BRPI0621398A2

BRPI0621398A2 - processo para produzir corpo plástico oco com partes embutidas e recipiente plástico com partes embutidas

Info

Publication number: BRPI0621398A2
Application number: BRPI0621398-7A
Authority: BR
Inventors: Bienhüls Deniz; Borchert Matthias; Eulitz Dirk; Gebert Klaus; Krämer Timo; Lorenz Harald; Löwer Robert; Mehren Christoph; Wolter Gerd
Original assignee: Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-12-16
Publication date: 2011-12-06
Also published as: WO2007090453A2; DE102006006469B4; RU2378116C1; JP5777683B2; CN101365572B; CN101365572A; CN102001176A; DE102006006469A1; EP2147772B9; EP2147772B1; BRPI0621398B1; JP2012066587A; ATE501830T1; KR101004977B1; ES2359610T5; EP2147772A1; WO2007090453A3; JP2009525893A; CA2641463C; EP1981694B1

Abstract

PROCESSO PARA PRODUZIR CORPO PLáSTICO OCO COM PARTES EMBUTIDAS E RECIPIENTE PLáSTICO COM PARTES EMBUTIDAS. A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um artigo encerrando partes de instalação na forma de um corpo oco de material termoplástico. O corpo oco é, de preferência, na forma de um tanque de combustível. O processo inclui a extrusão de uma ou mais pré- formas em forma de tecido ou tubo de material plástico plastificado, entre as partes abertas de uma ferramenta de moldagem formando uma cavidade, em que pelo menos uma parte de instalação, a ser encerrada pelo artigo acabado, é colocada entre as partes da ferramenta de moldagem, e a ferramenta é fechada em torno das pré-formas e da parte de instalação, em que as pré-formas assumem a configuração externa do artigo dentro da cavidade encerrada pela ferramenta. A parte de instalação é comprimida contra a parede interna do artigo, enquanto ainda plástico, durante ou imediatamente depois da operação de modelagem, de modo que o material plástico do corpo oco passe por pelo menos um recesso ou abertura da parte de instalação e escoe por detrás dele.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PRODUZIR CORPO PLÁSTICO OCO COM PARTES EMBUTIDAS E RECIPIENTE PLÁSTICO COM PARTES EMBUTIDAS".

A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um corpo oco plástico e um recipiente plástico.

Processos de produção dos mais amplamente variáveis são co- nhecidos para a produção de corpos ocos de material termoplástico, por e- xemplo, moldagem por sopro por extrusão, estampagem profunda ou mol- dagem por injeção. No processo de moldagem por sopro por extrusão, o corpo oco pode ser produzido sem costuras, por exemplo, de uma única pré- forma tubular. Vai-se notar, no entanto que há também a possibilidade de dividir uma pré-forma tubular em tecidos de acordo com o comprimento, co- locando-se os tecidos em uma ferramenta de duas partes ou multiparte e expansão ou modelagem deles com a ferramenta por meio de uma pressão reduzida ou submetendo-os à ação de uma pressão de gás.

Particularmente, na produção de componentes técnicos, tais como tanques de combustível, que são produzidos da maneira descrita aci- ma em uma ou mais partes de material termoplástico, há uma necessidade para várias partes embutidas ou de instalação ou partes de fixação, que vão ser fixadas no corpo oco. Isso pode ser feito na primeira corrida no procedi- mento de produção ou também subseqüentemente. Se o corpo oco for in- tencionado para receber as partes de instalação na sua parte interna, é fre- qüentemente necessário, em virtude do tamanho das partes de instalação, que elas sejam introduzidas no corpo oco na produção dele. As partes de instalação ou de fixação, que vão ser introduzidas ou presas no corpo oco, podem ser presas ou soldadas no corpo oco, em cujo caso a operação de soldagem pode ser feita na produção do corpo oco na primeira corrida ou subseqüentemente na segunda corrida, por exemplo, por soldagem por atrito ou soldagem por reflexo térmico.

Limites são freqüentemente impostos na ancoragem de uma parte de instalação na relação de travamento positivo na parte interna do corpo oco, em virtude do seu processo de produção. Por exemplo, quando da produção de corpos ocos por um processo de moldagem por sopro por extrusão, é apenas limitadamente possível proporcionar no contorno do cor- po oco, configurações rebaixadas que permitem que as partes de instalação fiquem travadas na parede do corpo oco, em uma relação de travamento positivo. Por essa razão, tem-se que apelar freqüentemente para a solda- gem como um procedimento de união.

