專利名稱：用于由熱塑性塑料制造空心體的方法及裝置和制成的燃料容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由熱塑性塑料制造空心體的方法，包括由熱塑性塑料擠出 至少兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件；將所述預(yù)成型坯件置入具有成型空腔的成型模具中，該成型 空腔至少部分地確定要制造的空心體的輪廓；以及在模具內(nèi)部在應(yīng)用真空和/或氣體壓力 的情況下在材料的第一加熱中使所述預(yù)成型坯件成型。 本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施該方法的裝置和一種由熱塑性塑料制成的燃料容器， 該燃料容器通過由熱塑性塑料擠出吹塑成型兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件得到。
背景技術(shù)：
用于由熱塑性塑料制造空心體、特別是用于由熱塑性塑料制造燃料容器的方法基
本上是已知的，其中擠出帶狀的預(yù)成型坯件并在第一加熱中在一多件式的吹塑成型模具內(nèi)
將這些預(yù)成型坯件成型為封閉的容器。例如由德國實(shí)用新型20 2006 013 751已知一種用
于實(shí)施這種方法的裝置，其中首先使熱塑性材料以已知的方式和方法在擠出機(jī)內(nèi)塑化，并
且在擠出頭內(nèi)使其形成為軟管狀的熔體線料(Schmelzestrang)。借助適配器使該軟管狀
的熔體線料成型為兩個(gè)帶狀的熔體線料。這些帶狀的預(yù)成型坯件由擠出頭的兩個(gè)并排設(shè)置
的寬縫噴嘴并行擠出。然后將各帶狀的預(yù)成型坯件在一多件式的、包括兩個(gè)外模和一個(gè)中
間模的模具中成型為一個(gè)由兩個(gè)半殼組成的塑料容器。通過調(diào)節(jié)寬縫噴嘴的噴嘴間隙，為
每個(gè)預(yù)成型坯件提供一壁厚輪廓，該壁厚輪廓一方面考慮這種情況，即物品應(yīng)具有不同壁
厚的區(qū)域，而另一方考慮這種情況，即按照要制造的容器的形狀在成型模具內(nèi)局部地或多
或少地延伸或拉長(延展)熱塑性材料。為了避免由此引起的材料堆積或不希望的材料變
薄，已知在其長度上也橫向于其長度地改變預(yù)成型坯件的厚度。 在擠出時(shí)的壁厚控制例如在制造軟管狀的預(yù)成型坯件時(shí)也是充分已知的。 通常，在擠出吹塑成型時(shí)吊掛地、即沿重力方向?qū)崿F(xiàn)預(yù)成型坯件的擠出，這按照預(yù)
成型坯件的質(zhì)量分布可能產(chǎn)生的結(jié)果是，預(yù)成型坯件在擠出時(shí)獲得不同的、由擠出的質(zhì)量
的重力引起的拉伸。在擠出時(shí)提供的、塑化的塑料的質(zhì)量流通常是恒定的，均勻地分布在擠
出頭內(nèi)部并且供應(yīng)給兩個(gè)噴嘴的出口間隙。在這兩個(gè)預(yù)成型坯件內(nèi)的、由于壁厚改變的、不
同的材料分布可能導(dǎo)致預(yù)成型坯件的顯著的長度差，這在某些情況下是成問題的。此外還
必須確保，預(yù)成型坯件的壁厚分布選擇成，使得預(yù)成型坯件的較厚的和/或較薄的區(qū)域分
別定位在成型模具內(nèi)的對(duì)應(yīng)的位置。 上述處理方法還具有這樣的缺點(diǎn)，即該方法的循環(huán)時(shí)間總體上按具有最大壁厚的 那個(gè)預(yù)成型坯件的擠出時(shí)間而定。正是在制造擠出吹塑成型的構(gòu)件時(shí)循環(huán)時(shí)間的優(yōu)化構(gòu)成 一個(gè)可觀的經(jīng)濟(jì)性因素。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種方法，其避免上述缺點(diǎn)。
