DE102017130747A1

DE102017130747A1 - Rotationsschmelzverfahren mit vorgefertigter Strebe

Info

Publication number: DE102017130747A1
Application number: DE102017130747.8A
Authority: DE
Inventors: Steffen Balzer; Carsten Erkel; Arnd Wagner
Original assignee: Elkamet Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Elkamet Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rotationsschmelzverfahren zur Herstellung eines Formteils (20) aus Kunststoff, bei dem ein Ausgangsmaterial in eine Rotationsschmelzform (1) eingebracht wird und die Rotationsschmelzform (1) rotiert wird, so dass das Ausgangsmaterial an einer Innenwandung der Rotationsschmelzform (1) verteilt wird und an der Innenwandung durch das Ausgangsmaterial eine Außenwand (21) des Formteils (20) ausgeformt wird. Um stabile Kraftstoffbehälter (20) mit einem großen Füllvolumen in einfacher Weise herzustellen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine vorgefertigte Strebe (10) in der Rotationsschmelzform (1) platziert und relativ zu dieser fixiert, wobei danach ein Vorsprung (5) der Rotationsschmelzform (1) in Richtung zu einem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) zwischen deren erstem Ende (11) und deren zweitem Ende (12) hineinragt. Beim anschließenden Rotieren werden das erste Ende (11) und das zweite Ende (12) jeweils einstückig mit der Außenwand (21) verbunden. Zusätzlich wird die Strebe (10) dabei in dem Verbindungsbereich (13) einstückig mit der Außenwand (21) verbunden. Die Erfindung betrifft ferner einen Behälter (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationsschmelzverfahren zur Herstellung eines Formteils aus Kunststoff, bei dem ein Ausgangsmaterial in eine Rotationsschmelzform eingebracht wird und die Rotationsschmelzform rotiert wird, so dass das Ausgangsmaterial an einer Innenwandung der Rotationsschmelzform verteilt wird und an der Innenwandung eine Außenwand des Formteils ausgeformt wird. Die Erfindung betrifft ferner einen Behälter aus Kunststoff.
Formteile aus Kunststoff werden in vielen Bereichen eingesetzt. Als Hohlkörper werden sie beispielsweise im Automobilbau als Kraftstoffbehälter oder als Tankbehälter für sonstige Flüssigkeiten verwendet. Wegen der verhältnismäßig einfachen Formgebung, des geringen Gewichts, aber auch der Korrosionsbeständigkeit sind Kunststoffbehälter ein bevorzugtes Mittel, um Flüssigkeiten aufzubewahren. Von ihnen wird verlangt, dass sie mechanisch stabil sind, ein geringes Gewicht aufweisen und den restriktiver werdenden Forderungen nach einem effizienten Packaging im Fahrzeugbau entsprechen.
Üblicherweise werden die Kunststoffbehälter im Rotationsformverfahren mittels eines Rotationswerkzeugs hergestellt. Eine bekannte Form der Herstellung sieht vor, dass eine abgewogene Menge Kunststoffmaterials in Form von Pulver, Pellets, Mikropellets oder dergleichen als Ausgangsmaterial in eine hohle Rotationsschmelzform gegeben wird, deren Innenoberfläche die Außenoberfläche des Kunststoffbehälters definiert. Die Rotationsschmelzform wird dann in Rotation um zwei in der Regel senkrecht zueinander angeordnete Achsen versetzt. Außerdem wird Wärme in die Rotationsschmelzform eingetragen. Die Drehzahlen der Rotationsschmelzform sind so niedrig, dass Fliehkräfte im Vergleich zur Schwerkraft einen geringen Einfluss besitzen. Das Ausgangsmaterial beginnt zu schmelzen und sich an der Innenseite der Rotationsschmelzform anzulegen, wodurch dem Kunststoffbehälter seine spätere Form gegeben wird. Der Kunststoffbehälter wird „ausgeformt“. Für diese weit verbreitete Variante des Rotationsformverfahrens werden Thermoplaste wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid 6 (PA6), Polyamid 11 oder 12 (PA11, PA12), Polycarbonat (PC) und dergleichen verwendet. Die Verarbeitungstemperaturen müssen oberhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur des jeweiligen Kunststoffmaterials liegen.
Einige Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste mit sehr hoher Schmelz- oder Erweichungstemperatur, bspw. PA6, oder auch Duroplaste, die einer thermoplastischen Verarbeitung naturgemäß nicht zugänglich sind, werden im Rotationsverfahren in an sich ebenfalls bekannter Weise bevorzugt so verarbeitet, dass als Ausgangsmaterial ein chemischer Vorläufer des für das Formteil vorgesehenen Materials, der sogenannte Kunststoffvorläufer, als Schmelze in flüssiger Form in die Rotationsschmelzform eingebracht wird und dort unter Rotation bei gleichzeitiger Formgebung bzw. Ausformung chemisch zum endgültigen Kunststoffwerkstoff reagiert, insbesondere polymerisiert. Dieses Verfahren kommt z.B. vorteilhaft zur Herstellung von Formteilen aus Polyamid 6 (PA6), Polyamid 12 (PA12) oder ihren Co-Polymeren zum Einsatz, wobei als Kunststoffvorläufer die entsprechenden Lactame, also z.B. Caprolactam und/oder Laurinlactam, eingesetzt werden, die bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen in fester Form vorliegen, im Rotationsverfahren jedoch als Schmelze mit sehr niedriger Viskosität (Größenordnung 10 mPa·s, d.h. ungefähr wie Wasser) verarbeitet werden. Diese Verfahrensvariante gestattet die Herstellung von Kunststoffformteilen unter Umgehung der bei thermoplastischer Verarbeitung erforderlichen hohen Temperaturen, und die Prozesstemperatur wird bevorzugt unterhalb der Schmelztemperatur des fertigen Kunststoffs gehalten. Ein Prozess dieser Art ist z.B. aus der DE 10 2011 009 748 A1 bekannt.
Auch die Polymerisationsreaktionen von Dicyclopentadien (DCPD) zu Poly-Dicyclopentadien (PDCPD, z.B. Telene® der Fa. Rimtec Corp.) oder von cyclischem Butylenterephthalat (z.B. CBT® der Fa. Cyclics) zu Polybutylenterephthalat (PBT) werden im Rotationsverfahren genutzt. Des Weiteren ist es bekannt, Formteile aus Polyurethanen (PU) im Rotationsverfahren durch Reaktion von Di- und/oder Polyisocyanaten mit Di- und/oder Polyolen als Kunststoffvorläufer herzustellen.
Den zuletzt genannten Materialsystemen ist gemeinsam, dass das hergestellte Formteil aus einem Kunststoffmaterial besteht, das erst während der Formgebung, auch Ausformung genannt, im Rotationswerkzeug aus einem Ausgangsmaterial in Form eines Kunststoffvorläufers gebildet wird, der im Rotationswerkzeug zunächst in mehr oder weniger flüssiger Form vorliegt und während des Ausformens chemisch reagiert, insbesondere polymerisiert.
Das Rotationsformen mit Kunststoffen als Ausgangsmaterial wie auch mit Kunststoffvorläufern als Ausgangsmaterial ist allgemein bekannt und bspw. beschrieben in den Monographien

[1] Crawford, Roy J., Rotational Moulding of Plastics, Second Edition, Research Studies Press Ltd., Taunton / John Wiley & Sons Inc., New York, 1996,
[2] Nugent, Paul: Rotational Molding: A Practical Guide, 2001, sowie
[3] Crawford, Roy J., Throne, James L.: Rotational Molding Technology, Plastics Design Library, William Andrew Publishing, Norwich, New York, 2002.

Beim Rotationsformverfahren kommen ferner Teile zum Einsatz, die während des Formprozesses integral mit dem Behälter verbunden werden. Sogenannte Einlegeteile bestehen in der Regel aus Metall. Im rotierten Kunststoffprodukt benötigte Anschraubpunkte können z.B. als Gewindeeinlegeteile an der Forminnenseite fixiert werden. Diese auch Inserts genannten Einlegeteile werden während des Ausformens in die Wandung des Formteils eingebettet und bilden mit dieser so nach dem Erkalten eine beständige Verbindung. Sogenannte Einsetzteile bestehen dagegen in der Regel aus Kunststoff oder auch aus Faserkunststoffverbundwerkstoffen. Einlege- und Einsetzteile werden im einfachsten Fall vor dem Formgebungsprozess durch eine Schraube an der Innenwand der Rotationsschmelzform befestigt.
Es besteht jedoch ein Bedarf für immer größere Kraftstoffbehältern, die ein höheres Kraftstoffvolumen aufnehmen können. Durch die zunehmende Größe verlieren die Kraftstoffbehälter jedoch an Stabilität und neigen dazu, sich zu verformen. Die Verformungen können zu unerwünschten Leckagen und Bruchstellen führen.
Bisher wird die Stabilität von Kraftstoffbehältern durch einen Durchzug erhöht, der sich durch einen Innenraum des Kraftstoffbehälters erstreckt und zwei gegenüberliegenden Seiten einer Behälterwand des Kraftstoffbehälters miteinander verbindet. Dadurch wird der Kraftstoffbehälter versteift und verwindet sich weniger.
