DE3042926A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kraftstofftanks - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kraftstofftanks

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Description

10 4 6
ELBATAINER
Kunststoff-und Verpackungsgesellschaft mbH
7505 Ettlingen
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kraftstofftanks
Ι Ο 4 G S Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Beruhigungstopf versehenen Kraftstofftanks, wobei Beruhigungstopf und Kraftstofftankgrundkörper aus thermoplastischem Material bestehen und der Kraftstofftank durch -Aufweiten eines schlauchförmigen Vorformlings zwischen einer mehrteiligen Blasform gebildet wird.
Darüberhinaus betrifft die Erfindung auch konstruktive Details zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Kraftstofftanks mit integriertem Beruhigungstopf sind bekannt und zwar auch bereits insoweit, als der eigentliche Tankkörper und der Beruhigungstopf aus thermoplastischem Material bestehen (DE-OS 14 55 496,DE-OS 19 46 737). Die bekannten Herstellungsverfahren sind dadurch charakterisiert, daß ein schlauchförmiger Vorformling und ein weiteres Konstruktionsteil in eine mehrteilige Blasform eingeführt und schließlich durcn Aufweiten und Verschweißen in die endgültige Form gebracht werden. Dabei sind die als Beruhigungstopf wirkenden Konstruktionsteile einerseits und die Blasform andererseits zueinander derart komplementär ausgebildet, daß beim Schließern der Blasform die: Konstruktionsteile mit dem Vorformling verspannt und schließlich verschweißt werden.
Gemäß dem Stand der Technik werden somit stets axialsymmetrische bzw. komplementäre Verhältnisse vorausgesetzt, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn beispielsweise relativ zum Durchmesser
r-
des Vorformlings kleine Teile mit diesem Vorformling zu verbinden sind. Auch lassen sich mit den bekannten Verfahren mir solche Konstruktionsteile einschweißen, die an mindestens zwei sich diametral gegenüberliegenden Punkten am Vorformling anliegen.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem Konstruktionsteile auch quasi punktuell, also an einer einzigen Stelle mit einem schlauchförmigen Vorformling verbunden, d. h. verschweißt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Folgt; folgender Verfall rcmsschritte gelöst:
a) der Beruhigungstopf (4) wird an seinem Auslaufstutzen (5) lösbar mit einem Haltekopf (10) verbunden,
b) der Beruhigungstopf (4) wird in Verbindung mit dem Schlauchausstoß mittels eines Haltearms (8) mit bestimmter Ausrichtung bezüglich des Haltekopfes (10) in eine vorgegebene Position (im folgenden Schweißposition "A" genannt) innerhalb der geöffneten Blasform (6) eingeführt,
c) in Höhe der Schweißposition (A) wird durch die Blasform (6) hindurch ein Schneid-und Schweißwerkzeug (16, 17) an den Beruhigungstopf (4) herangeführt,
d) mittels des Schneidwerkzeugs (17) wird in dem Vorformling (7) ein dem Haltekopf (10) entsprechendes Loch angebracht,
e) mittels des Schweißwerkzeugs (16) wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Vorformling (7) und
- 6 BAD ORIGINAL
Beruhigungstopf (4) vollzogen und anschließend werden Vorformling (7) und Beruhigungstopf (4) längs dieser Verbindung verschweißt.,
f) der Haltearm (8) wird aus dem Bereich des Vor-
formlings (7) herausgezogen, g)'.* die Blasform (6) wird in an sich bekannter Weise
geschlossen, woraufhin der Vorformling (7) durch ein Druckmittel aufgeweitet wird,
h) das Schneid-und Schweißwerkzeug (16, 17) wird
entfernt,
i) der Haltekopf (10) wird abgenommen.
Weitere, sich auf konstruktive Details beziehende Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt einen mit einem Beruhigungstopf versehenen Kraftstofftank;
Fig. 2 zeigt eine Übersichtsdarstellung zur
Offenbarung des prinzipiellen Verfahrensgangs;
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt dor in Fig. 1 gezeichneten Darstellung hinsichtlich Halterung und Einsclrvyeißung des Beruhigungstopfes.
