專利名稱：在由熱塑性塑料制造容器的方法中應用的連接元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在由熱塑性塑料通過擠吹成型來制造容器的方法中應用的連接元件。
背景技術：
本發(fā)明特別涉及到由熱塑性塑料制造燃油容器的方法以及用于這種燃油容器的 連接元件。熱塑性塑料制成的燃油容器對于碳氫化合物原則上應該是非滲透性的。這種容器通常由多層的共擠出物制造而成，其包括碳氫化合物的阻擋層。用于制造塑料燃油容器的塑料，例如聚こ烯，對于碳氫化合物原則上并不是抗擴散的。此外這種塑料在燃油的存在中傾向于膨脹。由于這個原因，已知的塑料燃油容器設有多層的壁，其中埋入ー個EVOH層作為碳氫化合物的阻擋層。就此而言，所采用的基本材料缺乏抗擴散性不算是問題。但通常燃油容器配置有內裝配件，這些內裝配件具有充氣和排氣管道以及電氣連接接頭。為了制造穿通油箱壁的通道，已知的是，給加工好的容器配備多個圓形開ロ，在其中嵌入連接件、閥等。閥、閥蓋和套管與容器外壁焊接，覆蓋住相應的開ロ。燃油容器上的這些連接點構成了潛在的泄漏點。所說泄漏并非就是理解為實際意義上的液體損失，確切地說，對此指的是無附加阻擋措施在接縫位置和/或焊接的區(qū)域內的擴散泄漏或者擴散損失。為了避免在燃油容器的各連接接頭處的泄漏路徑，已知的是，將連接件和閥制造成復雜的兩部件式構件，通常這些構件具有至少ー個由一種能與油箱壁焊接的塑料組成的部件，而在這些元件上的功能部件則經(jīng)常是由在燃油的存在中不發(fā)生膨脹的塑料制成。這些塑料大多不能與油箱所用的塑料焊接。從EP I 211 196，已知由熱塑性塑料制造燃油容器的方法和以及這種具有用于軟管等的連接元件的燃油容器。EP I 211 196 Al介紹了ー種兩薄殼式的熱塑性塑料燃油容器，具有埋入容器壁中的碳氫化合物阻擋層，其拼合成容器的薄殼是通過熱成型得到的。為了確保各連接元件的簡單安裝，同時保持對碳氫化合物的高的抗?jié)B透性，EP I 211196 Al中提出了一種兩件式的連接元件或者說ー種兩件式的配件，其包括至少ー個外件和ー個內件，其中，外件與容器外壁焊接，而內件在排擠容器壁和將其置于中間的情況下至少部分地穿通外件。這樣的設置具有下述優(yōu)點，即，容器壁在構件之間被封閉和排擠，從而使得受排擠的材料用作通道的密封。這種穿過容器壁的通道可以在容器的各半殼熱成型時相當容易地加以制造，而對于通過擠吹成型來制造燃油容器的情況，則較難實現(xiàn)這樣的連接。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種由熱塑性塑料制造容器特別是燃油容器的方法，利用它，可以實現(xiàn)在容器制造過程中以盡可能簡單的措施在其上配備連接元件。同時應盡可能避免容器壁中的碳氧化合物泄漏路徑，或者說將其限制到最小。按照本發(fā)明，提出這樣ー種由熱塑性塑料通過擠吹成型來制造容器的方法，其中，容器在其在一個多件式模具內成型的過程中配有至少ー個穿通容器壁的連接元件，容器壁在仍塑化的狀態(tài)下借助連接元件的一部分被刺穿，而使得連接元件至少在部分區(qū)域內與容器壁達到ー種材料接合的連接，其中，所述連接元件設有ー穿透尖端，并且所述連接元件在穿透容器壁時被推進ー個設于模具內的陰膜中，該陰膜設置或已設置在容器壁的背離連接元件的側面上。針對在此方法中應用的連接元件，規(guī)定該連接元件設計為管形的穿透元件，具有ー環(huán)繞的凸緣，用干與容器壁焊接，并且所述連接元件的一部分設有ー環(huán)繞的切割刃。在此，穿透尖端和陰?？梢赃@樣設計，S卩，使容器壁在所涉及的穿透區(qū)域內開ロ，從而基本上不產生或僅僅產生非常小的容器壁外翻。如果陰模的直徑只稍微大于連接元件·的穿透尖端的直徑，則在容器壁中由連接元件穿通的開ロ基本上是被沖制出來。如果連接元件在其待穿過容器壁的那端具有一定的結構造型用以安裝連接構件如管子或軟管，則按這種方式確保連接元件的穿透端自由地伸出于容器壁。對于本領域技術人員來說不言而喻的是，為此，必要時在從模具中取出容器時或以后，可能需要進行小的精整加工。