DE19953746C2 - Verfahren zur Herstellung eines Stutzens - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstel
lung eines Stutzens aus unterschiedlichen Teilen zum
Verbinden einer Fluidleitung mit einer Öffnung eines
Bauteils, das thermoplastischen Kunststoff aufweist,
wobei ein erster Teil des Stutzens aus im wesentlichen
thermoplastischem Kunststoff geformt wird, wobei ein
zweiter Teil und ein dritter Teil des Stutzens aus je
weils im wesentlichen thermoplastischem Kunststoff ge
formt und dabei miteinander verschweißt werden, wobei
der erste Teil und der zweite Teil miteinander fluid
dicht verbunden werden und wobei das Material des drit
ten Teils so gewählt wird, daß es auch mit dem Material
des Bauteils eine Schweißverbindung eingeht.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur
Herstellung eines Stutzens aus im wesentlichen thermo
plastischem Kunststoff zum Verbinden einer Fluidleitung
mit einer Öffnung eines Bauteils, das thermoplastischen
Kunststoff aufweist.
Bei einem bekannten Verfahren der zuerst erwähnten Art,
das aus der deutschen Patentschrift DE 195 35 413 C1
oder der deutschen Patentschrift DE 42 39 909 C1 be
kannt ist, werden der erste und der zweite Teil durch
Anspritzen beziehungsweise Umspritzen in demselben
Formwerkzeug miteinander verbunden. Der erste Teil, auf
dem normalerweise die Fluidleitung, zum Beispiel ein
Gummischlauch oder eine biegsame Kunststoffleitung, be
festigt wird, kann jedoch die unterschiedlichsten For
men aufweisen. Beispielsweise kann der erste Teil, je
nach Anwendung des Stutzens, ein gerades oder ein unter
den verschiedensten Winkeln abgewinkeltes mit unter
schiedlich geformten Halterippen in unterschiedlicher
Anzahl versehenes Rohrstück sein. Dagegen können der
zweite und der dritte Teil unabhängig von der Form des
ersten Teils, stets die gleiche Form haben. Entspre
chend der jeweiligen Form des ersten Teils müssen daher
unterschiedliche Formwerkzeuge hergestellt werden. Dies
ist aufwendig.
Bei dem zweiten, aus der DE 195 48 188 A1 bekannten
Verfahren ist der Stutzen einteilig ausgebildet und
einstückig mit dem Behälter geformt. Er erfüllt daher
allenfalls die an den Behälter gestellten Anforderun
gen. Er kann jedoch höheren Belastungen ausgesetzt
sein, zum Beispiel einer erheblichen Flächenpressung
beim Festspannen eines Schlauches auf dem Rohrstutzen,
so daß er sich im Laufe der Zeit, insbesondere bei hö
heren Temperaturen, bleibend verformt. Die einstückige
Ausbildung des Stutzens mit dem Behälter erfordert dar
über hinaus ein aufwendiges Formwerkzeug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren der
eingangs genannten Art anzugeben, die die Herstellung
des Stutzens vereinfachen.
Erfindungsgemäß besteht eine erste Lösung dieser Aufga
be bei dem zuerst erwähnten gattungsgemäßen Verfahren
darin, daß der erste Teil und der zweite Teil des Stut
zens außerhalb eines Formwerkzeugs miteinander verbun
den werden.
Bei dieser Lösung können der erste Teil in einem eige
nen Formwerkzeug und der zweite und dritte Teil in ei
nem gemeinsamen Formwerkzeug hergestellt werden. Für
die unterschiedlichen Formen des ersten Teils braucht
dann jeweils nur das für den ersten Teil vorgesehene
Formwerkzeug unterschiedlich ausgebildet zu werden. Das
für den zweiten und dritten Teil gemeinsam verwendete
Formwerkzeug kann dagegen für die meisten Anwendungs
fälle, in denen sich nur die Form des ersten Teils än
dert, unverändert bleiben. Auf diese Weise werden die
Formwerkzeugkosten erheblich verringert.
Der erste und der zweite Teil können dann stoffschlüs
sig, zum Beispiel durch Schweißen, verbunden werden.
