[发明专利]用于制备燃料箱的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备装配有组件的塑料燃料箱的方法和装置。

背景技术

各种类型的车载燃料箱通常必须满足密封和渗透性标准,这些标准与其被设计用于的使用类型及其必须满足的环境要求相关。目前，在欧洲和世界各地，对于污染物排放到大气中和一般环境中的限度的要求基本上愈加严格。

为了限制这些排放，特别注意的是，将组件（通风管线、阀门、挡板、加强件等）设置在箱和/或填充管内（具体参见本申请人名下的专利申请WO2004/024487）。然而，当在已模制出箱之后将这些元件固定到箱时，通常必须在箱中制备至少一个开口，以便能够将这些元件引入到箱内并将其固定在箱上。因此，在该开口附近可存在潜在的密封和渗透性问题。元件和箱之间的密封性封闭传统上是借助于密封件的压缩来实现，然而这种密封件为显著的渗透源。此外，这种类型的封闭通常是在生产线上手工实现的，由此产生劳动力成本并且可能因人为差错而生成废品。

因此，本申请人在若干年以前开发出如下方法：首先模制切割型坯（熔融塑料的管状流，所述管状流被切割成两部分，这两部分被平整，即转变成片材），以便能够在箱的实际模制期间将组件引入箱内并固定到箱上，因而能够避免穿孔开口（参见本申请人名下的专利EP1110697）。

此方法从那时起已成为与用于固定这些组件的具体方式相关的若干改进的主题：具体参见专利申请WO2006/008308（通过铆钉冲孔实现的组件紧固）、WO2006/095024（通风管线的紧固，该通风管线具有因存在弯曲而可变形的部分，所述弯曲在这些管线附接到型坯期间受到拉伸）、WO2007/000454（根据理想布局的组件的紧固，并且特别是，就通风管线而言，同时避免虹吸管的形成）、和WO2010/081853（旨在与箱的外部连通的至少一个连通组件的固定）。

这些改进的可能性归因于使用了芯件或中间框架，即一个具有合适尺寸和形状的部件，其能够在型坯的边缘未被焊接的情况下、型坯置于模具的型腔中时插入到模具的型腔之间并且能够将组件固定到箱的内部（因为，该芯件必须在箱的最终模制之前移除，在该步骤期间执行型坯部分的焊接））的使用。此类部件（芯件）例如描述于GB1410215中，该专利的内容因该目的而以引用方式并入本专利申请中。

使用此类芯件的方法通常包括如下步骤：

1.将两个熔融片材置于两个模具半模和与两个模具半模具有相同轮廓的中间框架之间。

2.将模具半模闭合到中间框架上。

3.施加差分压力，以形成箱的轮廓。

4.将组件熔焊或机械锁定到箱的内部。

5.打开模具半模。

6.移除中间框架。

7.闭合模具半模以形成成品部件。

由于在步骤2和3之间将材料与中间框架十分接近，在步骤4插入的组件就必须位于模具的轮廓下面（因此就位于中间框架的表面下面），以避免与熔融片材的过早接触。

对于安装在与模具打开和关闭相同的运动轴线中的组件应用而言，该方法是相当简单的，并且可使用1个运动轴线来实现。实际上，在上文提及的WO2010/081853专利申请中，所描述的用于固定连通组件的运动为基本线性的。

在组件不是沿此方向插入的情况下，问题就变得较为困难，因为在插入组件的最小所需行程之内，插入轴线对将组件凹入到中间框架上的模具轮廓下面贡献甚微。

第一解决方案为使用足够长的致动器（其为倾斜安装的），以确保该组件在回缩位置位于中间框架的轮廓下面。此解决方案是不理想的，因为这样很难在不干扰其他致动器（用于将其他组件插入到主体内部）的空间、以及在不干扰结构构件（用于在通过差分压力形成半模制件期间承受中间框架内压力）的情况下来将此装置插入到中间框架内。

另一个解决方案为产生两个线性运动路径。第一运动用于将组件沿着模具开口的轴线凹入到模具的轮廓下面，第二运动用于沿着不同于该轴线的轴线来插入组件，如在US2009/0308881中所述。在该文献中，用于将组件固定到仍呈熔融状态的型坯内部的装置包括气缸，所述气缸可将线性运动基本上沿着两个垂直方向（x-轴线和z-轴线）施加到该组件（或其部分）。此解决方案也是不理想的，原因如下：

1.需要两个致动系统，并且因此需要两个控制系统和两个致动器。因此，失效的概率增加100%。

2.当第一致动器启动时，其必然产生一个在第一致动器的初始回缩位置和致动器的伸出位置之间的杠杆臂。由于同时存在剪切载荷和轴向载荷，对同一给定支架设计，该杠杆臂将导致可以通过第二致动器施加的载荷降低。