在按照本發(fā)明的方法中，將連接元件用作損耗的成型沖頭，它從一側刺穿容器壁。同時，連接元件本身用作刺穿容器壁的裝置并且作為損耗性的成型沖頭保留于容器壁中。模具同時用作陰?；蛘呷菁{座或作為用于連接元件的待壓過燃油容器壁部的那部分的支座?！叭萜鞅诘拇檀痹诒景l(fā)明的意義上應該被理解為在容器壁中這樣制成的開ロ的圓周區(qū)域內的材料就外翻而言應該經(jīng)歷盡可能小的變形。按照本發(fā)明的方法適宜包括對兩個料幅狀的預成型坯的擠出，其中每ー料幅片構成ー個容器薄売。使料幅片在ー個由外模具和一中心模具組成的三件式模具中變形，其中，中心模具具有可移動的或可滑動的構件夾具，借助于它，在容器壁成型時可以將各構件定位在其內壁上。本發(fā)明規(guī)定，連接元件按照這種方式從內向外刺穿容器壁。優(yōu)選地，連接元件在穿透容器壁時被推進ー個設于模具內的陰模中，該陰模設置在容器壁的背離連接元件的側面上。這樣的陰模可以簡單地通過模具中的ー個凹空構成?；蛘?，不同于模具中的這個凹空，可以在模具中裝入一嵌件，使其在容器加工完成以后保留在容器壁上。作為連接元件，適宜采用ー套管，它設有ー環(huán)繞的凸緣，用干與容器壁焊接。在所述環(huán)繞的凸緣的面向容器壁的側面上進行與容器壁的焊接。此外還進行與連接元件圓周的穿通容器壁的那一部分的焊接。或者，連接元件和一個例如欲設在容器內面的功能構件可以相互連接成一體，因而，舉例來說，連接元件具有ー個用于穿過容器壁的部分，其包括成形上去的法蘭狀凸緣，而連接元件另一方面成一體容納例如閥殼體、起泡槽或任何其他的塑料構件。連接元件的自由端也不必非得構成為套管，具體而言，也可以將其構造為插塞連接器、插式接合器等。作為穿透尖端，可以例如采用套筒形的切割元件，借助于鎖定或卡扣連接可拆除地安裝到連接元件的互補的鎖定成型部上。在連接元件上安裝的可拆除的穿透尖端能防止連接元件被排擠的塑料堵塞或粘結。特別是，若連接元件從內向外刺穿容器壁，就可以在加エ完成容器方便地拆除穿透尖端。例如，可以規(guī)定反復多次地使用切割元件。在按照本發(fā)明的方法的一種適宜的可選方案中規(guī)定，在刺穿容器壁的步驟之前，連接元件至少在部分區(qū)域內被預熱。例如可以設定對法蘭狀凸緣的預加溫或預熱，以便在該區(qū)域內改善連接元件與容器壁的材料接合連接。本發(fā)明的目的還通過一種在按照本發(fā)明的方法中應用的連接元件來實現(xiàn)，其特征在于，連接元件設計為管形的穿透元件，具有ー環(huán)繞的凸緣，用干與容器壁焊接，其中，連接元件的一部分設有ー環(huán)繞的切割刃。優(yōu)選地，將該連接元件設計為兩件式的，其中，連接元·件的一件構成為可拆除的切割元件。這樣的切割元件可以例如構造成套筒形的，它適宜包圍連接元件的為刺穿壁所設的推進側。如果連接元件例如構成為傳統(tǒng)的套管，帶有為卡扼軟管或管道而設置的端部，其通常具有一種所謂的揪樹狀成型部，則特別有利的是切割元件這樣地包圍連接元件或者說套管的有關的成型軸頸，使其連接成型部不被熔化或者與熱塑性材料粘結。適宜的是，切割元件是與連接元件鎖定的。在連接元件的一種可選方案中，將其構造為具有至少ー個外面的固定成型部的套管，其中，該固定成型部與切割元件形狀鎖合地配合作用。固定成型部為此例如可以具有一環(huán)繞的鎖定凹槽，它與切割元件的一個或多個鎖定鉤或鎖定凸起相配合。切割元件適宜構造為大致呈圓柱形的套筒，具有一個在安裝位置前導的、環(huán)繞的切割刃。切割刃適宜構造成波紋線形的，從而切割元件在其前導端構成為切割頭。在本發(fā)明連接元件的ー種有利的可選方案中，切割元件在縱向方向上具有至少ー個內部的分隔，通過該分隔而構成至少ー個沿切割方向在前面的和一個沿切割方向在后面的熔體空腔。在刺穿壁時被排擠的、塑化的熱塑性材料首先被收集于前面的熔體空腔內。必要的話，也將該材料擠進沿切割方向在后面的熔體空腔中。為此適宜規(guī)定熔體空腔經(jīng)由至少ー個熔體通道相互連通。