Das Verbinden durch Schweißen kann durch Spiegelschwei
ßen, Ultraschallschweißen oder Rotationsschweißen er
folgen.
Alternativ können der erste und der zweite Teil form
schlüssig verbunden werden, zum Beispiel durch eine
Schnapp-, Bajonett- oder Schraubverbindung.
Sowohl zum Herstellen der Schweißverbindung als auch
der formschlüssigen Verbindung können die zu verbinden
den Flächen des ersten und des zweiten Teils vor dem
Verbinden profiliert werden, so daß sie ineinandergrei
fen.
Um die Verbindung des ersten und zweiten Teils mög
lichst dicht auszubilden, kann in einer Ebene zwischen
den zu verbindenden Flächen des ersten und des zweiten
Teils eine Dichtung vorgesehen werden.
Ferner kann der zweite Teil durch den dritten Teil, bis
über dessen dem Bauteil zugekehrte Seite hinaus, durch
gehend geformt werden. Der zweite Teil kann dann zum
Verbinden des Stutzens mit dem erwähnten Bauteil in
dessen Öffnung zur Zentrierung des Stutzens relativ zur
Öffnung eingeführt werden. Außerdem kann der zweite
Teil gleichzeitig den dritten Teil durch entsprechende
Wahl des Materials des zweiten Teils gegen irgendwelche
Belastungen, zum Beispiel vor Korrosion und/oder Diffu
sion durch das hindurchgeleitete Fluid, wie Kraftstoff
oder Öl eines Verbrennungsmotors, geschützt werden.
Vorzugsweise werden wenigstens der zweite Teil und der
dritte Teil diffusionsdicht ausgebildet.
Sodann kann der erste Teil mit wenigstens einer Schicht
versehen werden und der erste Teil und die Schicht(en)
aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften,
insbesondere hinsichtlich ihrer Festigkeit, Schlagzä
higkeit und Kriechneigung, hergestellt werden, wobei
der erste Teil und/oder die Schichten oder eine der
Schichten diffusionsdicht ausgebildet werden. Hierbei
ist man weitgehend frei in der Wahl des thermoplasti
schen Kunststoffs des ersten Teils. Beispielsweise kann
er so gewählt werden, daß er sich auf einfache Weise
mit dem Material des zweiten Teils verschweißen läßt.
Zweckmäßigerweise können dann die Kunststoffe des er
sten und des zweiten Teils aus dem gleichen Material
bestehen. Dagegen kann dann das Material der zusätzli
chen Schicht oder Schichten den unterschiedlichsten An
forderungen an die Kombination aus dem ersten Teil und
der Schicht beziehungsweise den Schichten, wie Festig
keit, Schlagzähigkeit und Kriechneigung oder Diffusi
onsdichtigkeit, angepaßt werden.
So kann der erste Teil mit wenigstens einer Schicht aus
Metall versehen werden. Metall ergibt eine hohe Diffu
sionsdichtigkeit.
Alternativ ist es möglich, daß wenigstens die eine
Schicht Kunststoff aufweist und der erste Teil und/oder
wenigstens die eine Schicht mit einer Verstärkung ver
sehen wird (werden).
Sodann ist es möglich, daß die Schichten auf der Innen
seite des ersten Teils und bis über die axiale Länge
des zweiten und dritten Teils hinaus auch auf der In
nenseite des zweiten Teils ausgebildet wird (werden).
Auf diese Weise können auch der zweite und dritte Teil
durch die Schicht oder Schichten bei entsprechender
Wahl des Materials der Schicht oder Schichten geschützt
werden.
Vorzugsweise werden der zweite und der dritte Teil ro
tationssymmetrisch in einem gemeinsamen Werkzeug ge
spritzt. Die Rotationssymmetrie ermöglicht die Ausbil
dung eines einfachen Werkzeugs.
Sodann ist es günstig, wenn der erste Teil und die wei
teren Schichten im Mehrkomponenten-Spritzgußverfahren
oder im Sandwich-Spritzgußverfahren hergestellt werden.
