制造塑料箱的方法
阅读说明：本技术 制造塑料箱的方法 (Method for manufacturing plastic box ) 是由 H.胡门伯格 于 2020-10-28 设计创作，主要内容包括：一种用于制造塑料箱的方法,其中塑料箱的箱壁(1)的至少一个外层由第一材料组成,其中至少部分地由第一材料组成的加强片(2)在至少一个区域中附接到塑料箱的箱壁(1)的外层,其中,首先,箱壁(1)被准备为热的挤出物(1’),加强片(2)在成形工具(3)外部被固定(特别是被焊接)在挤出物(1’)上,该挤出物(1’)随后和固定的加强片(2)一起被引入到成形工具(3)中,并在成形工具(3)中成形以形成塑料箱的箱壁(1),由此,加强片(2)被更牢固地固定在箱壁(1)上,特别是更牢固地焊接到箱壁(1)。(A method for manufacturing a plastic tank, wherein at least one outer layer of a tank wall (1) of the plastic tank consists of a first material, wherein a reinforcement sheet (2) at least partly consisting of the first material is attached to the outer layer of the tank wall (1) of the plastic tank in at least one region, wherein, firstly, the tank wall (1) is prepared as a hot extrudate (1 '), the reinforcement sheet (2) is fixed, in particular welded, on the extrudate (1 ') outside a shaping tool (3), which extrudate (1 ') is subsequently introduced into the shaping tool (3) together with the fixed reinforcement sheet (2) and is shaped in the shaping tool (3) to form the tank wall (1) of the plastic tank, whereby the reinforcement sheet (2) is more firmly fixed on the tank wall (1), in particular more firmly welded to the tank wall (1).)
技术领域
本发明涉及一种用于制造塑料箱的方法。
背景技术
已知塑料箱(其例如近期被安装作为比如客车和重型货车的机动车辆的燃料箱)除了具有多种积极的特性之外，在燃料箱可能的变形方面是有问题的。在机动车辆箱系统的正常操作期间，在箱系统的特定区域内可能发生大的变形。箱的区域内的压力和温度峰值的结合可以导致箱外壳的大的相对运动，特别是在塑料箱的情况下，并且这些相对运动必须通过设计手段而限制。
现有技术中用于减少燃料箱不期望的变形的支持概念通常使用固定在箱体上的支持点以限制箱壁的变形。然而，特别地，对于加压的箱系统，这些措施还不足够，并且必须采用另外的措施以减少变形。通常，箱囊的外壳厚度是增加的，或者加强部件被固定到箱壁上以限制变形。然而，到目前为止，加强部件到箱壁的附接是耗时且昂贵的，并且相对于可行的加强部件几何结构缺乏灵活性。
发明内容
本发明的目的是详细说明一种用于制造塑料箱的方法，其中，该塑料箱被保护以免于变形。同时，应当可以以特别有效的方式实施本方法，并且本方法对于加强几何结构具有灵活性。
该目的由一种用于制造塑料箱的方法而达到，其中塑料箱的箱壁的至少一个外层由第一材料组成，其中至少部分地由第一材料组成的加强片在至少一个区域中附接到塑料箱的箱壁的外层，其中，首先，箱壁被准备为热的挤出物，加强片在成形工具外部被固定(特别是被焊接)在挤出物上，该挤出物随后和固定的加强片一起被引入到成形工具中，并在成形工具中成形以形成塑料箱的箱壁，由此，加强片被更牢固地固定在箱壁上，特别是更牢固地焊接到箱壁。
根据本发明，加强片作为加强元件被施加到箱壁，其中施加在两个阶段进行：首先，加强片在成形工具外部与挤出物仅轻轻地固定或接触。由于加强片至少部分地由与箱壁相同的材料组成，特别是由同样的塑料组成或者包括这种同样的塑料，特别地，对于加强片来说，被压到箱壁上是一件简单的事，因此加强片被熔化或焊接到热的箱壁或挤出物上。该同样的附接有加强片(也被称作“贴片”)的箱壁，随后在成形工具中成形为塑料箱的最终形状，其中，由于条件，特别是在该过程中普遍存在的压力，加强片被甚至更牢固地固定在箱壁上，或者焊接在其上，或者更牢固地熔接在其上。