下面借助于ー個在附圖中示出的實施例來說明本發(fā)明的有利設計。其中圖I :套裝到構件夾具上的連接元件的第一可選方案在其刺穿容器壁之前的示意圖；圖2 :說明借助按照本發(fā)明的連接元件刺穿容器壁的示意圖；圖3 :示意性示出在容器壁中保留的連接元件以及切割元件的拆除過程；以及圖4 :本發(fā)明連接元件的第二可選方案。
具體實施方式
圖I中示意示性出了吹制成型模具I的壁的一部分。為簡單起見，未示出完整的吹制成型模具和所屬的擠出機以及取出裝置等。該吹制成型模具(其用于按照本發(fā)明制造容器)包括兩個外模具和ー個中心模具，其中，吹制成型模具的各個部分是以通常方式安裝在模具夾緊板上的，模具夾緊板可以在一閉合機架內移動。外模具可以相離和相向地依照吹制成型模具的打開運動及關閉運動方向移動。中心模具可以橫向于外模具的打開運動和關閉運動移動。中心模具包括可氣動調整的或移動的構件夾具，利用該構件夾具，內裝配件可被定位于待制造的容器中。按照本發(fā)明的容器是設計為由熱塑性塑料構成的多層擠出的燃油容器。該方法包括從擠出頭中排出料幅狀的預成型坯，并且將預成型坯分別在外模具與中心模具之間定長切斷。使各外模具相對于中心模具關閉。將預成型坯借助于氣壓加載和/或借助于外面施加的真空插進或壓進由各外模具形成的模具分腔中。在另ー步驟中，例如使在構件夾具2上定位的連接元件3向一個外模具(吹制成型模具I)的方向移動，以使得連接元件3刺穿預成型坯5的壁4。然后，例如將圖2中所示的構件夾具2插進未示出的中心模具中。移開各外模具，將中心模具橫向于打開運動和關閉運動在外模具之間移動，以使外模具能重新關閉，此時，分別構成半殼的預成型坯就可以拼合成一個封閉的容器?！と缟衔乃觯B接元件3可以設計為連接套管，它在環(huán)繞的凸緣6的兩側分別構成ー個配有揪樹狀成型部7的軸頸8。相對于預成型坯的壁4，連接元件3具有ー個沿推進方向引導的前導端9和ー個沿推進方向在后面的后端10。在圖I至3所示的連接元件3可選方案中，在前導端9上套裝了ー個空心的、套筒形的切割元件11，它具有前面的環(huán)繞的切割刃12。切割刃12構造成波紋線形的并且具有ー種冠狀的外形，由此便于實現(xiàn)對預成型坯5的壁4的刺穿。切割刃12不是必須設計為波紋線形的，具體而言，它也可以具有圖4所示的切割元件的外形輪廓。在切割元件11的遠離切割刃12的一端，設有向內凸出的、彈性構造的鎖定凸起13，該鎖定凸起卡扣到位于連接元件的軸頸8的圓周上的鎖定凹槽14中。鎖定凸起13可以分別設置在切割元件的例如可以通過其相應構造的縱向槽ロ形成的鎖定彈簧上。在連接元件3的軸頸8上，在其前導端9，還設置有一個用于切割元件11的環(huán)繞的擋肩15。切割元件在環(huán)繞的切割刃12區(qū)域內構成ー個沿推進方向前導的第一熔體空腔16。沿推進方向在其后面設置ー個第二熔體空腔17。熔體空腔16、17相互通過熔體通道18連通。在吹制成型模具I的壁中設有ー凹空19，它構成ー陰模，其直徑相當于切割元件11的直徑。這正如結合圖I至3所看到的那樣，套裝在構件夾具2上連接元件3借助構件夾具2被壓進預成型坯5的壁4中，此時被切割元件11穿透的和排擠的塑性材料被壓進凹空19中。該材料部分地流入第一熔體空腔16中，并且也可能通過熔體通道18流入第二熔體空腔17中。圖2示出了拉回的構件夾具和完全穿透預成型坯5的壁4的連接元件，其中，連接元件3的環(huán)繞的凸緣6全面地貼緊所述壁4并且與預成型坯5的仍為塑性的壁焊接。エ件在吹制成型模具中加工完成以后，可以從連接元件3的向外伸出的軸頸8上去掉切割元件11，如在圖3中說明的那樣。
連接元件3在前述實施例中對稱地構造為套管或雙套管，其中，在環(huán)繞的凸緣6的兩側分別設置了ー個具有揪樹狀成型部7的軸頸8，兩軸頸具有大致相同的長度，并且軸頸8的成型外形是完全相同的，因而可以在連接元件3的任一側套裝切割元件11。為了構成熔體空腔16、17，切割元件11設有ー內部的分隔20，它被ー熔體通道18穿通。代替一個熔體通道18，也可以設置多個熔體通道。在圖4所示的連接元件3可選方案中，它在其前導端9設有一切割元件11，該切割元件不是設計為可拆除的套筒，而構造為連接元件3的整體組成部分。連接元件的前導端9成套筒狀擴大并且設有一環(huán)繞的切割刃12，該切割刃在圖4所示的剖視圖中成圓弧形彎曲。