Bisher werden Kraftstoffbehälter mit einem solchen Durchzug im Rotationsschmelzverfahren wie folgt hergestellt: Das Rotationsschmelzwerkzeug umfasst einen Kern zur Bildung des Durchzugs. Dieser Kern ist in der Regel innen hohl. Er ist entweder ein Teil der eigentlichen Rotationsschmelzform oder er wird als Losteil vor dem Rotieren in die Rotationsschmelzform eingesetzt. Der Kern muss während des Rotierens erwärmt werden. Der Durchzug wird während des Rotierens mit den übrigen Teilen des Kraftstoffbehälters gebildet, indem sich das Ausgangsmaterial - wie auf der restlichen Innenoberfläche des Rotationsschmelzwerkzeugs - auch an dem Kern anlegt und dabei den Durchzug ausformt. Bei dem Entformen des ausgeformten Kunststoffbehälters aus der Rotationsschmelzform wird der Kern aus dem Durchzug entfernt.
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass eine Länge des Durchzugs begrenzt ist. Das liegt daran, dass der in die Rotationsschmelzform eingelegte Kern zur Bildung des Durchzugs während des Rotierens von dem Ausgangsmaterial erfasst werden muss, damit der Kern vollständig mit Ausgangsmaterial bedeckt wird, so dass der Durchzug über seine volle Länge mit ausreichender Wandstärke ausgeformt wird. Der Kern muss im rotierenden Werkzeug sozusagen durch das Ausgangsmaterial tauchen. Mit steigendem Verhältnis der Länge des Durchzugs zu seinem Durchmesser ist außerdem eine gleichmäßige Erwärmung des Kerns schwierig. Das kann dazu führen, dass zumindest stellenweise eine zu geringe Wandstärke oder gar keine Wand des Durchzugs ausgeformt wird. Bei langen Durchzügen muss daher produktionsbedingt der Querschnitt dieser Durchzüge sehr groß bemessen sein. Dies führt jedoch bei gleichbleibenden Außenabmessungen des Kraftstoffbehälters zu einer Reduktion des nutzbaren Füllvolumens des Kraftstoffbehälters und folglich zu einer schlechteren Raumausnutzung.
Die US-Patentschrift US 6,030,557 A zeigt eine Methode und eine Vorrichtung zur mehrachsigen Rotationsformung von Kunststoffprodukten. Nachdem eine erste polymerisierbare Mischung über eine Innenwandung einer Rotationsform geflossen ist und eine erste Harzschicht ausgeformt hat, wird eine vorgegebene Menge einer zweiten polymerisierbaren Mischung in das Innere der Form eingebracht, die sich an einem unteren Ende der Form sammelt. Wenn die Viskosität der zweiten Mischung einen vorgewählten Wert erreicht hat, wird die Schmelzvorrichtung um 180° gedreht, so dass sich die zweite Mischung an einem obersten Bereich der Form befindet. Durch die Gravitationskraft wird ein Teil der zweiten Mischung derart nach unten gezogen, dass ein durchgehendes Stützelement gebildet wird, dass an einer gegenüberliegenden Seite der Form endet. Alternativ kann das Stützelement mittels eines elektrischen Feldes in Form gezogen werden. Dieses Verfahren ist allerdings zeitaufwendig und teuer. Für die Bildung des Stützelements werden ein eigener zusätzlicher Rotationsschritt und ein zusätzlicher Erwärmungsschritt benötigt. Es muss die zweite Mischung eingeführt und vorgehärtet werden, dann die Form oder zumindest die Vorrichtung zum Anlegen des elektrischen Feldes gedreht werden und danach abgewartet werden, bis die zweite Mischung bis zur anderen Seite der Form herausgezogen worden ist. Dann bedarf es einer weiteren Härtungsphase, um das Stützelement auszuhärten. Außerdem ist die Anwendung auf polymerisierbare Mischungen beschränkt und eignet sich nicht für thermoplastische Kunststoffe. Schließlich lassen sich nur zwei gegenüberliegende Seiten des herzustellenden Bauteils direkt miteinander verbinden.
In der deutschen Auslegeschrift DE 1 220 111 B wird ein Verfahren zum Rotationsgießen von Hohlkörpern aus Kunststoff mit einem durchgehenden Kanal für ein Tau vorgeschlagen, bei dem ein vorgefertigtes rohrförmiges Kanalelement lediglich mit seinen beiden Enden beim Gießen fest mit dem Hohlkörper verbunden wird. Eine strukturelle Funktion des Kanalelements, beispielsweise zur Erhöhung der Steifigkeit, ist nicht vorgesehen.
Gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 051 390 A1 kann ein Kunststoffbehälter für Flüssigkeiten und Chemikalien mit verschiedenen Einbauten versehen werden, insbesondere mit Schwallwänden und Versteifungsprofilen. Die Versteifungsprofile verlaufen jedoch an einer Außenseite des Kunststoffbehälters und bilden keine Durchzüge. Des Weiteren ist die Herstellung des Kunststoffbehälters nicht beschrieben.
Ein trommelförmiger Flüssigkeitsbehälter der Patentschrift US 3,774,812 A wird im Rotationsschmelzverfahren hergestellt. Ringförmige Halterungen aus Metall mit Ösen werden durch Hitzezuführung mit der Behälterwand verschmolzen. Jeweils zwei ähnliche Halterungen werden an gegenüberliegenden Seiten einer Seitenwand des Behälters vorgesehen. Sie weisen jeweils einen inneren Flansch und einen äußeren Flansch auf, zwischen die Schmelzmaterial fließt und sich verfestigt. Zwischen den Ösen der gegenüberliegenden Halterungen ist ein Metallseil oder Draht durch einen Innenraum des Behälters gespannt. So wird der Behälter einerseits stabilisiert, wenn er vollständig gefüllt ist, kann aber andererseits in Längs- oder Querrichtung zusammensinken. Das ermöglicht es, den Behälter auch dann zu transportieren, wenn er nur zum Teil befüllt ist. Der Behälter wird durch die Metallseile bzw. Drähte also nicht zuverlässig versteift, insbesondere dann nicht, wenn er nicht vollständig gefüllt ist.
Ein Behälter aus thermoplastischem Kunststoff ist auch Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 019 334 A1 . Er weist eine im Behälterinneren angeordnete Stütze auf, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Behälterwänden erstreckt. Die Enden der Stütze sind an den Wänden des Behälters formschlüssig und stoffschlüssig verankert. Die Montage der Stütze an dem Behälter findet während der Ausformung des Behälters durch Extrusionsblasformen statt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem stabile Kraftstoffbehälter mit einem großen Füllvolumen in einfacher Weise hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rotationsschmelzverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß umfasst das Rotationsschmelzverfahren zur Herstellung eines Formteils aus Kunststoff die folgenden Schritte:

a) Platzieren einer vorgefertigten Strebe in einer Rotationsschmelzform und Fixierung der Strebe relativ zu der Rotationsschmelzform, so dass ein erstes Ende der Strebe an einer Innenwandung der Rotationsschmelzform nahezu anliegt oder anliegt und ein zweites Ende der Strebe an der Innenwandung nahezu anliegt oder anliegt,
b) wobei nach dem Platzieren und der Fixierung der Strebe ein Vorsprung der Rotationsschmelzform in einen Innenraum der Rotationsschmelzform in Richtung zu einem Verbindungsbereich der Strebe zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende hineinragt;
c) Einbringen eines Ausgangsmaterials in die Rotationsschmelzform;
d) Rotieren der Rotationsschmelzform, so dass das Ausgangsmaterial an der Innenwandung und an dem Vorsprung der Rotationsschmelzform verteilt wird, wobei an der Innenwandung der Rotationschmelzform und an dem Vorsprung der Rotationsschmelzform durch das Ausgangsmaterial eine Außenwand des Formteils geformt wird, wobei das erste Ende und das zweite Ende der Strebe jeweils einstückig mit der Außenwand verbunden werden und wobei die Strebe in dem Verbindungsbereich einstückig mit der Außenwand verbunden wird.

Das Platzieren der vorgefertigten Strebe in der Rotationsschmelzform und die Fixierung der Strebe relativ zu der Rotationsschmelzform können auch kurz als „Einlegen der Strebe“ bezeichnet werden.
Die Strebe kann insbesondere mittels eines Werkzeugkerns relativ zu der Rotationsschmelzform fixiert sein.
Das Rotieren der Rotationsschmelzform kann um mindestens zwei unterschiedliche Rotationsachsen erfolgen, bevorzugt um zwei senkrecht zueinander angeordnete Achsen.
Die Verbindung des ersten Endes und des zweiten Endes der Strebe mit der Außenwand und des Verbindungsbereichs mit der Außenwand kann insbesondere durch Sintern oder Verschmelzen des Ausgangsmaterials und/oder durch Polymerisation des Ausgangsmaterials hergestellt werden.