3
按照本發(fā)明，該目的通過一種用于由熱塑性塑料制造熱塑性空心體的方法實(shí)現(xiàn)， 包括由熱塑性塑料擠出至少兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件；將所述預(yù)成型坯件置入具有成型空 腔的成型模具中，該成型空腔至少部分地確定要制造的空心體的輪廓；以及在模具內(nèi)部在 應(yīng)用真空和/或氣體壓力的情況下在材料的第一加熱中使所述預(yù)成型坯件成型，其中該方 法的特征在于，將至少兩個(gè)要成型和要連接成一個(gè)空心體的預(yù)成型坯件在時(shí)間上接連地 (順序地)擠出并同時(shí)成型。 在本發(fā)明的意義上，在材料的第一加熱中意味著，將各預(yù)成型坯件無進(jìn)一步供熱 地繼續(xù)加工成完成的物品。 按照本發(fā)明的方法與至今在現(xiàn)有技術(shù)中常用的方法相比具有不同的優(yōu)點(diǎn)。各預(yù)成 型坯件能以大大不同的質(zhì)量分布擠出，而在構(gòu)成一個(gè)預(yù)成型坯件時(shí)不必考慮另一預(yù)成型坯 件的材料分布和熔體流。該方法允許這樣節(jié)省塑料材料，即每個(gè)預(yù)成型坯件面料可以分別 關(guān)于最佳的壁厚分布擠出。由此，在擠出機(jī)的生產(chǎn)能力恒定或輸送功率恒定時(shí)可以分別優(yōu) 化每個(gè)面料。對(duì)此特別有利的是，可以為每個(gè)預(yù)成型坯件面料要求不同的擠出時(shí)間，這在并 行擠出多個(gè)面料時(shí)在方法技術(shù)上是不可能的。 因此也以特別的方式考慮各預(yù)成型坯件面料由于不同的質(zhì)量分布而不同地拉長 的問題。 按照該方法的一優(yōu)選的方案規(guī)定，使用具有唯一的寬縫噴嘴的擠出頭，該寬縫噴 嘴的噴嘴間隙為了壁厚控制是可調(diào)節(jié)的。 這樣可設(shè)想，為該方法使用兩個(gè)分別具有兩個(gè)寬縫噴嘴的擠出頭。在這種情況下，
這兩個(gè)擠出頭可以為兩個(gè)并行運(yùn)行的成型模具提供預(yù)成型坯件。在本發(fā)明的意義上，總是
用一個(gè)擠出頭制造兩個(gè)同樣的預(yù)成型坯件，更確切地說用于兩個(gè)成型模具。 優(yōu)選為各預(yù)成型坯件分別提供一在其長度和/或?qū)挾壬系谋诤褫喞?在該方法的一方案中規(guī)定，直接接連擠出的第一預(yù)成型坯件和第二預(yù)成型坯件以
分別彼此不同的壁厚和/或重量擠出。 該方法的一方案規(guī)定，將各預(yù)成型坯件在其擠到一預(yù)定的長度之后借助一個(gè)或多 個(gè)夾緊裝置在擠出頭上取下，并且借助所述夾緊裝置放到成型模具中。 或者有可能，使擠出頭相對(duì)于成型模具移動(dòng)和/或使成型模具相對(duì)于擠出頭移 動(dòng)。 在本發(fā)明的一優(yōu)選的方案中規(guī)定使用三件式的吹塑成型模具，借助該吹塑成型模 具將各預(yù)成型坯件分別成型為半殼，在一繼續(xù)的加工步驟中將這些半殼相互連接成一基本 上封閉的空心體。 在該方法的該方案中，吹塑成型模具包括兩個(gè)外模和一個(gè)中間模，其中各外模分 別構(gòu)成分空腔用于成型一容器的一個(gè)半殼。中間模例如可以包括或包含能移進(jìn)和移出的構(gòu) 件夾具，借助這些構(gòu)件夾具可將各裝入件在各半殼成型過程中置入其中。
在該方法中規(guī)定，首先將各預(yù)成型坯件分別定位在中間模和一個(gè)外模之間，并接 著使中間模和該外模相對(duì)彼此閉合，以便形成一封閉的成型空腔。然后，或者在各外模中施 加真空和/或借助已知的鼓風(fēng)心軸使空腔置于氣體壓力下，這致使各預(yù)成型坯件在各分空 腔內(nèi)擴(kuò)張和各預(yù)成型坯件貼靠到通過各分空腔預(yù)定的輪廓上。同時(shí)或者在一繼續(xù)的方法步 驟中，可以將在容器內(nèi)需要的裝入件經(jīng)由設(shè)置在中間模中的構(gòu)件夾具定位在要制造的容器
