[发明专利]用于制造热塑性塑料空心体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造热塑性塑料空心体的方法。

本发明特别是涉及一种用于制造由热塑性塑料构成的燃料容器的方法。这样的容器通常具有多层的由高密度聚乙烯（HDPE）制成的壁结构，其具有乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）作为相对于含有碳氢化合物的流体的阻隔层。

背景技术

传统的用于这样的由聚乙烯构成的燃料箱体的制造方法是挤出吹塑成型。在此软管状的塑料预成型件被挤出并且在熔化的状态下在多件式的挤出吹塑成型工具的内部在使用差压的情况下变形，例如借助于吹塑芯体进行吹气从而形成最终制成的容器，其中软管状的挤出物在处于工具内部的变形期间贴靠在吹塑工具的轮廓上。在吹塑成型的箱体中经由事后在箱体壁中切出的开口安装汽油泵、充填液位指示器、传感器和必要时阀门。这些开口在安装了这样元件之后或者重新被焊接封闭或者在服务开口的情况下设有密封的螺旋盖。事后将各元件安装到燃料容器中的过程是花费大的并导致液体的和/或气体的碳氢化合物的可能的泄漏。

因此已知各种不同的途径，在制造容器时业已将各元件一起安装到容器中。从而例如已知的是，将软管状的塑料预成型件在挤出期间或在挤出之后沿着长度切开并且摊开成带状的或者说平面的半成品/预成型件。这样的方法例如由EP 1 184 157 A1已知。该方法包括：在吹塑成型或共挤出吹塑成型设备中制造软管状的塑料预成型件；将挤出的或共挤出的塑料预成型件切开成至少一个平面的半成品；将获得的平面的半成品热变形成至少一个薄层状的半成品；将获得的平面的半成品热变形成半壳体；并且将热变形的半壳体焊接成一个空心体。热变形的半壳体的焊接根据EP 1 184 157 A1的方法由深冲热量实现。

该制造方法的优点在于，在焊接深冲的半成品之前，必要时可以将嵌件例如塑料系统元件无问题地安装在半壳体的内侧上。该方法的另外一个优点在于，通过经由吹塑成型设备制造薄层状的半成品可以实现对预成型件的有针对性的和可重复的壁厚控制。在挤出软管状的预成型件时的壁厚控制然而仅仅用于确保箱体半壳体中的均匀的且可复制的壁厚曲线。这样的壁厚控制在挤出吹塑设备中通常经由在挤出过程中调节喷嘴间隙实现，其中在所谓的轴向壁厚控制（即在挤出物的纵向方向上）和径向的壁厚控制（即在挤出物的圆周上）之间进行区分。由挤出头推出的材料流在被挤出的软管的圆周上分布，从而必然出现两个半壳体的材料分布彼此之间的一定的相关性。

在另外一个在现有技术中已知的制造方法、即所谓的热成型方法中，首先通过相应的板半成品的深冲而制造两个半壳并且将这两个半壳体在第二方法步骤中彼此焊接。该方法的一个基本的缺点然而尤其在于箱体半壳体中的仅仅有条件受控的壁厚控制，例如经由在加热时的温度曲线。壁厚曲线和因此阻隔层壁厚曲线仅仅可被非充分地控制，因为板半成品具有均匀的壁厚度，从而根据在深冲时的拉伸比，壁厚或阻隔层壁厚可能局部显著变薄。

发明内容

本发明的任务在于提供一种制造热塑性塑料空心体的方法，特别是制造大容器例如燃料容器，该方法比至今已知的方法更多地考虑在制成的产品上的壁厚曲线问题。特别是应当可能的是，得到这样的预成型件或者说半成品，其壁厚具有正规的“地貌（topography）”。

一个特别是潜在的考虑是：制成的产品上的有利的材料分布也有助于节省材料消耗并且因此可以实现成本特别的制造。此外也考虑到了对于轻量化的需要。

上述任务通过一种用于制造由热塑性的塑料制成的空心体的方法解决，包含下面的步骤：

由塑化的塑料制造带状或薄层状的预成型件，

其中给各预成型件分别赋予一个特定的壁厚曲线；

在保持所述壁厚曲线的情况下将预成型件冷却成形状稳定的半成品；

加热半成品并且将被加热的半成品成形为空心体的部分；并且将各半成品焊接成一个空心体。

本发明原则上违背这样的原理，即在制造空心体时使用其最初热量、即使用被挤出的预成型件的熔体热量。相反，在第一步骤中制造预加工的半成品，其在重新加热和变形成相应构成的半成品的情况下焊接成空心体。

根据本发明的方法的一个基本优点在于，在制造制成的空心体时，例如在制造燃料容器时，制造商无需提供任何挤出装置。特别是对于在制造大容器时需要的挤出装置由于待制造的预成型件的尺寸而需要很大的空间。

根据本发明在预成型件冷却成形状稳定的半成品之后优选实现半成品的裁剪/预加工。