Durch den Vorsprung, welcher in den Innenraum der Rotationsschmelzform ragt, wird zwischen dem Verbindungsbereich und der Außenwand beim Ausformen des Formteils eine Brücke gebildet, welche die Strebe in ihrem Verbindungsbereich mit der Außenwand verbindet. Das Prinzip ähnelt einem „Kiss-off“ beim Rotationsschmelzen. Dabei wird allerdings zwischen zwei gegenüberliegenden Werkzeugteilen einer Rotationsschmelzform eine Brücke gebildet, indem sich die zwei gegenüberliegenden Werkzeugteile so nahekommen, dass sich der wenigstens eine zwischen den Werkzeugteilen bildenden Bereich der Innenwandung berührt. Abweichend davon wird mit dem hier beschriebenen Verfahren eine Brücke zwischen einer sich an einem Werkzeugteil - nämlich dem Vorsprung - bildenden Außenwand des Formteils mit der eingelegten, vorgefertigten Strebe gebildet, welche keinen Teil des Rotationsschmelzwerkzeugs darstellt und durch das Verfahren selbst integraler Bestandteil des Formteils wird. Der Vorsprung der Rotationsschmelzform dient also dazu, eine Entfernung zwischen dem Verbindungsbereich der Strebe und der Innenwandung der Rotationsschmelzform zu verkleinern und somit den „Kiss-off“ zwischen der auszuformenden Außenwand des Formteils und dem Verbindungsbereich zu ermöglichen.
Die Strebe dient zur Herstellung einer integralen Verstrebung (bzw. eines Durchzugs) des Formteils. Diese Verstrebung durchspannt einen Innenraum des hergestellten Formteils.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass nach Abschluss des Rotationsschmelzverfahrens und spätestens nach Abkühlen des Formteils das erste Ende und das zweite Ende fest mit der Außenwand verbunden sind. Dasselbe gilt bezüglich der Verbindung der Strebe in ihrem Verbindungsbereich. Die Strebe ist dann im Bereich ihrer Enden und in dem Verbindungsbereich einstückig und fest mit dem übrigen Formteil verbunden und bildet einen integralen Bestandteil des Formteils.
Die Strebe wird somit an mindestens drei Stellen fest mit der Außenwand verbunden. Versuche haben gezeigt, dass sich ein als Strebe eingelegtes Rohr, das nur mit einem ersten längsseitigen Ende und an einem zweiten längsseitigen Ende mit der Außenwand verbunden wird, im fertigen Formteil verzieht. Das ist besonders ausgeprägt bei langen Rohren, wie sie für große Formteile notwendig sind. Auf diese Weise wird folglich keine verlässliche Versteifung des Formteils erzielt. Außerdem kann eine gleichbleibende Qualität des produzierten Formteils wegen des unkontrollierten Verzugs des Rohrs nicht sichergestellt werden. Durch die zusätzliche Verbindung der Strebe mit der Außenwand in dem Verbindungsbereich wird einem Verzug der Strebe und des Formteils zuverlässig entgegengewirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise große und dennoch stabile Formteile herzustellen. Die mit der vorgefertigten Strebe gebildete Verstrebung versteift das Formteil, so dass es sich weniger leicht verwindet. Dadurch werden Leckagen und Bruchstellen vermieden. Insbesondere wird die Lebensdauer des Formteils verlängert, wenn es mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, da es sich weniger verwindet und somit weniger anfällig gegen Ermüdungsschäden ist. Da die Verstrebung an mindestens drei Stellen fest mit der Außenwand verbunden ist, ist die Versteifung durch die Verstrebung besonders wirkungsvoll, insbesondere bei großen Formteilen wie großen Tankbehältern. Durch die Verbindung der Verstrebung an drei verschiedenen Stellen ist es möglich, die Verstrebung bei vergleichbarer Versteifungswirkung graziler und leichter zu gestalten, da die zusätzliche feste Verbindung mit der Außenwand in dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende die Verstrebung zusätzlich gegen Beulen und/oder Knicken absichert.
Da die Strebe vorgefertigt ist, braucht sie selbst während des Rotierens nicht ausgeformt zu werden. An ihrem ersten und zweiten Ende sowie an dem Verbindungsbereich genügt die Erwärmung der benachbarten Innenwandung der Rotationsschmelzform, um die Strebe an diesen Stellen einstückig und fest mit der Außenwand des Formteils zu verbinden. Somit kann der Durchmesser der Strebe klein gewählt werden. Da die Rotationsschmelzform keinen heizbaren Kern zur Bildung der Strebe aufweist, ist sie einfacher aufgebaut und robuster sowie günstiger, einfacher, schneller herstellbar und zuverlässiger. Überdies fällt die für das Rotieren benötigte Zeit geringer aus, da die besonders kritische Ausformung des Durchzugs während des Rotierens entfällt.
Darüber hinaus können die Strebe bzw. die daraus hergestellte Verstrebung mit einem geringen Platzbedarf ausgeführt werden, da während des Rotierens kein Platz für einen auf voller Länger gut beheizbaren Kern benötigt wird. Wenn das herzustellende Formteil beispielsweise ein Tankbehälter, insbesondere ein Kraftstoffbehälter ist, ist deshalb bei gleichen Außenabmessungen ein größeres Tankvolumen möglich.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die vorgefertigte Strebe separat gefertigt wird. Somit kann die Form der Verstrebung viel freier und kontrollierter gestaltet werden, als wenn sie als Ganzes während des Rotierens gebildet werden muss.
Der Verbindungsbereich der Strebe muss nicht durch besondere, gegenüber den übrigen Bereichen der Strebe abweichende Eigenschaften gekennzeichnet sein. Die Bezeichnung „Verbindungsbereich“ dient lediglich dazu, diesen Bereich, in dem die Strebe zusätzlich mit der Außenwand verbunden wird, kurz zu benennen. Die Verwendung des Worts „Verbindungsbereich“ enthält keine weitergehenden Implikationen.
Es ist jedoch auch möglich, das erste Ende, das zweite Ende und/oder den Verbindungsbereich mit weiteren Merkmalen zu versehen, um die jeweilige Verbindung mit der Außenwand zu vereinfachen oder zu verbessern. Im Folgenden wird der Begriff „Verbindungsstelle“ als Oberbegriff für das erste Ende, das zweite Ende und den Verbindungsbereich der Strebe verwendet, also für alle solchen Stellen der Strebe, die im Rotationsschmelzverfahren mit der Außenwand des Formteils einstückig und fest verbunden werden.
Bevorzugt sind eine oder mehrere Verbindungsstellen derart ausgestaltet, dass eine Verbindung der jeweiligen Verbindungsstelle mit dem Ausgangsmaterial - insbesondere durch Ansintern, Verschmelzen und/oder Polymerisieren - während des Rotierens erleichtert ist. Insbesondere können alle Verbindungsstellen derart ausgestaltet sein. Die eine oder mehreren Verbindungsstellen können beispielsweise aus einem Material gebildet sein oder ein Material aufweisen, welches das Ansintern, Verschmelzen und/oder die Verbindung durch Polymerisieren mit dem Ausgangsmaterial fördert. Alternativ oder zusätzlich kann die Strebe an der Verbindungsstelle beschichtet, aufgeraut und/oder mit einer die Oberfläche vergrößernden Form vorgesehen sein. Solche Formen können beispielsweise Flansche, Füße, Rillen, Noppen und/oder Nuten umfassen.
Andererseits kann die vorgefertigte Strebe außerhalb der Verbindungsstellen so ausgeführt sein, dass dort ein Anlagern des Ausgangsmaterials während des Rotierens erschwert oder unterbunden wird. Beispielsweise kann die Strebe außerhalb der Verbindungsstellen beschichtet sein. Wenn es sich bei dem Formteil um einen Tankbehälter handelt, wird eine Verringerung des Tankvolumens durch unerwünschte Anlagerungen vermieden. Solche Anlagerungen an der Strebe außerhalb der Verbindungsstellen könnten auch deshalb problematisch sein, weil das Ausgangsmaterial dort während des Rotierens aufgrund der fehlenden Erwärmung der Strebe selbst nicht vollständig ansintert oder verschmilzt und/oder auspolymerisiert und später mit dem Tankinhalt in Verbindung kommt, sich möglicherweise ablöst oder gar im Tankinhalt auflöst oder mit diesem chemisch reagiert.