4的內(nèi)壁上。然后打開成型模具的各部件，使中間模橫向于各外模地移動(dòng)，各外模相對(duì)彼此閉
合，從而將要制造的物品的、這兩個(gè)處于各外模中的半殼在凸緣狀環(huán)繞的邊緣上相互焊接。
打開各外模，可以取出完成的物品。 優(yōu)選利用這樣的方法制造汽車的燃料容器。 在該方法的一方案中規(guī)定，將兩個(gè)預(yù)成型坯件定位在成型模具中或放到該成型模 具中，使得它們的相互對(duì)應(yīng)的寬側(cè)彼此相背。 為此符合目的地規(guī)定，將接連擠出的兩個(gè)預(yù)成型坯件之一繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)180° 。
例如如果塑料容器應(yīng)具有多層的壁結(jié)構(gòu)或者擠出物構(gòu)成為多層的共擠出物，則這 樣的處理方法是有利的。在共擠出物內(nèi)各層不同厚的情況時(shí)，各層的位置有時(shí)便可能是重 要的。 特別是在制造燃料容器時(shí)例如常見的是，燃料容器具有外面染色的(充滿炭黑 的)聚乙烯層，而內(nèi)層由純聚乙烯構(gòu)成。在這樣的布置結(jié)構(gòu)中，層位置相對(duì)于包圍的空腔是 重要的。 還可以符合目的的是，接連擠出的預(yù)成型坯件之一繞其橫軸線旋轉(zhuǎn)180° ，例如當(dāng) 設(shè)有一臥式布置結(jié)構(gòu)的成型模具時(shí)便是如此。 特別有利的是，首先擠出一個(gè)具有較大壁厚的預(yù)成型坯件，并接著擠出一個(gè)具有 較小壁厚的預(yù)成型坯件，然后將它們加工成一件物品。為此，可以以特別有利的方式和方法 影響過程的總循環(huán)時(shí)間。具有較大質(zhì)量的較厚的預(yù)成型坯件自然地較緩慢地冷卻下來，而 具有較小壁厚的預(yù)成型坯件較快地?cái)D出，從而總體上在這樣的壁厚分布時(shí)順序的擠出不僅 在熱方面而且在需要的循環(huán)時(shí)間方面是較有利的。 優(yōu)選首先將第一預(yù)成型坯件并接著將第二預(yù)成型坯件置入成型模具中，在此共同 的成型在一繼續(xù)的加工步驟中實(shí)現(xiàn)。這可以或者這樣進(jìn)行，即借助模具從擠出頭取下預(yù)成 型坯件，該模具必須能相對(duì)于擠出頭移動(dòng)到多個(gè)位置。或者，這可以借助夾緊裝置來實(shí)現(xiàn)， 該夾緊裝置例如在擠出頭取下第一預(yù)成型坯件并且將其移動(dòng)到中間模與一個(gè)打開的外模 之間。該外模能相對(duì)于中間模移動(dòng)，從而將第一預(yù)成型坯件固定于成型模具中，同時(shí)擠出第 二預(yù)成型坯件。在將第二預(yù)成型坯件放到模具中之后，便將實(shí)現(xiàn)各預(yù)成型坯件在成型模具 中的擴(kuò)張。 或者，各預(yù)成型坯件的成型也可以在一模具中在時(shí)間上接連地實(shí)現(xiàn)。 或者，一夾緊裝置可以在擠出頭上取下第一預(yù)成型坯件并將其移動(dòng)到等候位置，
同時(shí)擠出第二預(yù)成型坯件。然后將借助一夾緊裝置取下第二預(yù)成型坯件，兩夾緊裝置將同