In Fig. 1 ist ein Kraftstofftank 1 dargestellt, dessen Außenkonturen durch einen Hohlkörper 2 gebildet sind. In diesen Hohlkörper 2 , der einen Zulaufstutzen 3 aufweist, ist ein Beruhigungstopf 4 mit
einem Auslaufstutzen 5 eingefügt bzw. eingeschweißt und zwar derart., daß die Schweißverbindung radial um den Auslaufstutzen 5 verläuft.
Die Herstellung dieses in Fig. 1 dargestellten Kraftstofftanks 1 wird anhand von Fig. 2 erläutert. (In dieser Darstellung sind jedoch nur die für das Verständnis der hier vorgeschlagenen Verfahrensweise erforderlichen Einzelheiten gezeigt.)
Dargestellt ist.die geöffnete, mehrteilige Blasform 6, in die ein schlauchförmiger Vorformling 7 eingeführt wird, der beispielsweise aus der Spritzdüse eines - nicht dargestellten - Extruders austritt.
Der Vorformling 7 und die Blasform 6 sind teilweise im Schnitt dargestellt, um die im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Einzelheiten voll zur Offenbarung zu bringen.
Ausgangspunkt und Ziel der Erfindung ist es, einen Beruhigungstopf 4 in diesen Vorformling 7 einzuführen und einseitig mit diesem Vorformling zu verschweißen. Die Einführung des Beruhigungstopfes 4 geschieht mittels eines Haltearms 8 , der an seinem in den Vorformling 7 voreilenden Ende eine der Form des Beruhigungstopfes 4 angepaßte, krallenartige Aufnahme 9 aufweist. Grundsätzlich ist es dabei gleichgültig, ob - wie in der Zeichnung dargestellt - der Beruhigungstopf 4 gegen die Ausstoßrichtung des Vorformlings 7 oder in Ausstoßrichtung eingeführt wird. Wichtig ist im Hinblick auf die weitere Verfahrensweise, daß die krallenartige Aufnahme 9 so ausgebildet ist, daß sich der Beruhigungstopf 4 nicht verdrehen kann. Darüberhinaus ist der Beruhigungstopf 4 insoweit speziell für das e rf indungs gemäße Verfahren vorbereitet, uls auf seinen Auslaufstutzen 5 ein Haltekopf 10 aufgesetzt ist.
BAD ORIGINAL
'.*-' 30A292G
Die besondere Ausgestaltung dieses Haltekopfes 10 ist so, daß er im wesentlichen die Form eines Topfkörpers 11 hat. Im Inneren dieses Topfes 11 ist eine zentrale Säule 12 mit einem Außengewinde vorgesehen. Über dieeos Gewinde wird der Haltekopf 10 so als Ganzes auf den mit einem komplementären Innengewinde versehenen Auslaufstutzen 5 des Beruhigungstopfes 4 aufgeschraubt und zwar soweit, bis der Topfrand radial am Beruhigungstopf 4 anliegt. Die Mantelfläche des Topfes 11 selbst ist mit einem
Außengewinde, insbesondere einem Trapezgewinde versehen, dessen Bedeutung bzw. Aufgabe noch erläutert wird. (Die genannten konstruktiven Details sind im einzelnen aus der Darstellung nach Fig. 3 zu ersehen).
Mit ί]·τη Ilaltoarrri {5 wird .schließlich der ripriihitfun^Htopf 4 relativ zur l'osi'.ion der Blasform U in eine bestimmte Lage (Schweißposition A) gebracht. Diese vorgegebene Schweißposition A entspricht einem lagemäßig korrespondierenden Loch 14 in der Blasform 6 , durch welches ein kombiniertes Schneid- und Schweißwerkzeug 15 an den Beruhigungstopf 4 herangeführt wird.
Der Kern der Erfindung besteht nun darin, daß mit demSchneidwerkv.i.-ug, das als in einer HüLsc 1 ti {'ofülirli' SHiiuMdmi-KKc-r realisiert ist, gegen den Druck des Boruhigungstopfes 4 bzw. den Deckel 11 des Haltekopfes 10 ein Loch in den Vorformling geschnitten wird und daß mit dem Schweißwerkzeug, das im wesentlichen durch die das Schneidmesser 17 aufnehmende und führende Hülse 16 realisiert ist, der das Loch im Vorformling begrenzende Materialrand an den Beruhigungstopf 4 angepreßt wird.