Bevorzugt ist das Formteil ein Tankbehälter aus Kunststoff, überaus bevorzugt ein Kraftstoffbehälter, ein Reduktionsmittelbehälter, ein Hydraulikölbehälter oder ein Betriebsmittelbehälter. Die Stabilität, Steifigkeit und Robustheit sind bei solchen Tankbehältern für Kraftfahrzeuge wegen den fahrbedingten Beanspruchungen wie Vibrationen und den Anforderungen an die Unfallsicherheit besonders wichtig. Bei Kraftstoffbehältern kommen noch besondere Belastungen durch den ständig wechselnden Füllstand hinzu. Wie zuvor beschrieben wurde, erlaubt das vorgeschlagene Rotationsschmelzverfahren die einfache, kostengünstige und schnelle Herstellung eines besonders steifen Kraftstoffbehälters mit einem im Verhältnis zu den Außenabmessungen besonders großen Füllvolumen. Es eignet sich deshalb in besonders vorteilhafter Weise für die Herstellung von Tankbehältern und insbesondere von Kraftstoffbehältern.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Verbindungsbereich der Strebe von dem ersten Ende der Strebe und/oder dem zweiten Ende der Strebe beabstandet. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn sich der Verbindungsbereich der Strebe nur über einen Teil einer Länge der Strebe erstreckt, wobei der Verbindungsbereich der Strebe von dem ersten Ende der Strebe und/oder dem zweiten Ende der Strebe beabstandet ist. Das bedeutet, dass ein Bereich zwischen dem ersten Ende der aus der Strebe hergestellten Verstrebung und dem Verbindungsbereich und/oder ein Bereich zwischen dem zweiten Ende der Verstrebung und dem Verbindungsbereich frei den Innenraum des Formteils durchspannt oder durchspannen. Somit lassen sich sehr große Kraftstoffbehälter herstellen, ohne dass eine Brücke zwischen der Außenwand und der Verstrebung zwischen einem ersten Ende und/oder einem zweiten Ende der Verstrebung das Tankvolumen reduziert und eine Bewegung des Kraftstoffs in dem Kraftstoffbehälter beeinträchtigt. Besonders bevorzugt beträgt ein erster Abstand zwischen dem ersten Ende der Strebe und dem Verbindungsbereich mindestens 100 mm, bevorzugt mindestens 200 mm, besonders bevorzugt mindestens 500 mm. Alternativ oder zusätzlich beträgt ein zweiter Abstand zwischen dem zweiten Ende der Strebe und dem Verbindungsbereich mindestens 100 mm, bevorzugt mindestens 200 mm, besonders bevorzugt mindestens 500 mm. Überaus bevorzugt ist ein Quotient des ersten Abstands geteilt durch den zweiten Abstand im Bereich von 0,5 bis 2, überaus bevorzugt im Bereich von 0,8 bis 1,25. Insbesondere können der erste Abstand und der zweite Abstand gleich groß sein.
Bevorzugt beträgt nach der Platzierung der Strebe in der Rotationsschmelzform und der Fixierung der Strebe relativ zu der Rotationsschmelzform ein Abstand zwischen dem Verbindungsbereich der Strebe und dem Vorsprung maximal 20 mm, bevorzugt maximal 15 mm, besonders bevorzugt maximal 10 mm, überaus bevorzugt maximal 6 mm. Der Verbindungsbereich der Strebe kann aber auch an dem Vorsprung anliegen. Mit Bezug auf eine mittlere Wandstärke der Außenwand des ausgeformten Behälters ist der Abstand zwischen dem Verbindungsbereich der Strebe und dem Vorsprung bevorzugt kleiner als das Zweifache der Wandstärke, besonders bevorzugt kleiner als das Eineinhalbfache der Wandstärke, überaus bevorzugt kleiner als die Wandstärke. Dadurch ist sichergestellt, dass sich während des Rotierens zwischen dem Vorsprung und dem Verbindungsbereich genug Ausgangsmaterial anlagert, um die einstückige und feste Verbindung auszuformen.
Die mittlere Wandstärke der Außenwand kann beispielsweise in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm liegen, bei sehr großen Behältern auch bis zu 12 mm oder darüber.
Ein geringer Abstand stellt so eine zuverlässige Bildung einer „Brücke“ sicher. Er ist außerdem gering genug, dass das die Brücke bildende Ausgangsmaterial zwischen dem Vorsprung und dem Verbindungsbereich ausreichend stark von dem Vorsprung erwärmt wird, so dass die Strebe selbst sogar im Verbindungsbereich nicht aktiv erwärmt werden muss. Der Abstand ist jedoch nach oben begrenzt, da die sich auf dem der Strebe zugewandten Bereich des Vorsprungs aufbauende Außenwand in Richtung auf die Strebe hinwächst. Bei deutlich zu großem Abstand kommt es erst gar nicht zu einem Kontakt. Zudem kann es selbst dann, wenn der Abstand klein genug ist, um einen Kontakt zu ermöglichen, immer noch sein, dass es nicht zu der gewünschten einstückigen Anbindung kommt. Das liegt dann daran, dass die von dem Vorsprung ausgehende Heizleistung, die durch die sich bildende Außenwand (aus thermisch nicht gut leitendem Kunststoff) übertragen werden muss, nicht mehr ausreicht, um auch das Rohr zumindest oberflächlich so weit zu erwärmen, dass es eine einstückige Verbindung mit der Außenwand eingeht.
Es genügt im Allgemeinen, wenn das erste Ende der Strebe nur nahezu an der Innenwandung anliegt und/oder wenn das zweite Ende der Strebe nur nahezu an der Innenwandung anliegt. Es müssen also nicht das erste Ende und das zweite Ende direkt an der Innenwandung anliegen. Bevorzugt ist der Werkzeugkern, mittels dessen die Strebe relativ zu der Rotationsschmelzform fixiert wird, während des Rotierens zumindest in einem Bereich zwischen dem ersten Ende der Strebe und der Innenwandung und/oder in einem Bereich zwischen dem zweiten Ende der Strebe und der Innenwandung beheizt. Durch diese Beheizung des Werkzeugkerns wird die Anlagerung von Ausgangsmaterial an den nicht von der Strebe abgedeckten und beheizten Teilen begünstigt. Auf diese Weise wird ein Übergangsbereich des Formteils mit ausgeformt, welcher die Außenwand des Formteils mit dem ersten Ende der Strebe bzw. mit dem zweiten Ende der Strebe einstückig und fest verbindet, auch wenn das jeweilige Ende der Strebe nur nahezu an der Innenwandung anliegt. Mit anderen Worten wird das jeweilige Ende der Strebe zuverlässig mit der Außenwand des Formteils verbunden, obwohl es nicht direkt an der Innenwandung der Rotationsschmelzform anliegt.
Das wird im Folgenden anhand eines Beispiels mit einer rohrförmigen Strebe erläutert: Wenn das erste Ende und das zweite Ende der Strebe jeweils an der Innenwandung der Rotationsschmelzform anliegen, betragen die Endabstände zwischen dem ersten Ende und der Innenwandung sowie zwischen dem zweiten Ende und der Innenwandung jeweils null. Die Strebe wird an ihren längsseitigen Enden jeweils nur umfangsseitig mit der Außenwand des Formteils verbunden. Wenn die Endabstände zwischen den beiden Enden und der Innenwandung jeweils sehr groß sind, werden die Enden an einer jeweiligen Stirnseite der rohrförmigen Strebe „auf Stoß“ durch den jeweiligen Übergangsbereich mit der Innenwandung verbunden. Die Übergangsbereiche bilden sich auf den bevorzugt beheizten, nicht von der Strebe abgedeckten Bereichen des Werkzeugkerns aus. Liegt der Endabstand zwischen einem der Enden der Strebe und der Innenwandung zwischen null und der Wandstärke der Außenwand, bildet sich eine Mischform aus umfangseitiger und stirnseitiger Verbindung zwischen diesem Ende und der Außenwand des Formteils.
Bevorzugt beträgt ein erster Endabstand zwischen dem ersten Ende der Strebe und der Innenwandung der Rotationsschmelzform und/oder ein zweiter Endabstand zwischen dem zweiten Ende der Strebe und der Innenwandung der Rotationsschmelzform der Strebe das Vier- bis Fünffache der mittleren Wandstärke der Außenwand, besonders bevorzugt das Sechs- bis Zehnfache der mittleren Wandstärke. Bei noch größeren Endabständen ist es schwierig, den im Innenraum der Rotationsschmelzform liegenden Teil des Werkzeugkerns wie gewünscht gleichmäßig zu beheizen. Zudem können leichter Probleme beim Entformen auftreten, da der während des Rotierens ausgeformte Übergangsbereich auf den Werkzeugkern aufschrumpft. Der erste Endabstand und der zweite Endabstand sind jeweils zu unterscheiden von dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ragt der Vorsprung mit einer Höhe von mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm, besonders bevorzugt mindestens 50 mm, insbesondere bevorzugt mindestens 100 mm in den Innenraum der Rotationsschmelzform hinein. Alternativ und/oder zusätzlich beträgt die Höhe des Vorsprung mindestens das Zweifache der Wandstärke der Außenwand, bevorzugt mindestens das Fünffache der Wandstärke, besonders bevorzugt das Zehnfache der Wandstärke. Dadurch ist ein ausreichender Abstand zwischen der Strebe bzw. der daraus hergestellten Verstrebung zur Außenwand des Formteils neben dem Vorsprung und dem Verbindungsbereich sichergestellt. Das ist insbesondere für Kraftstoffbehälter wichtig, denn so kann der Kraftstoff neben dem Verbindungsbereich zwischen der Außenwand und der Verstrebung hindurchgelangen und so die Brücke an dem Verbindungsbereich umfließen.