Dies ergibt ebenfalls ein einfaches Formwerkzeug zur
Herstellung des ersten Teils und der weiteren Schich
ten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung kann darin bestehen,
daß der dritte Teil auf seiner dem zweiten Teil abgekehrten
Seite mit einem vierten Teil verschweißt wird,
der thermoplastischen Kunststoff aufweist, der mit dem
des Bauteils eine Schweißverbindung eingeht und eine
höhere Spannungsrißbeständigkeit als der dritte Teil
hat. Da das Bauteil, an dem der Stutzen angeschweißt
wird, zum Beispiel ein Kraftfahrzeug-Kraftstofftank, in
der Regel einen Kunststoff mit hoher Spannungsrißbe
ständigkeit aufweist, wird auf diese Weise sicherge
stellt, daß eine höhere Spannungsbelastung des Bauteils
nicht zum Lösen der Schweißverbindung zwischen Stutzen
und Bauteil und nicht zu einem Spannungsriß im Stutzen
führt.
Hierbei kann das Material des vierten Teils eine höhere
Dichte und Viskosität als das des dritten Teils haben.
Eine zweite Lösung der Aufgabe bei dem zweiten gat
tungsgemäßen Verfahren besteht erfindungsgemäß darin,
daß der Stutzen aus einem äußeren Teil, einer inneren
Schicht und einer Zwischenschicht im Spritzgußverfahren
hergestellt wird, wobei der äußere Teil und die innere
Schicht einerseits und die Zwischenschicht andererseits
aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften,
insbesondere hinsichtlich ihrer Festigkeit, Schlagzä
higkeit und Kriechneigung, hergestellt werden und der
äußere Teil und/oder wenigstens eine der Schichten dif
fusionsdicht ausgebildet wird bzw. werden. Bei dieser
Lösung ist auch ein Rohrstutzen mit komplizierter Form
auf einfache Weise herstellbar, wobei die Materialien
des äußeren Teils und der auf seiner Innenseite liegen
den Schicht und/oder Schichten so gewählt werden kön
nen, daß der Stutzen allen an ihn gestellten Anforde
rungen genügt.
Hierbei ist das Spritzgußverfahren vorzugsweise ein
Sandwich-, Monosandwich-, Gegentakt- oder Koinjektions-
Spritzgußverfahren.
Eine weitere Zwischenschicht zwischen dem ersten Teil
und der inneren Schicht kann z. B. als Haftvermittler
ausgebildet werden.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste
hend anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausfüh
rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stut
zens, bevor der erste Teil mit dem bereits
mit dem dritten Teil verschweißten zweiten
Teil verbunden wird, sowie einen Ausschnitt
aus einem Bauteil in Form eines Behälters im
Bereich einer Öffnung, an deren Rand der
Stutzen nach seiner Fertigstellung ange
schweißt wird, um den Behälter mit einer
Fluidleitung zu verbinden,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Stutzens im Axialschnitt, nach
dem der erste Teil mit einer inneren Schicht
verbunden und der zweite und dritte Teil mit
einander verschweißt wurden, wobei der erste
und zweite Teil noch nicht miteinander ver
bunden sind,
Fig. 3 einen Axialschnitt eines dritten Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Stutzens,
der gegenüber dem nach Fig. 2 geringfügig ab
gewandelt ist, jedoch im gleichen Zustand der
Herstellung,
Fig. 4 eine viertes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Stutzens, das gegenüber dem nach
Fig. 3 geringfügig abgewandelt ist und die
gleiche Herstellungsphase darstellt,
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Stutzens, das gegenüber dem nach
Fig. 3 durch die Ergänzung einer weiteren
Schicht im ersten Teil abgewandelt ist, und
Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Stutzens, das gegenüber den Aus
führungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 5 mit
einem vierten Teil verschweißt ist.
Der Stutzen nach Fig. 1 besteht aus drei unterschiedli
chen Teilen 1, 2 und 3 und dient zum Verbinden einer
Fluidleitung 4 mit einer Öffnung 5 eines Bauteils 6,
das im wesentlichen thermoplastischen Kunststoff auf
weist, hier eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs.