切割刃的這種特別的幾何形狀允許以較小的穿入阻カ實現(xiàn)容器壁的穿透或沖孔，以防產生容器壁4的過度外翻。如果需要，可以在加工完成容器之后在一后續(xù)處理步驟中分離切害I]兀件。為了改善連接元件3的凸緣6或者說環(huán)繞的法蘭與容器壁4的可焊性，在圖4所示的連接元件3可選方案中，在凸緣6的面向壁4的表面21上設置ー種成型結構。通過表·面21的鋸齒似的結構，局部地降低了塑料的熱容量，從而確保與容器壁4的良好的可焊性。附圖標記清單I 吹制成型模具2 構件夾具3 連接元件4 壁5 預成型坯6 凸緣7 揪樹狀成型部8 軸頸9 前導端10 后端11切割元件12切割刃13鎖定凸起14鎖定凹槽15 擋肩16第一熔體空腔17第二熔體空腔18熔體通道19 凹空20 分隔21 表面
權利要求
1.在由熱塑性塑料通過擠吹成型來制造容器的方法中應用的連接元件(3)，按此方法，該容器在其在一個多件式模具內成型的過程中配有至少ー個穿通容器壁的連接元件，容器壁在仍為塑化的狀態(tài)下借助連接元件的一部分被刺穿，而使得連接元件至少在部分區(qū)域內與容器壁達到ー種材料接合的連接，其中，所述連接元件設有ー穿透尖端，并且連接元件在穿透容器壁時被推進ー個設于模具內的陰模中，該陰模設置或已設置在容器壁的背離連接元件的側面上，其特征在于，該連接元件設計為管形的穿透元件，具有ー環(huán)繞的凸緣(6)，用干與容器壁焊接，并且所述連接元件的一部分設有ー環(huán)繞的切割刃(12)。
2.按照權利要求I所述的連接元件，其特征在干，所述環(huán)繞的切割刃(12)在連接元件(3)的ー個縱向中平面內彎曲地延伸。
3.按照權利要求2所述的連接元件，其特征在于，所述連接元件(3)構造成兩件式的，以及，切割元件(11)構造成套筒形的并且包圍連接元件(3)的為刺穿容器壁所設的推進偵れ·
4.按照權利要求3所述的連接元件，其特征在于，所述切割元件(11)是與所述連接元件(3)鎖定的。
5.按照權利要求3所述的連接元件，其特征在干，該連接元件構造為具有至少ー個外面的固定成型部(7)的套管，其中，所述固定成型部(7)與所述切割元件(11)形狀鎖合地配合作用。
6.按照權利要求4所述的連接元件，其特征在干，該連接元件構造為具有至少ー個外面的固定成型部(7)的套管，其中，所述固定成型部(7)與所述切割元件(11)形狀鎖合地配合作用。
7.按照權利要求I至6之一項所述的連接元件，其特征在于，切割元件(11)構造為大致呈圓柱形的套筒，具有一個在安裝位置前導的、環(huán)繞的切割刃(12)。
8.按照權利要求7所述的連接元件，其特征在于，所述切割刃(12)構造成波紋線形的。
9.按照權利要求3所述的連接元件，其特征在于，所述切割元件(11)在縱向方向上具有至少ー個分隔(20)，通過該分隔而構成至少ー個沿切割方向在前面的和在后面的熔體空腔(16、17)。
10.按照權利要求9所述的連接元件，其特征在于，熔體空腔(16、17)至少經(jīng)由ー熔體通道(18)相互連通。
11.按照權利要求I至6之一項所述的連接元件，其特征在于，所述連接元件一體成形于ー個功能構件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在由熱塑性塑料制造容器的方法中應用的連接元件，按所述方法，該容器在其在一個多件式模具(1)內成型的過程中配有至少一個穿通容器壁(4)的連接元件(3)。連接元件(3)按照本發(fā)明構造成兩件式的，其中一件設計為可拆除的切割元件(11)。切割元件(11)用作穿透尖端，用于將容器壁在仍為塑性的狀態(tài)下刺穿。本發(fā)明提出的連接元件設計為管形的穿透元件，具有一環(huán)繞的凸緣(6)，用于與容器壁焊接，并且所述連接元件的一部分設有一環(huán)繞的切割刃(12)。
文檔編號B29C65/02GK102744868SQ20121025760
公開日2012年10月24日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權日2007年5月25日
發(fā)明者G·沃爾特 申請人:考特克斯·特克斯羅恩有限公司及兩合公司