BAD ORIGINAL
-sr-
Die genannte Hülse 16 hat an ihrem beim Einsetzen in das Loch 14 voreilenden Ende ein mit dem Außengewinde (Trapezgewinde) des Haltekopfes 10 korrespondierendes Gewinde. Damit ist es möglich, die Hülse 16 an den Gewindeanfang des Haltekopfes 10 anzusetzen und auf diesen aufzuschrauben. Somit wird der Vorformling 7 ringsum an den Beruhigungstopf 4 angepreßt und letztlich über eine radiale Schweißnaht mit ihm verschweißt. Die Anpreßfläche kann - wie aus Fig. 3 ersichtlich - noch dadurch vergrößert werden; daß die Stirnseite der das Schweißwerkzeug bildenden Hülse 16 einen radialen Wulst 18 aufweist.
Der Beruhigungstopf 4 ist nunmehr fest und dicht mit dem Vorformling 7 verbunden.
Nunmehr wird der Haltearm 8 aus dem Bereich des Vorformlings 7 und damit der Blasform 6 herausgezogen und der an sich bekannte Blas- (bzw. Aufweit-) Vorgang wird durchgeführt. Dazu wird zunächst die Blasform 6 geschlossen, wodurch der schlauchförmige Vorformling 7 an seinen beiden Enden abgeschnürt (zusammengequetscht) wird. Über einen Blasdorn wird sodann ein Druckmittel eingeblasen und der Vorformling 7 zwischen der geschlossenen Blasform 6 mitsamt dem festgeschweißten Beruhigungstopf 4 aufgeweitet. Der Vorformling paßt sich formschlüssig den Innenkonturen der Blasform an. Der nunmehr gebildete definierte Hohlkörper wird an den zusammengequetschten Enden verschweißt.
Nachdem schließlich das den Hohlkörper bildende thermoplast ische Material erkaltet ist und damit seine Plastizität verloren hat, wird zunächst das kombinierte Schneid- und Schweißwerkzeug 15 vom
^ 44 -
Haltekopf 10 abgedreht. Anschließend wird die Blasform 6 wieder geöffnet und vom Kraftstofftank selbst wird nunmehr der Haltekopf 10 seinerseits abgeschraubt.
Der Handelsgegenstand Kraftstofftank mit integriertem Beruhigungstopf ist nunmehr fertig.
Hinsichtlich der konstruktiven Details der Gesamtvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll unter Hinweis auf Fig. 3 - noch auf folgendes hingewiesen werden.
Der Haltekopf 10 weist einen zentralen vom Beruhigungstopf weggerichteten spitzen Vorsprung 19 auf, an dem nach Art eines Widerhakens (lit: vorn Schneidwerkzeug.1, 17 ausgeschnittene Folienscheibe festgehalten wird.
Bezüglich des Schneid-und Schweißwerkzeugs 15 sind grundsätzlich zwei Varianten denkbar. Einerseits ist es vorstellbar. Schneidmesser 17 und (Schweißwerkzeug-) Hülse 16 als starre Einheit so auszubilden, daß mit dem Aufschrauben auf den Haltekopf 10 die oben erwähnte Folienscheibe ausgeschnitten wird. Hierzu ist eine im Inneren der Hülse 16 angeordnete radiale Schneidkante den Abmessungen des Haltekopfes 10 unter Berücksichtigung der Wandstärke des Vorfo railings 7 entsprechend zurückgesetzt vorgesehen.
Die zweite Variante zeichnet sich dadurch aus, daß zwei ineinander gesteckte Zylinderhülsen vorgesehen sind, deren innere zunächst über eine Schneidkante die Folienscheibe austrennt und dann in die äußere über den [Inliekopf /Ai schraubende Zylinderhülse eingezogen wird.