步地將這兩個(gè)預(yù)成型坯件放到模具中。 或者可以使用雙夾具。 在使用夾緊裝置的情況下可設(shè)想不同的方案，例如可以應(yīng)用能繞三個(gè)軸鉸接的、 能自由編程的操縱或機(jī)械手裝置。 所述目的還通過一種用于實(shí)施上述方法的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括至少一個(gè)擠出機(jī) 和至少一個(gè)具有構(gòu)成為寬縫噴嘴的噴嘴間隙的擠出頭，其中擠出頭具有至少一個(gè)設(shè)置在一 圓弧段或圓弧上的、構(gòu)成為環(huán)形間隙的熔體通道。該裝置的特征在于，設(shè)有用于將圓弧形的 熔體流展開成唯一的帶狀的熔體流的機(jī)構(gòu)。 所述目的最后通過一種由熱塑性塑料制成的燃料容器實(shí)現(xiàn)，該燃料容器通過由熱
5塑性塑料擠出吹塑成型兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件得到。該燃料容器的特征在于，各預(yù)成型坯 件由唯一的熔體線料的兩個(gè)接連的部分組成。 按照本發(fā)明的燃料容器優(yōu)選由總共六層的共擠出物構(gòu)成，包括用于碳?xì)浠衔锏?阻隔層。這樣的阻隔層可以例如由EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)構(gòu)成。該層結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括 一外面的充滿炭黑的聚乙烯層、一由回收料(回用料)構(gòu)成的層、一增附層、一阻隔層、另一 增附層和一純聚乙烯層。 該燃料容器優(yōu)選在三件式的成型模具中制造，該成型模具具有一個(gè)中間模和兩個(gè) 外模。優(yōu)選由一具有寬縫噴嘴的擠出頭順序地?cái)D出為此所需的各預(yù)成型坯件，在此首先擠 出一個(gè)壁厚較大的預(yù)成型坯件，它構(gòu)成燃料容器的下側(cè)。接著擠出一個(gè)壁厚較小的預(yù)成型 件，它構(gòu)成燃料容器的上側(cè)。將這兩個(gè)預(yù)成型坯件之一在其擠出之后繞其沿重力方向延伸 的縱軸線旋轉(zhuǎn)180。。然后將各預(yù)成型坯件以該定向共同地或接連地放到成型模具中。


以下借助在附圖中粗略繪出的實(shí)施例說明本發(fā)明。其中
圖1示出用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的裝置的示意的側(cè)視圖；
圖2示出沿圖1中的線II-II截取的剖視圖； 圖3示出第一預(yù)成型坯件從第一夾緊裝置向第二夾緊裝置的轉(zhuǎn)送； 圖4示出沿圖3中的線IV-IV截取的剖視圖； 圖5示出第二預(yù)成型坯件向第二夾緊裝置的轉(zhuǎn)送；以及 圖6示出相當(dāng)于圖5的視圖，其中第一夾緊裝置在起始位置處于擠出頭的下方。
具體實(shí)施例方式
如以上所述，所述方法規(guī)定首先借助擠出頭2擠出第一預(yù)成型坯件l，該擠出頭設(shè) 有寬縫噴嘴9。 如在圖1中示意所示的，為了操縱預(yù)成型坯件1而設(shè)有第一夾緊裝置3，該第一夾
緊裝置將預(yù)成型坯件夾緊在能運(yùn)動(dòng)的夾緊塊4之間并且在擠出頭2上將其取下。 為了便于在擠出頭2上取下預(yù)成型坯件1，可以設(shè)有一未示出的分離裝置。或者有
可能擠出一薄的部位，該薄的部位形成預(yù)定斷裂線，從而夾緊裝置3能在擠出頭2上撕下預(yù)
成型坯件l。 夾緊裝置3能至少橫向于擠出方向地移動(dòng)，并且夾緊塊4能繞一通過擠出方向確 定的縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。 在第一夾緊裝置3在擠出頭2上取下第一預(yù)成型坯件1之后，夾緊塊4橫向于擠
出方向地在擠出頭2的下方移離，在此這些夾緊塊繞縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)180° 。 如在圖3中所示，第一夾緊裝置3將第一預(yù)成型坯件1轉(zhuǎn)送給第二夾緊裝置5，該
