnellen Montage der Einbauteile besonders begrüßenswert.
Obwohl die Erfindung so zu verstehen ist, dass die Lage des Sacklochs und des mit diesem zusammenwirkenden Befestigungselements am Behälter nicht kritisch ist, solche Befestigungsmittel also auch im Behälterinneren vorgesehen sein können, ist das Sackloch zweckmäßigerweise in der Außenwandung des Behälters vorgesehen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines extrusionsblasgeformten Bauteils der vorstehend beschriebenen Art. Das Verfahren umfasst die Extrusion eines Vorformlings aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff und das Aufweiten des Vorformlings in einem mehrteiligem Blasformwerkzeug unter Anwendung wenigstens eines in dem Formwerkzeug vorgesehenen, in die Kavität des Formwerkzeugs ein- und ausfahrbaren Formkerns.
Der Formkern kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Außenkontur des Formwerkzeugs vorteilhafterweise wenigstens in Teilbereichen der Außenkontur des Befestigungselements entspricht.
Bei einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Vorformling in der Kavität gegen den ausgefahrenen Formkern aufgeweitet wird und dass der Formkern unmittelbar nach der Ausformung des Bauteils oder während der Entformung des Bauteils gezogen wird.
Alternativ wäre es möglich, den Formkern in die noch plastische Wandung des in dem Werkzeug aufgeweiteten Vorformlings hineinzudrϋcken bzw. hineinzudrehen. Das Zurückfahren des Formkerns aus der Kavität des
Werkzeugs kann beispielsweise ebenfalls über eine Drehbewegung erfolgen, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Formkern mehrteilig ausgebildet ist, wodurch das Ziehen des Formkerns erleichtert wird.
Alternativ kann der Formkern nach entsprechender Verfestigung des im
Werkzeug aufgeweiteten Artikels zwangsentformt werden, d.h. unter elastischer Verformung der Wandung des Bauteils gezogen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch die Wandung des Bauteils gemäß der Erfindung in dem zur Aufnahme des ebenfalls in Figur 1 dargestellten Befestigungselements vorgesehenen Bereich,
Figur 2 den Befestigungsbereich des erfindungsgemäßen Bauteils mit dem in diesen eingesetzten Befestigungselement im Schnitt, Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Befestigungselements,
Figur 4 eine Ansicht entlang der in Figur 1 eingezeichneten Richtung IV-IV,
Figur 5 eine Ansicht entlang der in Figur 1 eingezeichneten Pfeile V-V,
eine der Figur 4 entsprechende Ansicht mit einer alternativen Ausgestaltung des Bauteils gemäß der Erfindung und Figur 7 eine der Figur 5 entsprechende Ansicht, die die Stirnseite des Befestigungselements nach dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein extrusionsblasgeformtes Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff gemäß der Erfindung bezeichnet. Als extrusionsblasgeformtes Bauteil 1 kommt beispielsweise ein mehrschichtig extrudierter Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff in Betracht. Dieser Kraftstoffbehälter kann einstückig ausgebildet sein. Wie dies eingangs bereits beschrieben wurde, ist es bei solchen Kraftstoffbehältern üblich, Bauteile an dessen Innenwandung oder auch den dessen Außenwandung mittels Verschweißen zu befestigen. Hierzu war es bislang erforderlich, die an dem Behälter anzubringenden Bauteile aus einem im Sinne einer Verschweißbarkeit zu dem Behälter kompatiblen Kunststoff herzustellen. Beispielsweise bestehen die Innen- und Außenschichten eines mehrschichtig koextrudierten Kraftstoffbehälters aus thermoplastischem Kunststoff üblicherweise aus
Polyethylen. Befestigungsmittel aus ABS, Polyoxymethylen oder einem ähnlichen Material sind nicht ohne weiteres mit Polyethylen verschweißbar. Solche Bauteile werden bislang unter Verwendung von Halteklammern an dem Kraftstoffbehälter befestigt, wobei die Halteklammern selbst wiederum mit der Wandung des Kraftstoffbehälters verschweißt werden.
In Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Wandung eines extrusionsblasgeformten Bauteils 1 der vorstehend beschriebenen Art dargestellt. In der Wandung des Bauteils 1 ist ein Sackloch 2 vorgesehen, dessen Mündung 3 nach außen weist. Das Sackloch 2 wurde beim Extrusionsblasformen des Bauteils 1 unter Verwendung eines in dem Formwerkzeug vorgesehenen, die Kavität des Formwerkzeuges ein- und ausfahrbaren Formkerns hergestellt. Das Sackloch 2 ist mit zwei Gewindegängen 4 versehen, die mit entsprechend ausgebildeten Gewinderaupen 5 auf einem Befestigungselements 6 zusammenwirken. Das Befestigungselement 6 umfasst einen Gewindezapfen 17, dessen Kerndurchmesser 8 dem Kerndurchmesser 8 des Sacklochs 2 etwa entspricht. An den Gewindeabschnitt 7 mit den Gewindezapfen 17 schließt sich ein gewindeloser Abschnitt 9 an, dessen Querschnitt bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht rotationssymetrisch ausgebildet ist, vielmehr besitzt der gewindelose Abschnnitt 9 an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten jeweils gleiche Abflachungen 10 a.
An den gewindelosen Abschnitt 9 schließt sich weiterhin ein Teil des Befestigungselements an, welches beispielsweise als Halteklammer für eine
Leitung oder für ein anderes Bauteil ausgebildet sein kann. Die Ausbildung dieses Bereichs des Befestigungselements 6 ist beliebig und daher hier nicht dargestellt. Das Befestigungselement 6 kann beispielsweise als Fuß eines Behälters ausgebildet sein, der mit dem Bauteil 1 zu verbinden ist.
Wie insbesondere aus der Zusammenschau der Figuren 1 und 4 ersichtlich ist, ist der Durchmesser des Sacklochs 2 im Bereich dessen Mündung 3 bzw. im Umfangsbereich des durch den Kerndurchmesser 8 definierten Sacklochs 2 mit einem größeren Durchmesser ausgebildet, so dass ein den Kerndurchmesser 8 des Sacklochs 2 umgebender umlaufender Absatz 11 entsteht. Der Absatz 11 bildet von außen her gesehen eine Einsenkung der Wandung 12 des Bauteils 1.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Absatz 11 im Bereich der Mündung 3 des Sacklochs 2 nicht rotationssymetrisch ausgebildet, vielmehr umfasst dieser ebenfalls zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Abflachungen 10 b, wobei die Querschnittskontur des Absatzes 11 bzw. des Sacklochs 2 im Bereich der Mündung 3 der Querschnittskontur des gewindelosen Abschnitts 9 des Befestigungselements 6 entspricht. Die Abflachungen 10 b des Absatzes 11 der Mündung 3 des Sacklochs 2 sind, wie dies in Figur 6 dargestellt ist, jeweils zu den in der Draufsicht sichtbaren Gewinderampen 13 jeweils um 90° versetzt angeordnet. Das Befestigungselement 6 ist entsprechend ausgebildet, so dass beim Eindrehen des Gewindeabschnitts 7 des Befestigungselements 6 in das Sackloch 2 die
Stirnfläche 14 des gewindelosen Abschnitts 9 des Befestigungselement 6 nach einer Teildrehung des Befestigungselements 6 zunächst gegen die Wandung 12 des Bauteils anliegt. Ein Weiterderehen des Befestigungselements 6 ist dann nur noch unter Aufbau einer axialen, entgegen der Eindrehrichtung wirkenden Spannung möglich. Unter Überwindung der elastischen Verformbarkeit des Kunststoffs fügt sich beim Weiterdrehen die Stirnfläche 14 des Befestigungselements 6 mit ihrer zu dem Absatz 11 komplementären Kontur in den Absatz 11 ein. Auf diese Art und Weise wird zwischen der Kontur der Stirnfläche 14 des Befestigungselements 6 und der Kontur des Absatzes 11 ein Formschluss hergestellt, der die Verbindung sichert.
Die Abflachungen 10 a dienen zusätzlich in vorteilhafter Art und Weise als Werkzeugangriff, beispielsweise um mit einem entsprechend ausgebildeten Maul eines Schraubenschlüssels zusammenwirken zu können.