14.11.1930
BAD ORIGINAL

Claims (1)

10 4 6 8
Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines mit einem Beruhigungstopf versehenen Kraftstofftanks, wobei Beruhigungstopf und Kraftstofftankgrundkörper aus thermoplastischem Material, bestehen und der Kraftstofftank durch Aufweiten eines schlauchförmigen Vorformlings zwischen einer mehrteiligen Blasform gebildet wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte,
a) der Beruhigungstopf (4) wird an seinem Auslaufstutzen (5) lösbar mit einem Haltekopf (10) verbunden,
b) der Beruhigungstopf (4) wird in Verbindung mit dem Schlauchausstoß mittels eines Haltearms (8) mit bestimmter Ausrichtung bezüglich des Haltekopfes (10) in eine vorgegebene Position (im folgenden Schweißposition "A" genannt) innerhalb der geöffneten Blasform (6) eingeführt,
c) in Höhe der Schweißposition (A) wird durch die Blasform (6) hindurch ein Selineid-und Seliwi'ißwerk'/.i'iig (16, 17) an den Beruhigungstopf (4) herangeführt,
d) mittels des Schneidwerkzeugs (17) wird in dem Vorformling (7) ein dem Haltekopf (10) entsprechendes Loch angebracht,
e) mittels des Schweißwerkzeugs (16) wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Vorformling (7) und Beruhigungstopf (4; vollzogen und anschließend werden Vorformling (7) u> i ßeruliigungstopf (4) längs dieser Verbindung verscl w^ißt,
f) der Haltearm (8) wird aus dem Bereich des Vorformlings (7) herausgezogen,
g) die Blasform (6) wird in an sich bekannter Weise geschlossen, woraufhin der Vorformling (7) durch ein Druckmittel aufgeweitet wird,
h) das Schneid-und Schweißwerkzeug (16, 17) wird
entfernt,
i) der Haltekopf (10) wird abgenommen.
2. Haltekopf zur Anwendung bei dem Verfuhren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß er im wesentlichen die Form eines Topfes (Topfkörper 11) mit einer im Inneren, vom Boden abstehenden, axialen Säule (12) hat, daß der Topfrand(lä) sich bei der Verbindung mit dem Beruhigungstopf (4) auf diesem abstützt, und daß die Säule (12) und der Auslaufstutzen (5) des Beruhigungstopfes (4) derart zueinander komplementär ausgebildet sind, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Auslaufstutzen (5) und dom Haltekopf (10) entsteht.
3. llaltekopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden des Topfes (11) an der Außenseite mit mindestens einem Widerhaken (19) ausgestattet ist, der bei der Entfernung des Haltekopfes (10) den ausgeschnittenen Teil (Folienscheibe) des Vorformlings (7) abnimmt.
4. Schneid-und Schweißwerkzeug zur Anwendung bei dem
Verfahren nach Anspruch 1 in Verbindung mit dem Haltekopf nach Anspruch 2 oder 3,
ORIGINAL INSPECTED
dadurch gekennzeichnet,
daß ein dem Außendurchmesser des Haltekopfes (10) entsprechender Schweißzylinder (16) vorgesehen ist, der über den Haltekopf (10) bewegt die Verbindung zwischen Vorformling (7) und Beruhigungstopf(4) bewirkt, und daß im Inneren des Schweißzylinders (16) ein Schneidmesser (17) angeordnet ist, das im Zuge der Verbindung zwischen Haltekopf (10) und Schweiß zylinder (16) durch Gegendruck auf den Haltekopf (10) ein der Form des Schneidmessers (17) entsprechendes Loch aus dem Vorformling (7) ausschneidet.
5. Schneid- und Schweißwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Schweißzylinder (16) und Schneidmesser (17) relativ zueinander axial beweglich sind, so daß zunächst das Loch aus dem Vorformling (7) ausgestanzt werden kann und dann erst die Verbindung zwischen Schweißzylinder (16) und Haltekopf (10) vollzogen wird.
6. Schneid-und Schweißwerkzeug und Haltekopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie über ein Gewinde, insbesondere ein Trapezgewinde miteinander verbindbar sind.
14.11.1980
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