A soldagem dos componentes entre si sofre, no entanto, da des- vantagem de que os materiais plásticos a serem ligados devem formar um emparelhamento de materiais, que podem ser soldados conjuntamente. Isso limita a seleção das partes de instalação ou de fixação para o corpo oco.

Por meio de exemplo, na produção de tanques de combustível a partir de material plástico, isso pode representar uma limitação séria, pois, na presença de combustível, certos materiais plásticos expandem ou são permeáveis a hidrocarbonetos. Certos condutos e válvulas requerem, por- tanto, que uma seleção de material, que exclui a possibilidade de soldagem no recipiente ou tanque ou no corpo oco, do princípio.

Portanto, o objetivo da invenção é proporcionar um processo para a produção de um artigo incluindo partes de instalação, na forma de um corpo oco de material termoplástico, o que permite uma fixação particular- mente simples e firme das partes de instalação no corpo oco, durante a pro- dução deles.

Um outro objeto da invenção é proporcionar um corpo oco plás- tico, no qual são conectadas partes de instalação ou partes de fixação, em uma relação de travamento positivo, de uma forma particularmente simples.

Esse objetivo é primeiramente alcançado por um processo para a produção de um artigo encerrando partes de instalação, na forma de um corpo oco de material termoplástico, no qual uma ou mais pré-formas na forma de tecido ou tubo de material plástico plastificado são dispostas entre as partes abertas de uma ferramenta de moldagem formando uma cavidade, pelo menos uma parte de instalação a ser encerrada pelo artigo acabado sendo colocada entre as partes da ferramenta de moldagem, e a ferramenta é fechada em torno das pré-formas e da parte de instalação, e as pré-formas assumem a configuração externa do artigo dentro da cavidade encerrada pela ferramenta, em que a parte de instalação é prensada durante ou dire- tamente após modelagem contra a parede interna do artigo, enquanto ainda plástico, de modo que o material plástico do corpo oco passe por pelo me- nos um recesso ou abertura na parte de instalação e escoe por detrás dele.

Desse modo, é possível proporcionar que a parte de instalação é ancorada na parede do corpo oco em uma relação de travamento positivo, usando meios comparativamente simples. A parede interna do corpo oco para por e escoa por detrás de uma abertura de ancoragem na parte de ins- talação, de modo que uma conexão de travamento positivo e não- desprendível é obtida, após resfriamento dos componentes. Não há qualquer necessidade para compatibilidade dos materiais no sentido de soldabilidade das partes. A parte de instalação pode também compreender, por exemplo, um metal ou outro material.

Devido à configuração modelada da abertura na parte de insta- lação, o material da parede do corpo oco, que escoa por essa abertura para a parte de instalação, forma, de preferência, uma cabeça que retém a cone- xão de um modo similar à cabeça de um rebite.

Em uma variante preferida do processo, a operação de com- pressão da parte de instalação contra a parede interna do artigo é feita sem perdas dos auxiliares que vão ter que ser removidos do artigo de novo, por exemplo, após o artigo ser terminado.

Em uma variante particularmente preferida do processo de acor- do com a invenção, a cabeça da conexão é formada sem auxiliares para a produção de deflexão (encarcerando o material plástico do corpo oco, que escoa para a abertura).

Desejavelmente, duas pré-formas em forma de tecido são extru- dadas entre as metades abertas de um molde de moldagem por sopro de duas partes, em que as metades de molde são primeiramente fechadas con- tra um quadro veículo de instalação disposto entre elas, dispostos dentro do quadro veículo de instalação são meios para posicionar as partes de instala- ção, com os quais a parte de instalação é comprimida para fora do plano do quadro contra a parede interna do artigo, e em que em uma outra etapa do processo, o quadro veículo da parte de instalação é removido e as metades de molde são fechadas entre si para terminar o artigo. A última etapa de processo proporciona soldagem das duas metades do artigo, enquanto es- tão ainda na primeira corrida.