Der Teil 1 besteht im wesentlichen aus thermoplasti
schem Kunststoff und wird in einer eigenen Form im
Spritzgußverfahren geformt. Die Teile 2 und 3 bestehen
ebenfalls im wesentlichen aus thermoplastischen Kunst
stoffen und werden in einem zweiten Formwerkzeug im
Mehrkomponenten-Spritzgußverfahren geformt und dabei
gleichzeitig mit einander verschweißt. Zu diesem Zweck
sind die Kunststoffe der beiden Teile 2 und 3 so ge
wählt, daß sie miteinander verschweißbar sind. Das Ma
terial des Teils 3 ist darüber hinaus so gewählt, daß
es auch mit dem Kunststoff des Bauteils 6, der überwie
gend aus HDPE besteht, verschweißbar ist.
Beispielsweise kann das Material des Teils 2 aus der
Gruppe der Materialien PA, PBT, PBN, POM, PPS, alipha
tisches Polyketon, PVDF, PE oder PP ausgewählt werden.
Das Material des Teils 3 kann aus der Gruppe der Mate
rialien PBT, PBN, POM, PPS, aliphatisches Polyketon,
PVDF, PE, zum Beispiel HDPE, PP, TEEE, PA und TPE, aus
gewählt werden. Die Materialien beider Teile 2 und 3
können jeweils mit Fasern, zum Beispiel Glasfasern,
Kohlefasern oder Metallfasern, verstärkt oder unver
stärkt sein.
Der Kunststoff des Teils 1 kann mit dem des Teils 2
übereinstimmen, oder die Kunststoffe der beiden Teile 1
und 2 können unterschiedlich gewählt sein, wobei sie
miteinander verschweißbar und/oder formschlüssig ver
bindbar sind.
Der Teil 1 kann zumindest in seinem dem Teil 2 abge
kehrten Abschnitt die unterschiedlichsten Formen auf
weisen. Beispielsweise kann der mit der Fluidleitung 4
zu verbindende Abschnitt, je nach Anwendung des Rohr
stutzens, geradlinig, wie dargestellt, oder abgewinkelt
sein, zum Beispiel im Winkel von 90°, unterschiedlich
lang, unterschiedlich dick und/oder mit einer unter
schiedlichen Anzahl von Halterippen für die Fluidlei
tung 4 versehen sein. Im dargestellten Beispiel ist der
mit der Fluidleitung 4 zu verbindende Abschnitt des
Teils 1 mit nur einer Halterippe 7 versehen.
Die Teile 2 und 3 haben dagegen in aller Regel die
gleiche rotationssymmetrische Form, wie sie in Fig. 1
dargestellt ist.
Um die Teile 1, 2 und 3 zu formen, braucht daher nur
für den Teil 1 das Formwerkzeug ggf. unterschiedlich
ausgebildet zu werden, während zur Formung der Teile 2
und 3 stets das gleiche Formwerkzeug verwendet werden
kann, in dem sie auch miteinander an ihren Grenzflächen
durch Verschmelzung verschweißt werden.
Nach der Herstellung des Teils 1 einerseits und dem aus
den Teilen 2 und 3 bestehenden Ring werden die Teile 1
und 2 miteinander verschweißt, zum Beispiel durch Spie
gelschweißen, Ultraschallschweißen oder Rotations
schweißen (Reibschweißen), wobei eine Profilierung 8 in
Form einer ringförmigen Rippe auf der mit dem Teil 2 zu
verschweißenden Fläche des Teils 1 mit einer zu der
Profilierung 8 komplementären Profilierung 9 in Form
einer Ringnut in Eingriff gebracht wird, so daß sich
zusätzlich eine Art Labyrinthdichtung im Bereich der
miteinander verschweißten Flächen 10 und 11 der Teile 1
und 2 ergibt.