第二夾緊裝置在圖中所示的方案中構(gòu)成為雙夾具。然后第一夾緊裝置3重新回到擠出頭2
的下方并且承接一第二預(yù)成型坯件1。該預(yù)成型坯件按已知方式和方法從擠出頭2取下。
第一夾緊裝置3在擠出頭2的下方移離，并將第二預(yù)成型坯件1轉(zhuǎn)送給處于等候位置的第
二夾緊裝置5。 第二夾緊裝置5現(xiàn)在將由其接納的各預(yù)成型坯件1移動(dòng)到在圖3中所示成型模具
66的打開的部件之間。 在附圖中，第二夾緊裝置5設(shè)置在成型模具6上方，但本發(fā)明應(yīng)理解成，第二夾緊 裝置5相對(duì)于成型模具6可以是能移動(dòng)的。 如上所述，成型模具6包括兩個(gè)外模7a、b和一個(gè)中間模8。 在按照本發(fā)明的方法的所示的方案中，借助第二夾緊裝置5將兩個(gè)預(yù)成型坯件1 同時(shí)分別放到打開的外模7a、 b與中間模8之間。 第二夾緊裝置5構(gòu)成為，使得該夾緊裝置的各夾緊塊副彼此間相應(yīng)具有能動(dòng)態(tài)改 變的間距，從而有可能在成型模具6的各部件之間匹配各預(yù)成型坯件1彼此的間距。因此， 可以匹配于成型模具6的特別的狀況。 在一繼續(xù)的方法步驟中，外模7a、b在圖3中畫出的各箭頭的方向上相對(duì)中間模8 閉合。如果成型模具6閉合，則將各預(yù)成型坯件在設(shè)置在外模7a、 b中設(shè)置的各分腔內(nèi)成 型。經(jīng)由中間模8將各裝入件定位在要制造的物品的壁中。 在容器的各半殼成型之后，外模7a、b相對(duì)于中間模8打開。使中間模橫向于外模
7a、 b的打開和關(guān)閉方向地在它們之間移動(dòng)，從而在一繼續(xù)的方法步驟中外模7a、 b能相對(duì)
彼此閉合。在此將要制造的容器的各半殼相互焊接。最后再次打開外模7a、b?？梢匀〕?br> 完成的物品。 酬fei摘m 1預(yù)成型坯件 2擠出頭 3第一夾緊裝置 4夾緊塊 5第二夾緊裝置 6成型模具 7a、 b夕卜模 8中間模 9寬縫噴嘴
權(quán)利要求
用于由熱塑性塑料制造空心體的方法，包括由熱塑性塑料擠出至少兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件；將所述預(yù)成型坯件置入具有成型空腔的成型模具中，該成型空腔至少部分地確定要制造的空心體的輪廓；以及在模具內(nèi)部在應(yīng)用真空和/或氣體壓力的情況下在材料的第一加熱中使所述預(yù)成型坯件成型；其特征在于，將至少兩個(gè)要成型和要連接成一個(gè)空心體的預(yù)成型坯件在時(shí)間上接連地(順序地)擠出并同時(shí)成型。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用具有唯一的寬縫噴嘴的擠出頭，該寬 縫噴嘴的噴嘴間隙為了壁厚控制是可調(diào)節(jié)的。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為各所述預(yù)成型坯件分別提供一在其 長度和/或?qū)挾壬系谋诤褫喞?br> 4. 按照權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，直接接連擠出的第一預(yù)成型坯 件和第二預(yù)成型坯件以分別彼此不同的壁厚和/或重量擠出。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將預(yù)成型坯件在其擠出到一預(yù) 定的長度之后借助一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置在擠出頭上取下，并且借助所述夾緊裝置放到成型 模具中。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用三件式的吹塑成型模具， 借助該吹塑成型模具將各預(yù)成型坯件分別成型為半殼，在一繼續(xù)的加工步驟中將所述半殼 相互連接成一基本上封閉的空心體。