Alternativ zu der in Figur 1 und in Figuren 4 und 5 dargestellten Lösung, bei der eine Einsenkung des Mündungsbereichs des Sacklochs 2 mit einer nicht rotationssymetrischen Geometrie und einer hierzu komplementären Ausbildung der Stirnfläche 14 des Befestigungselements 6 vorgesehen ist, können in der Stirnfläche 14 des Absatzes 11 , wie das beispielsweise in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, Rastvertiefungen 16 vorgesehen sein, die mit entsprechenden Rastvorsprüngen 15 der Stirnfläche des gewindelosen Abschnittes 9 zusammenwirken. In diesem Falle können sowohl der Absatz 11 als auch die Stirnfläche 14 des Befestigungselements 6 im Querschnitt rotationssymetrisch ausgebildet sein.
Das in dem Sackloch 2 ausgebildete Gewinde ist von seiner Gewindesteigung her so bemessen, dass das Befestigungselement mit einer Viertel Drehung vollständig ein- und ausdrehbar ist. Bezuαszeichenliste:
1 ) Extrusionsblasgeformtes Bauteil
2) Sacklloch 3) Mündung
4) Gewindegänge
5) Gewinderaupen
6) Befestigungselement
7) Gewindeabschnitt 8) Kerndurchmesser
9) Gewindeloser Abschnitt
10) a), b) Abflachungen
11 ) Absatz
12) Wandung 13) Gewinderampen
14) Stirnfläche
15) Rastvorsprünge
16) Rastvertiefungen
17) Gewindezapfen

Claims

Patentansprüche:
1 ) Extrusionsblasgeformtes Bauteil (1 ) aus thermoplastischem Kunststoff, mit wenigstens einer Vertiefung in dessen Wandung, die als ein mit wenigstens einem Gewindegang (4) versehenes Sackloch (2) zur Aufnahme eines komplementären Befestigungselements (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Mündung (3) des Sacklochs (2) mindestens eine Kontur vorgesehen ist, die beim Einfügen des Befestigungselements (6) mit einer hierzu komplementären Kontur an dem Befestigungselement (6) formschlüssig zusammenwirkt, wobei die
Winkellage der Kontur bezogen auf den Umfang des Sacklochs (2) so gewählt ist, dass das Ineinanderfügen der Konturen nur unter Überwindung einer durch die Drehbewegung der Teile zueinander aufgebauten Axialspannung unter elastischer Verformung des Kunststoffs möglich ist.
2) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der Mündung (3) des Sacklochs (2) mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Vertiefungen (16) und/oder Vorsrpünge (15) vorgesehen sind, die mit komplementär hierzu ausgebildeten Vertiefungen (16) und/oder Vorsprüngen (15) des
Befestigungselements (6) zusammenwirken.
3) Extrusionsblasgeformtes Bauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) eine Gewindezapfen (17) mit einem Kerndurchmesser (8) aufweist, der dem
Kerndurchmesser (8) des Sacklochs (2) entspricht und dass sich an den Gewindezapfen (17) ein zumindest abschnittsweise gewindeloser Schaft anschließt.
4) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (3) des Sacklochs (2) einen Durchmesser aufweist, der größer als der Kerndurchmesser (8) des Sacklochs ist, dass die Querschnittskontur der Mündung (3) nicht rotationssymetrisch ist und dass der Schaft des Befestigungselements (6) zumindest über eine Teillänge eine Querschnittskontur aufweist, die der Querschnittskontur der Mündung (3) des Sacklochs (2) angepasst ist.
5) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (2) zwei Gewindegänge (4) umfasst.
6) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge (4) eine Steigung von größer gleich 30° aufweisen.
7) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass es als einstückiger, im Wesentlichen geschlossener Behälter, vorzugsweise als Kraftstoffbehälter für ein KFZ ausgebildet ist.
8) Extrusionsblasgeformtes Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (2) in der Außenwandung des Behälters vorgesehen ist
9) Verfahren zur Herstellung eines extrusionsblasgeformten Bauteils nach einem der Ansprüche 1-8, umfassend die Extrusion eines Vorformlings aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff und das Aufweiten des Vorformlihngs in einem mehrteiligen Blasformwerkzeug unter Anwendung wenigstens eines in dem Formwerkzeug vorgesehenen, in die Kavität des Formwerkzugs ein- und ausfahrbaren Formkerns.
10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise mehrteiliger Formkern Anwendung findet, dessen Außenkontur zumindest in Teilbereichen der Außenkontur des Befestigungselements entspricht.
11 ) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformling in der Kavität gegen den ausgefahrenen Formkern aufgeweitet wird und dass der Formkern unmittelbar nach der Ausformung des Bauteils vor oder während der Entformung gezogen wird.
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