Der thermoplastische Kunststoff des Teils 1 kann eine
Verstärkung aus Fasern, zum Beispiel Glasfasern, Kohle
fasern oder Metallfasern, aufweisen. Auch die Teile 2
und 3 oder nur einer der beiden Teile 2 und 3 können
bzw. kann eine Verstärkung aus den genannten Fasern
aufweisen. Die Teile 1 und 2 sollten darüber hinaus
diffusionsdicht sein, während der Teil 3 eine höhere
Festigkeit, Schlagzähigkeit oder elektrische Leitfähig
keit haben sollte.
Wenn die beiden Teile 1 und 2 nicht miteinander ver
schweißt werden, sondern nur formschlüssig, zum Bei
spiel durch eine Schnappverbindung, eine Schraubverbin
dung oder einen Bajonettverschluß, verbunden werden,
brauchen ihre Kunststoffe nicht verschweißbar zu sein,
das heißt, sie müssen dann nicht gleich und auch hin
sichtlich ihrer Verschweißbarkeit nicht kompatibel
sein.
Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrstut
zens nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1
hinsichtlich der Form insofern, als der Teil 1 nach
Fig. 2 eine etwas dünnere Wand als der Teil 1 nach Fig.
1 aufweist und innen mit einer zusätzlichen Schicht 1a
ausgekleidet ist. Der Teil 2a hat keine den Teil 3
durchsetzende Innenwand wie der Teil 2 nach Fig. 1.
Statt dessen ragt die Schicht 1a aus der dem Teil 2a
zugekehrten Seite des Teils 1 so weit heraus, daß sie
im verbundenen Zustand der Teile 1 und 2a durch die
Teile 2a und 3 hindurch bis in die Öffnung 5 des Bau
teils 6 ragt und dabei die radial inneren Seiten der
Teile 2 und 3 abdeckt. Hierbei können der erste Teil 1
und die Schicht 1a aus Materialien mit unterschiedli
chen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer Fe
stigkeit, Schlagzähigkeit und Kriechneigung, herge
stellt werden, wobei der erste Teil 1 und/oder die
Schicht 1a diffusionsdicht ausgebildet werden, so daß
das durch den Stutzen hindurchgeleitete Fluid, wie Ben
zin oder Dieselöl, nicht durch den Stutzen nach außen
diffundieren kann. Wenn die Schicht 1a eine entspre
chend hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit und Diffusions
dichtigkeit sowie geringe Kriechneigung aufweist, dann
ist man freier in der Wahl der Materialien der Teile 1,
2a und 3, nur daß der Teil 2a weiterhin mit dem Teil 1
und dem Teil 3 und der Teil 3 mit dem Bauteil 6 ver
schweißbar sein müßten, wobei auf die Verschweißbarkeit
der Teile 1 und 2a auch verzichtet werden könnte, wenn
sie lediglich formschlüssig miteinander verbunden wer
den. Ein für diesen Zweck besonders geeignetes Material
der Schicht 1a wäre ein Metall, das hinsichtlich des
hindurchzuleitenden Fluids nicht nur diffusionsdicht,
sondern auch korrosionsfest ist.
Die Schicht 1a kann aber auch aus einem Kunststoff her
gestellt sein, der zumindest teilweise die gestellten
Anforderungen an die Festigkeit, Schlagzähigkeit,
Kriechneigung und Diffusionsdichtigkeit erfüllt, soweit
diese nicht durch die Teile 1, 2a erfüllt werden. Zu
diesem Zweck kann der Kunststoff der Schicht 1a auch
eine Verstärkung aus den erwähnten Fasern aufweisen.
Der Teil 1 kann ebenso wie bei dem ersten Ausführungs
beispiel und dementsprechend die Schicht 1a die unter
schiedlichsten Formen aufweisen. Das Formen erfolgt
dann im wesentlichen ebenso wie bei dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 1, das heißt die Teile 2a und 3
werden in einem eigenen Formwerkzeug gespritzt und da
bei miteinander verschweißt, während zur Formgebung des
Teils 1 und der inneren Schicht 1a, wenn der Teil 1 und
die Schicht 1a thermoplastischen Kunststoff aufweisen,
in einem zweiten Formwerkzeug gemeinsam im Mehrkompo
nenten-Spritzgußverfahren hergestellt werden, dagegen
bei Ausbildung der Schicht 1a aus Metall zunächst die
Schicht 1a geformt und dann in demselben Formwerkzeug
mit dem Material des Teils 1 umspritzt wird.