Besonders bevorzugt ist die Höhe durch einen Abstand eines dem Verbindungsbereich der Strebe zugewandten inneren Endes des Vorsprungs zu einer Teilfläche der Innenwandung der Rotationsschmelzform definiert, wobei der Vorsprung von dieser Teilfläche ausgehend in den Innenraum der Rotationsschmelzform hineinragt. Überaus bevorzugt handelt es sich bei der Teilfläche um eine im Wesentlichen ebene und/oder zumindest im Wesentlichen gleichmäßig gekrümmte Teilfläche der Innenwandung. Die Höhe ist besonders bevorzugt entlang einer Normalenrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Normalen der Teilfläche an einer Stelle, an welcher der Vorsprung aus der Teilfläche hervorspringt, definiert. Alternativ oder zusätzlich ist die Höhe besonders bevorzugt entlang einer Hauptrichtung des Vorsprungs definiert, wobei der Vorsprung von der Teilfläche ausgehend zumindest im Wesentlichen entlang der Hauptrichtung in den Innenraum hineinragt.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden das erste Ende, das zweite Ende und der Verbindungsbereich mit jeweils drei unterschiedlichen Seiten der Außenwand des Formteils verbunden. Damit stützt sich die entstehende Verstrebung in drei unterschiedlichen Richtungen an der Außenwand ab. So ist der Versteifungseffekt durch die Verstrebung besonders hoch.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Strebe während des Rotierens an mehreren Verbindungsbereichen einstückig mit der Außenwand des Formteils verbunden. Insbesondere können die Rotationsschmelzform mehrere nach innen ragende Vorsprünge und die Strebe mehrere Verbindungsbereiche aufweisen, wobei nach dem Einlegen der Strebe in die Rotationsschmelzform die Vorsprünge in den Innenraum der Rotationsschmelzform in Richtung jeweils eines der Verbindungsbereiche hineinragen und wobei während des Rotierens die Strebe in jedem Verbindungsbereich einstückig mit der Außenwand verbunden wird. Der Begriff „mehrere“ bedeutet im Sinne dieses Dokuments „mindestens zwei“. Dadurch ist die hergestellte Verstrebung an mindestens vier Stellen mit der Außenwand des Formteils verbunden, und die Steifigkeit des Formteils wird noch weiter verbessert. Besonders bevorzugt durchspannt die Verstrebung mindestens einen Zwischenraum zwischen zwei Verbindungsbereichen im Innenraum des Formteils frei.
Bevorzugt ist die Strebe ein länglicher Hohlkörper. Indem die Strebe innen hohl ist, wird einerseits Gewicht eingespart und andererseits ein ausreichend großes Flächenträgheitsmoment der Strebe (bzw. der Verstrebung) sichergestellt. Das ermöglicht einen guten Kompromiss zwischen geringem Gewicht und hoher Stabilität der Verstrebung.
Besonders bevorzugt ist die Strebe ein rohrförmiger Körper. Eine solche Strebe ist besonders einfach, schnell und günstig zu produzieren. Es kann sich beispielsweise um ein gerades oder gebogenes Rohr mit einem runden, elliptischen, ovalen und/oder rechteckigen Querschnitt handeln. Der Querschnitt kann sich auch über den Verlauf des Rohres ändern, um die Versteifungswirkung und/oder die Kontur des Verbindungsbereichs durch Anpassung der Form des Rohres zu optimieren. Überaus bevorzugt ist ein Außendurchmesser der rohrförmigen Strebe größer als 10 mm, weit überaus bevorzugt größer als 20 mm, außerordentlich bevorzugt größer als 30 mm.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Strebe neben dem ersten Ende und dem zweiten Ende mindestens ein weiteres Ende auf, wobei das mindestens eine weitere Ende während des Rotierens einstückig mit der Außenwand des Formteils verbunden wird. Im Allgemeinen kann die Strebe nämlich eine kompliziertere räumliche Struktur haben. Sie kann beispielsweise eine T-förmige, Y-förmige, X-förmige oder tetrapodenförmige Grundform aufweisen. Dadurch lässt sich eine besonders effektive Versteifung erreichen, insbesondere in verschiedene Belastungsrichtungen.
Es versteht sich von selbst, dass die Verstrebung des Formteils, wenn sie durch einen Hohlkörper wie ein Rohr gebildet wird, selbst einen Teil einer dichtenden Wand des Formteils bilden kann. Da sich die Verstrebung aber durch den Innenraum des Tanks erstreckt, bildet sie im Sinne dieser Anmeldung im Allgemeinen keinen Teil der „Außenwand“ des Formteils. Dem steht es nicht entgegen, dass beispielsweise eine Wand einer rohrförmigen Verstrebung in einem Kraftstoffbehälter gemeinsam mit der hier als „Außenwand“ bezeichneten Wandung des Behälters den Innenraum des Behälters begrenzt und verhindert, dass Kraftstoff aus dem Innenraum des Kraftstoffbehälters in ein hohles Inneres der Verstrebung hineingelangt und durch sie nach außen fließt. Unter der Außenwand können diejenigen Bereiche des Formteils verstanden werden, die durch die Rotation ausgeformt werden. Gegebenenfalls fallen auch die zuvor genannten, während der Rotation ausgeformten Übergangsbereiche darunter.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Rotationsschmelzform mit mindestens einem Magnetelement versehen ist und/oder ein Magnetelement in dem Werkzeugkern vorgesehen ist und das Ausgangsmaterial und das Magnetelement derart ausgebildet sind, dass das Ausgangsmaterial und das Magnetelement in magnetische Wechselwirkung treten und ein Teil des Ausgangsmaterials während des Ausformens von dem Magnetelement angezogen und in einem Zwischenraum zwischen dem Verbindungsbereich der Strebe und dem dem Verbindungsbereich zugewandten inneren Ende des Vorsprungs festgehalten wird. Beispielsweise weist das Ausgangsmaterial einen magnetischen Zusatz auf, und es wird zumindest während des Ausformens ein Magnetfeld in dem Zwischenraum zwischen dem Verbindungsbereich der Strebe und dem inneren Ende des Vorsprungs erzeugt. Auf diese Weise kann die Anlagerung des Ausgangsmaterials in dem Zwischenraum gefördert und beschleunigt werden. Damit ist die Bildung der Verbindung zwischen dem Verbindungsbereich und der Außenwand speziell auch dann sichergestellt, wenn der Vorsprung weit in den Innenraum der Rotationsschmelzform ragt. Beispielsweise kann während des Rotierens ein Magnet zumindest teilweise an der Außenseite der Rotationsschmelzform in dem Vorsprung selbst und/oder zumindest in einem Bereich mit dem Vorsprung vorgesehen sein. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein Magnet im Inneren der Strebe eingebracht sein, insbesondere, wenn die Strebe hohlförmig ausgeführt ist. Zur Erzeugung des Magnetfelds können ein oder mehrere Permanent- und/oder Elektromagnete genutzt werden. Zu weiteren Details und Möglichkeiten bezüglich des Einsatzes von Magnetfeldern im Rotationsschmelzverfahren wird auf die Veröffentlich der internationalen Patentanmeldung WO 2016/023755 A1 verwiesen.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Kunststoff des Formteils sowie der beiden Enden und/oder des Verbindungsbereichs der Strebe um Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyamid. Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bevorzugt bei der Strebe um einen Kunststoffkörper aus Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyamid. Polyethylen, Polypropylen und Polyamid sind für die Herstellung von Formteilen im Rotationsschmelzverfahren besonders gut geeignet. Sie weisen außerdem gute mechanische und chemische Eigenschaften, insbesondere für Kraftstoffbehälter auf. Bevorzugt bestehen das Formteil und zumindest die beiden Enden und/oder der Verbindungsbereich der Strebe aus dem gleichen Kunststoff. Dann lassen sich die beiden Enden und/oder der Verbindungsbereich der Strebe besonders einfach und zuverlässig mit dem Formteil einstückig und fest verbinden. Der Kunststoff des Formteils und/oder der Strebe kann Füllstoffe und/oder Additive enthalten.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Zusammensetzung bzw. der Kunststoff der Außenwand und der Strebe zumindest im Wesentlichen gleich. Dadurch werden einheitliche chemische und thermische Eigenschaften des Formteils sichergestellt. Insbesondere kommt es zu keinem thermischen Verzug der Verstrebung gegenüber der Außenwand, beispielsweise durch unterschiedliches Schrumpfverhalten beim Abkühlen.
In einer weiteren, vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Ausformen des Ausgangsmaterials die Rotationsschmelzform mit wenigstens einem weiteren Kunststoff und/oder einem Kunststoffvorläufer befüllt und rotiert. Dazu wird nach dem Formgebungsprozess in einem weiteren Schritt e) die Rotationsschmelzform angehalten, mit einem weiteren Ausgangsmaterial befüllt und wieder in Rotation versetzt, so dass sich eine innere zweite Kunststoffschicht ausbildet. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, wobei unterschiedliche Kunststoffmaterialen mit unterschiedlichen Eigenschaften zum Einsatz kommen können. Das Ausgangsmaterial, mit dem die Rotationsschmelzform befüllt wird, kann wahlweise magnetische Eigenschaften oder nicht magnetische Eigenschaften aufweisen. Auf diese Weise lassen sich Kunststoffbehälter mit mehrschichtigem Wandaufbau mit optimaler Wandstärke oder besonderen Merkmalen herstellen.
Alternativ oder zusätzlich wird vor dem Einbringen des Ausgangsmaterials in die Rotationsschmelzform die Rotationsschmelzform bevorzugt mit wenigstens einem Kunststoff und/oder Kunststoffvorläufer befüllt und rotiert.