通过根据本发明的在成形工具外部的贴片或加强片的引入，加强片的表面几何结构的可复现复杂性和成形的可实现的程度是非常高的。
术语“外层”指的是位于外部的箱壁层，并且在完整形成的塑料箱的情况下，可能在箱的内部或外部。
箱壁优选地是多层或复合结构，但也可以由单层组成。
本发明的发展在从属权利要求、说明书和附图中详细说明。
加强片优选地由纤维增强塑料组成，其中纤维增强材料被嵌入到基质中，并且其中该基质由第一材料组成。
第一材料优选是高密度聚乙烯(HDPE)。
作为特别偏好，加强片是玻璃织物纤维结构。
加强片优选地在挤出物从挤出机排出期间或者在挤出物从挤出机排出后处于静止位置时在成形工具外部被固定在挤出物上。
在加强片在成形工具外部被固定到热的挤出物上的时刻，挤出物优选地形成软管或片，即优选地以软管或片的形式被挤出。
在成形工具外部，加强片优选地通过可延伸的压头被固定到挤出物上。
压头可以通过真空来保持加强片。该真空优选地在加强片被固定到热的挤出物上之后终止。随后压头再次从挤出物移开，特别是缩回。
压头优选地以力控制或行程控制的方式被压入热的挤出物中，以便在成形工具外部将加强片固定到热的挤出物上。
挤出物优选地在成形工具中通过吹塑成形以形成塑料箱的箱壁，其中，通过吹塑期间的压力和/或通过成形工具中的真空，加强片被更牢固地固定到箱壁，特别是被更牢固地焊接到箱壁。
附图说明
在下文中，参考附图通过示例更详细地描述本发明。
图1是根据本发明制造的塑料箱的示意图。
图2是根据本发明的用于制造塑料箱的方法的示意图。
图3是根据本发明的如图2的方法中的加强片的附接的示意图。
具体实施方式
箱外壳的局部变形通过附接结构部件而减少，结构部件即加强片2，其特别是纤维增强结构部件。为此，这些加强片2、结构部件或贴片可以附接在箱的内部和/或外部。图1示出了此类塑料箱，其中塑料箱的箱壁1通过在不同区域附接加强片2或贴片而被部分地加强。至少塑料箱的箱壁1的外层是由HDPE组成的。至少部分地由相同材料HDPE组成的加强片2附接在塑料箱的箱壁1的外层的多个区域内。加强片2由纤维增强塑料组成，其中纤维增强材料被嵌入到基质中，并且其中该基质由高密度聚乙烯组成。
如图2中示意性地示出的，为了制造此类塑料箱，箱壁1首先被准备为热挤出物1’，其中挤出物1’可以另外地是软管或片的形式。
在成形工具3(箱外壳的形状随后在其中形成)外部，加强片2被固定在热挤出物1’上，特别是通过接触熔化在其上-如图3中更详细的所示。
在图2中可以看到，热挤出物1’被挤出机4挤出，并且加强片2在挤出物1’被挤出机4排出时在成形工具3的外部通过接触被固定到挤出物1’上。挤出物1’可以从顶部向下流入工具3。用于施加加强片2的压头5可以布置在挤出机4的模具和成形工具3之间。
在成形工具3外部，加强片2通过可延伸的压头5被固定到挤出物1’上。
具有固定的加强片2的挤出物1’随后被引入成形工具3中，并且在成形工具3中成形以形成塑料箱的箱壁1，由此，加强片2被更牢固地固定到箱壁1上，即更牢固地熔接或焊接到箱壁1。
挤出物1’在成形工具3中通过吹塑成形以形成塑料箱的箱壁1，其中，通过吹塑期间的压力和/或通过成形工具3中的真空，加强片2被更牢固地固定到箱壁1，特别是被更牢固地焊接到箱壁1。
因此，描述的方法是基于在成形工具3外部纤维贴片或加强片2的基质材料HDPE到箱外壳的HDPE外层材料的定位和熔接。
描述的熔接在两个阶段的过程中进行。在第一步中，贴片2被定位在挤出物1’上的限定位置，并通过使半成品1’和纤维贴片或加强片2接触而被固定。通过随后的形成工艺，特别是吹塑，两种材料被永久熔接，并且形成了永久的材料结合的连接。
图3示意性地示出了加强片2的附接。
挤出物1’被移动进入到挤出机4的出口模具下面并且与压头5相邻的限定位置。纤维贴片2被定位在该压头5上，并通过将其施加到热片1’上与热片1’接触，特别是通过延伸压头5。这可以是被加热或处于室温的贴片或者加强片2。
纤维贴片2通过受到真空而被保持在压头5上的位置。该真空优选地通过环形槽或通过孔而实现。在应用压头5期间，保持真空直到定位结束。
为了施加必要的接触压力，压头5通过力控制或行程控制的方法被压入部分增塑的挤出物1’中直到特定终止位置。为此，压头5的边缘区域可以设置有倒角。玻璃纤维贴片2在挤出物1’上的接触压力可以通过环形真空槽或环形真空孔而另外地加强。在此过程中，挤出物1’另外地通过真空槽或真空孔被吸附在压头5的表面上。
在接触压力的时间失效后，用于固定贴片2的真空被解除，不带有纤维贴片2的压头5移动回到初始位置。
现在被纤维贴片或加强片2加强的挤出物1’被馈送到吹塑工艺，在其中，通过应用来自工具方向的真空和/或过大的压力，获得了现在已经形成的纤维贴片2和箱壁1之间的永久的材料结合的连接。
附图标记
1箱壁
1’挤出物
2加强片
3成形工具
4挤出机
5压头