Man benötigt daher auch in diesem Falle zur Formung des
aus den Teilen 2a und 3 bestehenden Rings unabhängig
von den unterschiedlichen Formen des Teils 1 und dem
entsprechend der Schicht 1a stets nur das gleiche Form
werkzeug, während nur für den Teil 1 und die Schicht 1a
entsprechend ihrer jeweiligen Form unterschiedliche
Formwerkzeuge hergestellt zu werden brauchen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich
von dem nach Fig. 1 wiederum im wesentlichen nur durch
die innere Schicht 1a des Teils 1, die in diesem Fall
jedoch nicht durch die Teile 2 und 3 hindurchragt, son
dern mit ihrem unteren Ende etwa bündig mit der unteren
Fläche der Rippe 8 ist, und dadurch, daß der Teil 2 an
seinem radial inneren Rand mit einer Aussparung versehen
ist, in der eine Dichtung 12 in Form eines O-Rings
aus diffusionsdichtem Material angeordnet ist. Die un
tere Stirnfläche der Schicht 1a ist der Dichtung 12 zu
gekehrt, so daß die Dichtung 12 nach dem Verbinden, das
heißt Verschweißen und/oder einer Formschlußverbindung
der Teile 1 und 2, diese Verbindung zusätzlich oder al
lein abdichtet.
Hinsichtlich der Auswahl der Materialien der Teile 1, 2
und 3 sowie der Schicht 1a und der Art der Formgebung
in separaten Formwerkzeugen gilt das gleiche wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterschei
det sich von dem nach Fig. 3 lediglich dadurch, daß die
Dichtung 12 in einer Ringnut in der radial inneren Sei
te des Teils 2 angeordnet ist und die Schicht 1a an ih
rem unteren Ende mit einem schurzartigen Fortsatz 13
versehen ist, der in zusammengesetztem Zustand des
Stutzens in den Teil 2 ragt und zusammen mit der Dich
tung 12 für eine gegebenenfalls zusätzliche Abdichtung
der Verbindung der Teile 1 und 2 sorgt.
Das fünfte Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterschei
det sich von dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.
3 dadurch, daß zwischen dem Teil 1 und der inneren
Schicht 1a eine weitere Schicht 1b ausgebildet ist.
Hierbei können der Teil 1 und die Schicht 1a im wesent
lichen thermoplastischen Kunststoff aufweisen und die
mittlere Schicht 1b aus Metall bestehen. Es ist aber
auch möglich, daß die innere Schicht 1a ebenfalls aus
Metall besteht.
Alternativ können die Schichten 1a und 1b beide aus im
wesentlichen thermoplastischem Kunststoff bestehen und
gemeinsam den gestellten Anforderungen genügen, soweit
sie nicht durch das Material des Teils 1 erfüllt wer
den.
Im Falle der Ausbildung des Teils 1 und der Schichten
1a und 1b aus im wesentlichen thermoplastischem Kunst
stoff können sie gemeinsam in einem Formwerkzeug im
Mehrkomponenten-, Sandwich-, Monosandwich-, Koinjekti
ons- oder Gegentakt-Spritzgußverfahren hergestellt wer
den. Bei der Herstellung im Sandwich- oder Monosand
wich-Spritzgußverfahren bestehen der Teil 1 und die
Schicht 1a aus dem gleichen Material. Gegebenenfalls
können der Teil 1 und die Schichten 1a und 1b auch un
terschiedliche Materialien aufweisen, die gemeinsam al
len Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Schlagzähig
keit und Kriechneigung sowie Diffusionsdichtigkeit ge
nügen.