In ähnlicher Weise lassen sich auch Formteile mit zweischichtig aufgebauter Außenwand herstellen. Dazu wird in einem ersten Schritt ein erstes Ausgangsmaterial in die Rotationsschmelzform gegeben und unter Rotation zu einer ersten, äußeren Schicht ausgeformt. Dann wird (entweder durch Unterbrechung der Rotation und Öffnen des Werkzeugs oder mit Hilfe eines thermisch isolierten Behälters („Dropbox“), der an oder im Werkzeug angebracht und mit einem zweiten Ausgangsmaterial gefüllt ist) ein zweites Ausgangsmaterial in Form eines Kunststoffs oder eines Kunststoffvorläufers in die Rotationsschmelzform gegeben. Durch sinngemäße Abwandlung lassen sich auch drei- und mehrschichtige Behälter herstellen, entweder durch mehrfaches Unterbrechen der Rotation und Öffnen des Werkzeugs und/oder indem mehrere Dropbox-Behälter am Werkzeug vorgesehen werden. Das ermöglicht es, mehrere Materialien in vorteilhafter Art und Weise zu kombinieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin, einen stabilen Kraftstoffbehälter mit einem großen Füllvolumen zu schaffen, der in einfacher Weise im Rotationsschmelzverfahren herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Behälter aus Kunststoff mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Der erfindungsgemäße Behälter aus Kunststoff weist eine Außenwand sowie eine Verstrebung auf, die mit einem ersten Ende einstückig mit der Außenwand verbunden ist und mit einem zweiten Ende einstückig mit der Außenwand verbunden ist und einen Innenraum des Behälters durchspannt, wobei die Verstrebung ferner in mindestens einem Verbindungsbereich zwischen ihrem ersten Ende und ihrem zweiten Ende einstückig mit einer Einbuchtung der Außenwand verbunden ist, die von einer Außenseite des Behälters in den Innenraum hineinragt.
Bevorzugt wird der Behälter unter Anwendung eines Rotationsschmelzverfahrens hergestellt, besonders bevorzugt nach dem zuvor beschrieben Rotationsschmelzverfahren.
Die Einbuchtung der Außenwand kann beispielsweise durch den Vorsprung der Rotationsschmelzform gebildet werden, wie es weiter oben beschrieben ist.
Die verschiedenen Ausgestaltungen, Möglichkeiten und Vorteile, die zuvor für das erfindungsgemäße Rotationsschmelzverfahren beschrieben sind, gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Behälter.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine Verbindungsbereich von dem ersten Ende und/oder zweiten Ende beabstandet. Dadurch kann zwischen dem ersten Ende und/oder dem zweiten Ende der Verstrebung und dem Verbindungsbereich Flüssigkeit zwischen der Verstrebung und der Außenwand des Behälters hindurchtreten.
Bevorzugt umfasst die Verstrebung eine vorgefertigte Strebe aus Kunststoff, die durch das Rotationsschmelzverfahren mit ihrem ersten Ende, ihrem zweiten Ende und ihrem mindestens einen Verbindungsbereich mit der Außenwand einstückig verbunden ist. Wie zuvor mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wurde, trägt dies maßgeblich zu einer höheren Steifigkeit des Behälters bei. Die einstückigen Verbindungen sorgen für einen festen, ermüdungsarmen, stabilen, gleichmäßigen und dauerhaften integralen Zusammenhalt zwischen der vorgefertigten Strebe und der Außenwand.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verstrebung als ein länglicher Hohlkörper ausgebildet. Überaus bevorzugt ist sie rohrförmig ausgebildet. Die zuvor genannten Möglichkeiten der Ausgestaltung der Strebe bzw. der Verstrebung und die Vorteile gelten auch hier entsprechend.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Außenwand zumindest im Wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyamid gebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von Ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen schematisch:

1 einen Längsschnitt einer Rotationsschmelzform zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rotationsschmelzverfahrens, die nach dem Einlegen einer Strebe geschlossen ist;
2 einen Querschnitt der Rotationsschmelzform aus 1 entlang der Schnittlinie B-B in 1;
3 einen Längsschnitt der Rotationsschmelzform aus 1 nach dem Einbringen eines Ausgangsmaterials in die Rotationsschmelzform und dem Rotieren der Rotationsschmelzform gemäß dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem in der Rotationsschmelzform ausgeformten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters;
4 einen Querschnitt der Rotationsschmelzform aus 3 entlang der Schnittlinie B-B in 3;
5 eine Aufsicht auf die geschlossene Rotationsschmelzform aus 1 bis 4;
6 eine perspektivische Ansicht der geschlossenen Rotationsschmelzform aus 1 bis 4;
7 einen Längsschnitt des Kraftstoffbehälters aus 3 und 4 nach dem Entformen aus der Rotationsschmelzform;
8 einen Querschnitt des entformten Kraftstoffbehälters aus 7 entlang der Schnittlinie B-B in 7;
9 eine perspektivische Ansicht des Kraftstoffbehälters aus 7 und 8;
10 eine Vergrößerung eines Bereichs aus 8 mit einer Verstrebung des Kraftstoffbehälters.

1 zeigt einen Längsschnitt einer geschlossenen Rotationsschmelzform 1. Sie besteht aus zwei Formteilen 1a und 1b, die durch Flansche 2 fest miteinander verbunden sind, so dass die Rotationsschmelzform 1 geschlossen ist. Die beiden Formhälften 1a, 1b stoßen an einer Formteilung 3 aneinander. Vor dem Schließen der Rotationsschmelzform 1 wurde eine vorgefertigte Strebe 10 in der Rotationsschmelzform 1 platziert. Die Strebe 10 ist durch ein Haltemittel relativ zu der Rotationsschmelzform 1 fixiert. In 1 ist das Haltemittel ein Werkzeugkern 7a, 7b, welcher mittels Halteflanschen 8a, 8b an der Rotationsschmelzform befestigt ist. Der Werkzeugkern 7a, 7b ist zweigeteilt, wobei ein Teil 7a des Werkzeugkerns 7a, 7b mit dem Halteflansch 8a an einer linken Außenseite des unteren Formteils 1b befestigt ist und ein anderer Teil 7b des Werkzeugkerns 7a, 7b mit dem Halteflansch 8b an einer rechten Außenseite des unteren Formteils 1b befestigt ist. Ein erstes Ende 11 der Strebe 10 und ein zweites Ende 12 der Strebe 10 liegen jeweils an einer Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 an. Eine Außenkontur, insbesondere ein Außendurchmesser, des Werkzeugkerns entspricht zumindest im Bereich der beiden Enden 11, 12 einer Innenkontur, insbesondere einem Innendurchmesser 32, der Strebe 10, wobei die Abmessungen der Innenkontur oder des Innendurchmessers 32 gleich oder etwas größer sind als die Abmessungen der Außenkontur oder des Außendurchmessers. Die beiden Enden 11 und 12 der Strebe 10 sind also im Wesentlichen passgenau von dem Werkzeugkern aufgenommen und gehalten.
Die Strebe 10 liegt komplett in einem Innenraum 4 der Rotationsschmelzform 1. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Strebe 10 um ein Kunststoffrohr aus Polyethylen.
Die Rotationsschmelzform 1 weist einen Vorsprung 5 auf, der von einer Außenseite der Rotationsschmelzform 1 in deren Innenraum 4 hineinragt. Der Vorsprung 5 ist dabei von der Außenseite genau in Richtung der Strebe 10 gerichtet, genauer auf einen Verbindungsbereich 13 der Strebe 10, an dem die Strebe 10 im weiteren Ablauf des Verfahrens mit einer Außenwand 21 eines noch auszuformenden Behälters 20 verbunden wird. Quer zu einer Hauptrichtung, entlang welcher der Vorsprung 5 in den Innenraum 4 hinein und zu der Strebe 10 ragt, erstreckt sich der Vorsprung 5 parallel zu einer Längsrichtung der Strebe 10 in einer zweiten Richtung entlang des Verbindungsbereichs 13. Die Hauptrichtung des Vorsprungs 5 liegt im Ausführungsbeispiel parallel zu einer Normalenrichtung einer unteren Innenfläche 9 der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1, aus welcher der Vorsprung 5 hervorspringt. Der Vorsprung 5 ragt mit einer Höhe h in den Innenraum 4 der Rotationsschmelzform 1 hinein, wobei die Höhe h entlang der Hauptrichtung und (im dargestellten Beispiel) zugleich entlang der Normalenrichtung definiert ist. Die Höhe h ist der Abstand zwischen der Innenfläche 9 und einem inneren Ende des Vorsprungs 5, das dem Verbindungsbereich 13 der Strebe 10 zugewandt ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strebe 10 so in die Rotationsschmelzform 1 eingelegt, dass der Verbindungsbereich 13 an dem inneren Ende des Vorsprungs 5 anliegt. So wird sichergestellt, dass die Strebe 10 im weiteren Verfahrensablauf zuverlässig einstückig und fest mit der Außenwand 21 des Behälters 20 verbunden wird. Das innere Ende des Vorsprungs 5 kann jedoch auch von dem Verbindungsbereich 13 beabstandet sein.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Verbindungsbereich 13 der Strebe 10 etwa in der Mitte entlang der Längsrichtung der Strebe 10 und erstreckt sich über etwas mehr als ein Drittel einer Gesamtlänge der Strebe 10 entlang ihrer Längsrichtung. Ein erster Abstand d1 zwischen dem ersten Ende 11 und dem Verbindungsbereich 13 und ein zweiter Abstand d2 zwischen dem zweiten Ende 12 und dem Verbindungsbereich 13 sind ähnlich groß. Der Verbindungsbereich 13 ist jeweils von dem ersten Ende 11 und dem zweiten Ende 12 beabstandet. Zwischen dem ersten Ende 11 und dem Verbindungsbereich 13 sowie zwischen dem zweiten Ende 12 und dem Verbindungsbereich 13 liegt die Strebe 10 nicht an der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 an, insbesondere nicht an der unteren Innenfläche 9.