Aqueles versados na técnica vão considerar que é também pos- sível proporcionar uma placa portadora de instalação no lugar de um quadro veículo de instalação. O quadro veículo de instalação não tem que ser, além do mais, na forma de uma abertura ou elemento aberto.

O objetivo da invenção é ainda alcançado por um corpo oco plástico, tendo pelo menos uma parte de instalação ou de fixação, que foi ligada ao corpo oco na produção dele, em que o corpo oco e a parte de ins- talação ou de fixação são conectados entre si, em uma relação de travamen- to positivo, de uma maneira tal que a parte de instalação ou de fixação na região da sua superfície de contato com a parede do corpo oco tenha, pelo menos, uma abertura pela qual passa o material plástico da parede do corpo oco e atrás do qual o dito material plástico se acopla.

A abertura atravessante é desejavelmente na forma de um furo circular. Alternativamente, a abertura atravessante pode ser perfilada, o que é vantajoso em particular quando a parte de instalação tem apenas uma a- bertura atravessante e uma orientação única da parte de instalação em rela- ção à parede do corpo oco é desejada. De preferência, o material plástico que passa pela abertura atravessante forma, na ou nas partes de instalação, uma cabeça ampliada que proporciona ancoragem dos dois componentes em uma relação de travamento positivo.

De acordo com uma variante preferida do corpo oco plástico, de acordo com a invenção, proporciona-se uma parte de instalação que tenha pelo menos um elemento de base, que forma uma superfície de contato compensada ou escarpada com a parede do corpo oco. Desse modo, com a mesma força de compressão, a pressão em relação à área superficial na parede do corpo oco é aumentada na região da superfície de contato. O ou os elementos de base produzem uma na forma de vazamento, que reforça o fluxo do material plástico, da parede do corpo oco para a abertura atraves- sante. A abertura atravessante passa desejavelmente pela superfície de contato do elemento de base.

Em uma variante do corpo oco plástico, proporciona-se que a superfície de contato do elemento de base é de uma configuração côncava ou cônica e a abertura atravessante forme aproximadamente o local mais profundo da configuração atravessante, com o que o movimento de escoa- mento do material plástico da parede do corpo oco pela e por detrás da a- bertura atravessante é influenciado positivamente.

Em uma outra configuração desejável do corpo oco plástico, proporciona-se que a abertura atravessante é de uma configuração rebaixa- da na sua extremidade que é distante da parede do corpo oco. A configura- ção rebaixada forma o meio de suporte da cabeça ampliada da projeção em fusão, quando é resfriado.

Se o corpo oco plástico de acordo com a invenção for, por e- xemplo, na forma de um tanque de combustível, as partes de instalação do tanque de combustível podem ser equipadas com uma pluralidade de ele- mentos de base da maneira descrita acima. Conseqüentemente, aumentan- do-se o número e a distribuição dos locais de conexão, possibilita-se a ob- tenção de uma conexão ou ancoragem das partes de instalação na parte interna do tanque de combustível, com a conexão ou ancoragem sendo fir- me e segura para qualquer condição operacional do veículo motorizado.

A invenção é descrita a seguir por meio de uma concretização, por meio de exemplo ilustrado no desenho, em que:

as Figuras 1 e 2 mostram uma vista esquemática da conexão de uma parte de instalação na parede do corpo oco; e

as Figuras 3 a 12 mostram uma vista esquemática do processo de produção para um tanque de combustível de material plástico de acordo com a invenção.

Como ilustrado em uma forma altamente simplificada nas Figu- ras 1 e 2, a parte de instalação 1, mostrada em seção, tem um elemento de base 2 com uma abertura atravessante 3. Como já mencionado acima, o processo de acordo com a inven- ção é descrito a seguir por meio de exemplo, por referência à produção de um tanque de combustível de material plástico. A invenção é, no entanto, para ser interpretada de um modo tal que qualquer corpo oco possa ser pro- duzido. A conexão pode ser feita dentro e também fora do corpo oco. No presente caso, a parte de instalação 1 é na forma de um vaso de compres- são em um tanque de combustível.