Auch in diesem Fall werden mithin der aus dem Teil 1
und den Schichten 1a, 1b bestehende Stutzenabschnitt
sowie der aus den Teilen 2 und 3 bestehende Ring je
weils in einem eigenen Formwerkzeug geformt und danach
außerhalb der Formwerkzeuge miteinander verbunden, das
heißt verschweißt und/oder formschlüssig verbunden.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 unterscheidet sich
von dem nach Fig. 5 lediglich dadurch, daß der dritte
Teil 3 etwas dünner ausgebildet und auf seiner dem
zweiten Teil 2 abgekehrten Seite mit einem vierten Teil
14 verschweißt worden ist, der thermoplastischen Kunst
stoff aufweist, der mit dem des Bauteils 6 eine
Schweißverbindung eingeht und eine höhere Spannungsriß
beständigkeit als der dritte Teil 3 hat. Hierbei hat
das Material des vierten Teils 14 eine höhere Dichte
und Viskosität als das des dritten Teils 3. Im übrigen
kann das Material des vierten Teils 14 aus den gleichen
Materialien wie der dritte Teil 3 bestehen. Zusätzlich
können die Teile 3 und 14 auch formschlüssig verbunden
werden.
Der vierte Teil 14 kann auch bei den ersten fünf Aus
führungsbeispielen vorgesehen werden und wird zusammen
mit den Teilen 2, 2a und 3 in einem eigenen Formwerk
zeug gespritzt.
Es ist aber auch möglich, bei den Ausführungsbeispielen
nach den Fig. 5 und 6 die Teile 2, 3 und 14 sowie die
Dichtung 12 und gegebenenfalls die Rippe 8 wegzulassen,
wobei dann lediglich der äußere Teil 1 und die Schich
ten 1a, 1b den Stutzen aus im wesentlichen thermopla
stischem Kunststoff bilden. Det Stutzen kann dann auf
einfache Weise im Spritzgußverfahren, vorzugsweise im
Sandwich-, Monosandwich, Gegentakt- oder Koinjektions-
Spritzgußverfahren, in den verschiedensten Formen her
gestellt werden, wobei der äußere Teil 1 und die
Schichten 1a, 1b aus Materialien mit unterschiedlichen
Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer Festig
keit, Schlagzähigkeit und Kriechneigung, hergestellt
werden und der äußere Teil 1 und/oder wenigstens eine
der Schichten 1a, 1b diffusionsdicht ausgebildet wird
bzw. werden.
Bei allen Ausführungsbeispielen ergibt sich ein diffu
sionsdichter und crash-sicherer Stutzen aus unter
schiedlichen Teilen und/oder Materialien für den An
schluß einer Fluidleitung an das Bauteil 6, insbesonde
re einen Kraftfahrzeug-Kraftstoffbehälter, wobei der
Teil 1 und die gegebenenfalls vorgesehene(n) innere(n)
Schicht(en) 1a, 1b unterschiedlichste Formen, zumindest
in ihrem mit der Fluidleitung 4 zu verbindenden Ab
schnitt, aufweisen können und im Falle der mehrteiligen
Ausbildung des Stutzens die Teile 2, 2a, 3 und 14 in
allen Anwendungsfällen im wesentlichen gleich bleiben
können, insbesondere rotationssymmetrisch. Dadurch er
gibt sich eine erhebliche Kostensenkung gegenüber einem
Formwerkzeug, in dem alle Teile gleichzeitig geformt
und aneinander angespritzt werden und das für alle un
terschiedlichen Formen des Teils 1 als Ganzes völlig
neu konstruiert werden müßte.