7. 按照權(quán)利要求1至6之一項(xiàng)所述的方法，用以制造汽車的燃料容器。
8. 按照權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將兩個(gè)預(yù)成型坯件定位在成型 模具中或者放到成型模具中，使得它們的相互對(duì)應(yīng)的寬側(cè)彼此相背。
9. 按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將接連擠出的兩個(gè)預(yù)成型坯件之一繞其 縱軸線旋轉(zhuǎn)180。。
10. 按照權(quán)利要求1至9之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，首先擠出一個(gè)具有較大壁厚 的預(yù)成型坯件，并接著擠出一個(gè)具有較小壁厚的預(yù)成型坯件，然后將它們加工成一件物品。
11. 按照權(quán)利要求1至10之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，首先將第一預(yù)成型坯件并接 著將第二預(yù)成型坯件置入成型模具中，在此共同的成型優(yōu)選在第二加工步驟中實(shí)現(xiàn)。
12. 按照權(quán)利要求1至11之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將第一預(yù)成型坯件放到等候 位置，同時(shí)擠出第二預(yù)成型坯件，并且然后將兩個(gè)預(yù)成型坯件共同放到成型模具中。
13. 用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至12之一項(xiàng)所述的方法的裝置，包括至少一個(gè)擠出機(jī)和 至少一個(gè)具有構(gòu)成為寬縫噴嘴(9)的噴嘴間隙的擠出頭(2)，其中擠出頭(2)具有至少一個(gè) 設(shè)置在一圓弧段或圓弧上的、構(gòu)成為環(huán)形間隙的熔體通道，其特征在于，設(shè)有用于將圓弧形 的熔體流展開成唯一的帶狀的熔體流的機(jī)構(gòu)。
14. 由熱塑性塑料制成的燃料容器，該燃料容器通過由熱塑性塑料擠出吹塑成型兩個(gè) 帶狀的預(yù)成型坯件得到，其特征在于，由唯一的熔體線料的兩個(gè)接連的部分制成的各預(yù)成 型坯件分別構(gòu)成燃料容器的兩個(gè)半殼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由熱塑性塑料制造空心體的方法。該方法包括由熱塑性塑料擠出至少兩個(gè)帶狀的預(yù)成型坯件(1)；將所述預(yù)成型坯件置入具有成型空腔的優(yōu)選多件式的成型模具(5)中，該成型空腔至少部分地確定要制造的空心體的輪廓；以及在模具(5)內(nèi)部在應(yīng)用真空和/或氣體壓力的情況下在材料的第一加熱中使所述預(yù)成型坯件成型。該方法的特征在于，將至少兩個(gè)要成型和要連接成一個(gè)空心體的預(yù)成型坯件(1)在時(shí)間上接連地(順序地)擠出并同時(shí)成型。
文檔編號(hào)B29C49/42GK101711199SQ200880020951
公開日2010年5月19日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者G·沃爾特, J·?？斯? M·弗蘭克-邁因茨 申請人:考特克斯·特克斯羅恩有限公司及兩合公司