Aufgrund der Fixierung der Strebe 10 mit dem Werkzeugkern 7a, 7b kann die Strebe 10 auch während eines Rotierens der Rotationsschmelzform 1 relativ zu dieser nicht verrutschen. Die Teile 7a, 7b treffen sich im Innenraum 4 der Rotationsschmelzform 1 mit ihren den Halteflanschen 8a, 8b abgewandten Enden. Bevorzugt können diese Enden der Teile 7a, 7b miteinander verschraubt werden.
In einem anderen, nicht dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel verjüngen sich die beiden Teile 7a, 7b des Werkzeugkerns jeweils ab einem Abstand von 50 mm bis 200 mm von der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 nach innen hin. Durch die Verjüngung ist sichergestellt, dass die Strebe 10 beim Abkühlen nach dem Rotieren nicht entlang ihrer vollen Länge auf den Werkzeugkern 7a, 7b aufschrumpft. Das erleichtert das Entfernen des Werkzeugkerns 7a, 7b aus der Strebe 10. Dennoch weist jeder der Teile 7a, 7b einen an der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 anschließenden, nicht verjüngten Bereich auf. Dadurch liegt die Strebe 10 mit ihrem ersten Ende 10 und mit ihrem zweiten Ende 11 passend an dem jeweiligen nicht verjüngten Bereich des Werkzeugkerns 7a, 7b an. Auf diese Weise ist sie während des Rotierens sicher gehalten und fixiert. Diese Ausführung bietet sich insbesondere für lange Streben 10 an, beispielsweise mit einer Länge von einem Meter und darüber.
In 2 ist ein Querschnitt der Rotationsschmelzform 1 aus 1 entlang der Schnittlinie B-B in 1 dargestellt. Zusätzlich zu 1 ist ein optionales Magnetelement 6 abgebildet, das teilweise an der Außenseite der Rotationsschmelzform 1 im Bereich des Vorsprungs 5 angeordnet ist. Das Magnetelement 6 ist ein Permanentmagnet, der in einem Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 5 und dem Verbindungsbereich 13 ein Magnetfeld erzeugt.
Nach dem Einlegen der Strebe 10 in die Rotationsschmelzform 1 wird ein Ausgangsmaterial in den Innenraum 4 der Rotationschmelzform 1 eingebracht. Das Ausgangsmaterial dient im Folgenden dazu, abgesehen von der vorgefertigten Strebe 10 den Kraftstoffbehälter 20 auszuformen. Als Ausgangsmaterial wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Polyethylen-Pulver genutzt. Zum Einbringen des Polyethylen-Pulvers kann die Rotationsschmelzform 1 geöffnet werden, beispielsweise in einem Bereich, an dem später eine Tanköffnung 24 (siehe 6, 7 und 9) ausgeformt wird.
Anschließend wird die Rotationsschmelzform 1 erhitzt und gleichzeitig um zwei Rotationsachsen rotiert. Das Ausgangsmaterial in dem Innenraum 4 schmilzt und lagert sich an der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 an. Dabei wird das Ausgangsmaterial durch die Rotation an der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 verteilt. Durch das gleichzeitige Rotieren und Erhitzen wird der Kraftstoffbehälter 20 in der Rotationsschmelzform 1 ausgeformt. Insbesondere lagert sich das Ausgangsmaterial auch an dem Vorsprung 5 und in dem Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 5 und dem Verbindungsbereich 13 der Strebe 10 an.
Das Ausgangsmaterial zum Ausformen des Kraftstoffbehälters 20 weist optional einen magnetischen Zusatz auf. Durch das Magnetfeld des Magneten 6 in dem Zwischenraum zwischen dem Verbindungsbereich 13 und dem inneren Ende des Vorsprungs 5 wird in diesem Zwischenraum das Ausgangsmaterial bevorzugt angelagert und festgehalten. Auf diese Weise wird die Bildung einer Brücke 22 zwischen der Außenwand 21 des Kraftstoffbehälters und der Strebe 10 an dem Verbindungsbereich 13 erleichtert.
3 stellt einen Längsschnitt der Rotationsschmelzform 1 aus 1 dar, nachdem der Kraftstoffbehälter 20 ausgeformt worden ist. An der Innenwandung der Rotationsschmelzform 1 ist die Außenwand 21 gebildet worden. Die Außenwand 21 ist mit dem ersten Ende 11, dem zweiten Ende 12 und dem Verbindungsbereich 13 der Strebe 10 jeweils einstückig und fest verbunden worden. Die Strebe 10 wurde in den Kraftstoffbehälter 20 „einrotiert“ und ist dadurch an drei VerbindungsteIlen (erstes Ende 11, zweites Ende 12, Verbindungsbereich 13) integral mit der Außenwand 21 verbunden. So ist aus der vorgefertigten Strebe 10 eine Verstrebung 30 (siehe 7 bis 10) des Kraftstoffbehälters 20 hergestellt worden.
4 zeigt einen Querschnitt der Rotationsschmelzform aus 3 entlang der Schnittlinie B-B in 3. Das optionale Magnetelement 6 aus 2 ist hier nicht mehr abgebildet. In 4 sowie in den 8 und 10 erkennt man gut die Brücke 22, die sich an dem Vorsprung 5 zwischen der Außenwand 21 des Kraftstoffbehälters 20 und dem Verbindungsbereich 13 der Strebe 10 gebildet hat, und zwar auf beiden Seiten des Vorsprungs 5 entlang der Längsrichtung der Strebe 10. Über die Brücke 22 ist die Strebe 10 bzw. die daraus entstandene Verstrebung 30 einstückig und fest mit der Außenwand 21 verbunden.
5 zeigt eine Aufsicht auf die geschlossene Rotationsschmelzform 1 von außen. Hier ist der umlaufende Flansch 2 gut zu erkennen. In der perspektivischen Ansicht in 6 ist dagegen der Halteflansch 8b des Teils 7b des Werkzeugkerns 7a, 7b gut zu sehen.
Zum Öffnen der Rotationsschmelzform 1 werden die Halteflansche 8a, 8b von dem Formteil 1b gelöst und die jeweiligen Teile 7a und 7b des Werkzeugkerns 7a, 7b aus der Strebe 10 bzw. der daraus entstandenen Verstrebung 30 herausgezogen. Außerdem wird die Verbindung zwischen den beiden Formteilen 1a und 1b durch die Flansche 2 gelöst. Dann werden die Formteile 1a und 1b auseinandergenommen und der ausgeformte Kraftstoffbehälter 20 wird entnommen.
In 7 ist ein Längsschnitt des fertiggestellten, erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters 20 aus 3 und 4 nach dem Entformen gezeigt. 8 zeigt einen Querschnitt des entformten Kraftstoffbehälters 20 aus 7 entlang der Schnittlinie B-B in 7. In 8 ist eine perspektivische Ansicht des entformten Kraftstoffbehälters 20 aus 7 dargestellt.
Die Verstrebung 30 ist aus der vorgefertigten Strebe 10 dadurch hervorgegangen, dass die Verbindungsstellen 11, 12, und 13 mit der Außenwand 21 verbunden worden sind. Ein Innenraum der Verstrebung 30 bildet einen Durchzug 31 durch den Kraftstoffbehälter 20. An einer Außenseite einer Unterseite 25 des Kraftstoffbehälters 20 ist durch den Vorsprung 5 der Rotationsschmelzform 1 eine Einbuchtung 23 der Außenwand 21 des Kraftstoffbehälters 20 entstanden. Die Einbuchtung 23 ragt von der Unterseite 25 in einen Innenraum 27 des Kraftstoffbehälters 20 hinein.
An einem oberen Bereich des Kraftstoffbehälters 20 ist die Tanköffnung 24 vorgesehen, über die der Kraftstoffbehälter 20 mit Kraftstoff befüllt und entleert werden kann. Der Behälter kann noch weitere, hier nicht dargestellte Funktionsöffnungen aufweisen, bspw. Vor- und Rücklaufleitungen, eine verschließbare Ablassöffnung, Anschlussöffnungen zur Aufnahme eines Temperatursensors und/oder eines Füllstandgebers oder dergleichen.