Claims (19)
1. Verfahren zur Herstellung eines Stutzens aus unter
schiedlichen Teilen (1; 2, 2a, 3; 14) zum Verbinden
einer Fluidleitung (4) mit einer Öffnung (5) eines
Bauteils(6), das thermoplastischen Kunststoff auf
weist, wobei ein erster Teil (1) des Stutzens aus
im wesentlichen thermoplastischem Kunststoff ge
formt wird, wobei ein zweiter Teil (2; 2a) und ein
dritter Teil (3) des Stutzens aus jeweils im we
sentlichen thermoplastischem Kunststoff geformt und
dabei miteinander verschweißt werden, wobei der er
ste Teil (1) und der zweite Teil (2; 2a) miteinan
der fluiddicht verbunden werden und wobei das Mate
rial des dritten Teils (3) so gewählt wird, daß es
auch mit dem Material des Bauteils (6) eine
Schweißverbindung eingeht, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Teil (1) und der zweite Teil (2; 2a)
des Stutzens außerhalb eines Formwerkzeugs mitein
ander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Teil (1; 2, 2a) stoff
schlüssig verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Teil (1; 2, 2a) ver
schweißt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Teil
(1; 2, 2a) formschlüssig verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Flächen
(10, 11) des ersten und des zweiten Teils (1; 2,
2a) vor dem Verbinden profiliert werden, so daß sie
ineinandergreifen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer Ebene zwischen den zu
verbindenden Flächen (10, 11) des ersten und des
zweiten Teils (1; 2, 2a) eine Dichtung (12) vorge
sehen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Teil (2) durch den
dritten Teil (3), bis über dessen dem Bauteil (6)
zugekehrte Seite hinaus, durchgehend geformt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens der zweite Teil (2;
2a) und der dritte Teil (3) diffusionsdicht ausge
bildet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Teil (1) mit wenig
stens einer Schicht (1a; 1b) versehen wird und der
erste Teil (1) und die Schicht(en) (1a; 1b) aus Ma
terialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, ins
besondere hinsichtlich ihrer Festigkeit, Schlagzä
higkeit und Kriechneigung, hergestellt werden, wo
bei der erste Teil (1) und/oder die Schichten (1a;
1b) oder eine der Schichten (1a; 1b)diffusionsdicht
ausgebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Teil (1) mit wenig
stens einer Schicht (1a; 1b) aus Metall versehen
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens die eine Schicht (1a; 1b) Kunststoff
aufweist und der erste Teil (1) und/oder wenigstens
die eine Schicht (1a; 1b) mit einer Verstärkung
versehen wird (werden).
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schichten (1a; 1b) auf der Innen
seite des ersten Teils (1) und bis über die axiale
Länge des zweiten und dritten Teils (2a; 3) hinaus
auch auf der Innenseite des zweiten Teils (2a) aus
gebildet wird (werden).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß der zweite und der dritte
Teil (2, 2a; 3) rotationssymmetrisch in einem ge
meinsamen Werkzeug gespritzt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Teil (1) und die weiteren Schichten
(1a; 1b) im Mehrkomponenten- oder Sandwich-
Spritzgußverfahren hergestellt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der dritte Teil (3) auf
seiner dem zweiten Teil (2; 2a) abgekehrten Seite
mit einem vierten Teil (14) verschweißt wird, der
thermoplastischen Kunststoff aufweist, der mit dem
des Bauteils (6) eine Schweißverbindung eingeht und
eine höhere Spannungsrißbeständigkeit als der drit
te Teil (3) hat.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Material des vierten Teils (14) eine höhere
Dichte und Viskosität als das des dritten Teils (3)
haben.
17. Verfahren zur Herstellung eines Stutzens aus im we
sentlichen thermoplastischem Kunststoff zum Verbin
den einer Fluidleitung (4) mit einer Öffnung (5)
eines Bauteils (6), das thermoplastischen Kunst
stoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stutzen (1, 1a, 1b) aus einem äußeren Teil (1), ei
ner inneren Schicht (1a) und einer Zwischenschicht
(1b) im Spritzgußverfahren hergestellt wird, wobei
der äußere Teil (1) und die innere Schicht (1a) ei
nerseits und die Zwischenschicht (1b) andererseits
aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaf
ten, insbesondere hinsichtlich ihrer Festigkeit,
Schlagzähigkeit und Kriechneigung, hergestellt wer
den und der äußere Teil (1) und/oder wenigstens ei
ne der Schichten (1a; 1b) diffusionsdicht ausgebil
det wird bzw. werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Spritzgußverfahren ein Sandwich-, Monosand
wich, Gegentakt- oder Koinjektions-Spritzgußverfah
ren ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens eine weitere Zwischen
schicht, z. B. als Haftvermittler, vorgesehen wird.
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