A parte de instalação 1, mostrada na Figura 1, é comprimida com o seu elemento de base 2 contra a parede 4 do corpo oco a ser produ- zido, mais especificamente quando o material plástico da parede 4 está ain- da, ou de novo, no estado plástico. No processo produtivo descrito a seguir, a conexão é feita na primeira corrida na produção do corpo oco, de modo que o material da parede 4 esteja ainda no estado em fusão e, quando uma pressão suficiente é aplicada no elemento de base 2, na direção da seta mostrada à direita na Figura 1, o material da parede 4 forma a cabeça 5, que é mostrada na Figura 2 e que se acopla detrás da abertura atravessante 3, na parte de instalação 1. A abertura atravessante 3 é, de preferência, na forma de um furo redondo, que é chanfrado ou rebaixado na sua extremida- de distante da parede 4.

Para os propósitos do aperfeiçoamento das características de escoamento do material plástico, o elemento de base 2 tem uma superfície de contato côncava 6, que tem uma abertura atravessante 3 passando por ela na parte central, isto é, no local mais profundo da sua configuração de calha. Essa conformação da superfície de contato 6 e do elemento de base 2, que é escarpada em relação à parte de instalação 1, promove as caracte- rísticas de escoamento do material em fusão pela abertura atravessante 3. Com uma dada pressão de compressão, a configuração escarpada do ele- mento de base 2, em uma forma similar a um furo, aumenta a pressão em relação à área superficial na região da superfície de contato. A configuração côncava da superfície côncava, em conjunto com a maior pressão em rela- ção á área superficial que ocorre nela, faz com que o material em fusão seja guiado para a abertura atravessante 3. No seu lado distante da superfície de contato 6, a abertura atra- vessante 3 é dotada com uma configuração rebaixada 7, servindo como um meio de suporte para a cabeça 5. A cabeça é formada mesmo se a configu- ração rebaixada 7 não estiver presente, sendo então necessário que esteja sob algumas circunstâncias para tornar a espessura do elemento de base 2 menor.

Como já mencionado acima, o processo de acordo com a inven- ção não é mostrado esquematicamente nas Figuras 3 a 12.

O processo de acordo com a invenção inclui a produção do arti- go 8, na forma de um tanque de combustível, por moldagem por sopro por extrusão.

A ferramenta de moldagem inclui duas metades de molde 9a, 9b, que são de uma configuração mutuamente complementar e que, na con- dição fechada, definem uma cavidade de molde 10, que determina a configu- ração externa do artigo 8 a ser produzido. Colocado entre as metades de molde 9a, 9b fica um quadro veículo de instalação 11, que é disposto deslo- cavelmente entre as metades de molde 9a, 9b. Os retentores de partes de instalação 12 são dispostos variavelmente em posição dentro do quadro veí- culo de instalação 11. São deslocáveis ou ajustáveis dentro do quadro veícu- lo de instalação 11, hidráulica ou pneumaticamente, no plano do quadro veí- culo de instalação e transversalmente a ele. Os retentores de partes de ins- talação 12 são equipados com as partes de instalação 1, como mostrado na Figura 4. No presente caso, as partes de instalação 1 são conectadas con- juntamente por meio de uma linha, que não é identificada em mais detalhes. Cada uma das partes de instalação é aproximadamente da configuração mostrada nas Figuras 1 e 2.

Após o quadro veículo de instalação 11 ter sido posicionado en- tre as metades de molde 9a, 9b, as pré-formas 13 em forma de tecido são extrudadas, entre as metades de molde 9a, 9b abertas de uma ou mais ca- beças de extrusão (não mostradas). É igualmente possível que as pré- formas 13 não sejam extrudadas no local de instalação da ferramenta, mas longe dele, e sejam movimentadas para uma posição entre as metades de molde 9a, 9b abertas com um aparelho de manuseio.

As pré-formas 13 se estendem respectivamente na posição mos- trada nas Figuras 5 e 6 entre uma metade de molde 9a, 9b e o quadro veícu- lo de instalação 11. Em uma outra etapa de processo, as pré-formas são aplicadas por meio de uma pressão reduzida contra o contorno das metades de molde 9a, 9b na cavidade de molde 11. Isso pode ser feito com o fecha- mento das metades de molde 9a, 9b contra o quadro veículo de instalação 11, ou pode já ser feito de antemão.

As pré-formas 13 são feitas ficarem completamente suportadas contra o contorno da cavidade de molde 10 por meio de pressão reduzida ou também por uma maior pressão.