In 10 ist als Detail ein vergrößerter Querschnitt der Verstrebung 30 aus 8 mit der angrenzenden Einbuchtung 23 der Außenwand 21 abgebildet. Ein Innendurchmesser 32 der Verstrebung beträgt 50 mm und begrenzt den Durchzug 31 quer zur Längsrichtung der Verstrebung 30. Ein Außendurchmesser 33 der Verstrebung 30 beträgt 62 mm. Die gleichen Größen gelten entsprechend für die Strebe 10, aus der die Verstrebung 30 gebildet worden ist. Eine Wandstärke 26 der Außenwand 21 beträgt 6 mm. Auch in 10 erkennt man gut die Brücke 22 zwischen der Außenwand 21 des Kraftstoffbehälters 20 und dem Verbindungsbereich 13 der Strebe 10, durch welche die Strebe 10 bzw. die daraus entstandene Verstrebung 30 einstückig und fest mit der Außenwand 21 verbunden ist.
Mit dem beschriebenen Verfahren wird der Kraftstoffbehälter 20 einfach, schnell, kostengünstig und in einem einzigen Rotationsschmelzschritt hergestellt. Die Geometrie der vorgefertigten Strebe 10 und damit der Verstrebung 30 kann sehr frei gestaltet und optimal den erwarteten Anforderungen an den Kraftstoffbehälter 20 angepasst werden. Insbesondere ist sie hohl, aber mit geringem Durchmesser ausgeführt.
Außerdem ist die Verstrebung 30 an drei Verbindungstellen 11, 12, 13 mit der Außenwand 21 verbunden. Die Brücke 22 verhindert, dass sich die Verstrebung 30 nach dem Ausformen des Kraftstoffbehälters 20 verzieht, beispielsweise beim vollständigen Aushärten, Abkühlen oder Entformen. Zudem sind die Verstrebung 30 und die Unterseite 25 gegen Beulen und Knicken stabilisiert.
Insgesamt ist eine zuverlässige Versteifung des großvolumigen und in der Längsrichtung der Verstrebung 30 langen Kraftstoffbehälters 20 sichergestellt. Er ist dadurch stabiler und robuster.
Bezugszeichenliste

1: Rotationsschmelzform
1a, 1b: Formteile
2: Flansch
3: Formteilung
4: Innenraum
5: Vorsprung
6: Magnetelement
7a, 7b: Teile (des Werkzeugkerns)
8a, 8b: Halteflansch
9: untere Innenfläche
10: Strebe
11: erstes Ende
12: zweites Ende
13: Verbindungsbereich
20: Kraftstoffbehälter
21: Außenwand
22: Brücke
23: Einbuchtung
24: Tanköffnung
25: Unterseite
26: Wandstärke
27: Innenraum
30: Verstrebung
31: Durchzug
32: Innendurchmesser
33: Außendurchmesser
d1: erster Abstand
d2: zweiter Abstand
h: Höhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011009748 A1 [0004]
US 6030557 A [0013]
DE 1220111 B [0014]
DE 102006051390 A1 [0015]
US 3774812 A [0016]
DE 102012019334 A1 [0017]
WO 2016/023755 A1 [0053]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Crawford, Roy J., Rotational Moulding of Plastics, Second Edition, Research Studies Press Ltd., Taunton / John Wiley & Sons Inc., New York, 1996 [0007]
Nugent, Paul: Rotational Molding: A Practical Guide, 2001 [0007]
Crawford, Roy J., Throne, James L.: Rotational Molding Technology, Plastics Design Library, William Andrew Publishing, Norwich, New York, 2002 [0007]

Claims

Rotationsschmelzverfahren zur Herstellung eines Formteils (20) aus Kunststoff umfassend folgende Schritte: • Platzieren einer vorgefertigten Strebe (10) in einer Rotationsschmelzform (1) und Fixierung der Strebe (10) relativ zu der Rotationsschmelzform (1), so dass ein erstes Ende (11) der Strebe (10) an einer Innenwandung der Rotationsschmelzform (1) nahezu anliegt oder anliegt und ein zweites Ende (12) der Strebe (10) an der Innenwandung nahezu anliegt oder anliegt, wobei nach dem Platzieren und Befestigen der Strebe (10) ein Vorsprung (5) der Rotationsschmelzform (1) in einen Innenraum (4) der Rotationsschmelzform (1) in Richtung zu einem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) zwischen dem ersten Ende (11) und dem zweiten Ende (12) hineinragt; • Einbringen eines Ausgangsmaterials in die Rotationsschmelzform (1); • Rotieren der Rotationsschmelzform (1), so dass das Ausgangsmaterial an der Innenwandung und an dem Vorsprung (5) der Rotationsschmelzform (1) verteilt wird, wobei an der Innenwandung der Rotationschmelzform (1) und an dem Vorsprung (5) der Rotationsschmelzform (1) durch das Ausgangsmaterial eine Außenwand (21) des Formteils (20) geformt wird, wobei das erste Ende (11) und das zweite Ende (12) der Strebe (10) jeweils einstückig mit der Außenwand (21) verbunden werden und wobei die Strebe (10) in dem Verbindungsbereich (13) einstückig mit der Außenwand (21) verbunden wird.
Rotationsschmelzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (20) ein Kraftstoffbehälter (20), ein Reduktionsmittelbehälter, ein Hydraulikölbehälter oder ein Betriebsmittelbehälter ist.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) von dem ersten Ende (11) der Strebe (10) und/oder dem zweiten Ende (12) der Strebe (10) beabstandet ist.
Rotationschmelzverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstand (d1) zwischen dem ersten Ende (11) der Strebe (10) und dem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) mindestens 100 mm beträgt und/oder dass ein zweiter Abstand (d2) zwischen dem zweiten Ende (12) der Strebe (10) und dem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) mindestens 100 mm beträgt.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Platzierung der Strebe (10) in der Rotationsschmelzform (1) und der Fixierung der Strebe (10) relativ zu der Rotationsschmelzform (1) ein Abstand zwischen dem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) und dem Vorsprung (5) maximal 20 mm und/oder der Abstand zwischen dem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) und dem Vorsprung (5) maximal das Zweifache einer Wandstärke (26) der Außenwand (21) beträgt oder dass der Verbindungsbereich (13) an dem Vorsprung (5) anliegt.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (5) mit einer Höhe (h) von mindestens 10 mm in den Innenraum (4) der Rotationsschmelzform (1) hineinragt und/oder die Höhe (h) des Vorsprungs (5) mindestens das Zweifache der Wandstärke (26) der Außenwand (21) beträgt.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (10) ein länglicher Hohlkörper ist, insbesondere ein rohrförmiger Körper.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsschmelzform (1) mit mindestens einem Magnetelement (6) versehen ist und das Ausgangsmaterial und das Magnetelement (6) derart ausgebildet sind, dass das Ausgangsmaterial und das Magnetelement (6) in magnetische Wechselwirkung treten und ein Teil des Ausgangsmaterials während des Ausformens von dem Magnetelement (6) angezogen und in einem Zwischenraum zwischen dem Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) und einem dem Verbindungsbereich (13) zugewandten inneren Ende des Vorsprung (5) festgehalten wird.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das erste Ende (10), das zweite Ende (11) und der Verbindungsbereich (13) der Strebe (10) und/oder das Formteil (20) aus Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyamid bestehen.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausformen des Ausgangsmaterials die Rotationsschmelzform (1) mit wenigstens einem weiteren Kunststoff und/oder einem Kunststoffvorläufer befüllt und rotiert wird.
Rotationsschmelzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Ausgangsmaterials in die Rotationsschmelzform (1) die Rotationsschmelzform (1) mit wenigstens einem Kunststoff und/oder Kunststoffvorläufer befüllt und rotiert wird.
Behälter (20) aus Kunststoff, insbesondere hergestellt unter Anwendung eines Rotationsschmelzverfahrens, beispielsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend eine Außenwand (21) sowie eine Verstrebung (30), die mit einem ersten Ende (11) einstückig mit der Außenwand (21) verbunden ist und mit einem zweiten Ende (22) einstückig mit der Außenwand (21) verbunden ist und einen Innenraum (27) des Behälters (20) durchspannt, wobei die Verstrebung (30) ferner in mindestens einem Verbindungsbereich (13) zwischen ihrem ersten Ende (11) und ihrem zweiten Ende (12) einstückig mit einer Einbuchtung (23) der Außenwand (21) verbunden ist, wobei die Einbuchtung (23) von einer Außenseite (25) des Behälters (20) in den Innenraum (27) hineinragt.
Behälter (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsbereich (13) von dem ersten Ende (11) und/oder dem zweiten Ende (12) beabstandet ist.
Behälter (20) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebung (30) eine vorgefertigte Strebe (10) umfasst, die an ihren Enden (11, 12) und in dem mindesten einen Verbindungsbereich (13) aus Kunststoff besteht und die durch das Rotationsschmelzverfahren mit ihrem ersten Ende (11), ihrem zweiten Ende (12) und an ihrem mindestens einen Verbindungsbereich (13) mit der Außenwand (21) einstückig verbunden ist.
Behälter (20) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebung (30) als ein länglicher Hohlkörper ausgebildet ist, insbesondere rohrförmig.
Behälter (20) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (21) zumindest im Wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen und/oder Polyamid gebildet ist.