Os retentores de partes de instalação 12 então se movimentam para fora do plano do quadro e comprimem as partes de instalação 1 contra a parede 4 do artigo 8 ou contra as pré-formas suportadas contra a cavidade de molde 10. O efeito de ancoragem descrito acima para as partes de insta- lação 1 na parede 4 do artigo 4 ocorre.

Os retentores de partes de instalação 12 então se movimentam de volta para as suas posições de partida. As metades de molde são movi- mentadas para se afastarem entre si, em cujo caso as partes metades de invólucro formadas previamente do artigo 8 se mantêm na cavidade de mol- de. O quadro veículo de instalação 11 é movimentado para afastar-se de entre as metades de molde 9a, 9b, a ferramenta fecha de novo e solda as duas partes de metades de invólucro do artigo entre si.

A operação de modelagem e remoção do artigo acabado 8 são ilustradas esquematicamente nas Figuras 11 e 12. Listagem de referências

1 - parte de instalação

2 - elemento de base

3 - abertura atravessante

4 - parede

5 - cabeça

6 - superfície de contato 7 - configuração rebaixada

8 - artigo

9a , 9b - metades de molde

10 - cavidade de molde

11 - quadro veículo de instalação

12 - retentor de parte de instalação

13 - pré-formas

Claims

1. Processo para a produção de um artigo encerrando partes de instalação, na forma de um corpo oco de material termoplástico, em que uma ou mais pré-formas na forma de tecido ou tubo de material plástico plastificado são dispostas entre as partes abertas de uma ferramenta de moldagem formando uma cavidade, pelo menos uma parte de instalação a ser encerrada pelo artigo acabado sendo colocada entre as partes da ferra- menta de moldagem, e a ferramenta é fechada em torno das pré-formas e da parte de instalação, e as pré-formas assumem a configuração externa do artigo dentro da cavidade encerrada pela ferramenta, em que a parte de ins- talação é prensada durante ou diretamente após modelagem contra a pare- de interna do artigo, enquanto ainda plástico, de modo que o material plásti- co do corpo oco passe por pelo menos um recesso ou abertura na parte de instalação e escoe por detrás dele.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a operação de compressão da parte de instalação contra a pare- de interna do artigo é feita sem auxiliares perdidos.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que duas pré-formas em forma de tecido são extrudadas ou dis- postas entre as metades abertas de um molde de moldagem de duas partes, em que as metades de molde são primeiramente fechadas contra um quadro veículo de instalação, disposto entre elas, dispostos dentro do quadro veícu- lo de instalação ficam meios para posicionar as partes de instalação, com os quais a parte de instalação é comprimida para fora do plano do quadro con- tra a parede interna do artigo, e em que em uma outra etapa do processo, o quadro veículo de instalação é removido e as metades de molde são fecha- das entre si, para acabar o artigo.

4. Corpo plástico oco tendo pelo menos uma parte de instalação ou fixação, que foi conectada ao corpo oco na produção dele, em que o cor- po oco e a parte de instalação ou fixação são conectados entre si, em uma relação de travamento positivo, de tal modo que a parte de instalação ou fixação, na região de uma superfície de contato (6) com a parede (4) do cor- po oco, tem pelo menos uma abertura atravessante (3), pela qual passa o material plástico da parede (4) do corpo oco e por detrás do qual se acopla o dito material plástico.

5. Corpo plástico oco de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado pelo fato de que a parte de instalação ou fixação tem pelo menos um elemento de base (2), que forma uma superfície de contato compensada ou escarpada (6) com a parede interna (4) do corpo oco.

6. Corpo plástico oco de acordo com a reivindicação 5, caracte- rizado pelo fato de que a abertura atravessante (3) passa pela superfície de contato (6) do elemento de base (2).

7. Corpo plástico oco de acordo com qualquer uma das reivindi- cações de 4 a 6, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato (6) é de uma configuração côncava ou cônica, e a abertura atravessante (3) forma aproximadamente o local mais profundo da configuração de calha.

8. Corpo plástico oco de acordo com qualquer uma das reivindi- cações de 4 a 7, caracterizado pelo fato de que a abertura atravessante (3) é de uma configuração rebaixada na sua extremidade distante da parede (4) do corpo oco.