RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2468477 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 26.10.2009 09848364.7 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 10.08.2016 Europejski Biuletyn Patentowy 2016/32 EP 2468477 B1 (13) (51) T3 Int.Cl. B29C 51/30 (2006.01) B29C 51/26 (2006.01) B60K 15/03 (2006.01) (54) Tytuł wynalazku: SPOSÓB FORMOWANIA ROZDMUCHOWEGO KORPUSU ZBIORNIKA WRAZ Z WBUDOWANYM ELEMENTEM ORAZ MATRYCĄ DO FORMOWANIA WSTĘPNEGO (30) Pierwszeństwo: 19.08.2009 CN 200910184707 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.06.2012 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2012/26 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 28.02.2017 Wiadomości Urzędu Patentowego 2017/02 (73) Uprawniony z patentu: Yapp Automotive Parts Co., Ltd., Jiangsu, CN (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 2468477 T3 YAN SUN, Jiangsu, CN LIN JIANG, Jiangsu, CN LIANG LIU, Jiangsu, CN SONGJUN XU, Jiangsu, CN YIHU LIU, Jiangsu, CN DEJUN GAO, Jiangsu, CN WEIDONG SU, Jiangsu, CN DENGQUN LI, Jiangsu, CN YAN YANG, Jiangsu, CN WENBIN HONG, Jiangsu, CN YE WANG, Jiangsu, CN (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jarosław Markieta KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH ul. Wańkowicza 5 A/23 02-796 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 SPOSÓB FORMOWANIA ROZDMUCHOWEGO KORPUSU ZBIORNIKA WRAZ Z WBUDOWANYM ELEMENTEM ORAZ MATRYCĄ DO FORMOWANIA WSTĘPNEGO PRZEDMIOT WYNALAZKU 5 Przedmiotem wynalazku jest sposób formowania przez rozdmuchiwanie korpusu zbiornika, a dokładniej sposób formowania przez rozdmuchiwanie korpusu zbiornika wraz z wbudowanym elementem. Przedmiotem niniejszego wynalazku jest również matryca do formowania wstępnego stosowana w tym sposobie formowania. STAN TECHNIKI 10 15 20 25 30 Samochodowy zbiornik na paliwo z tworzywa sztucznego jest powszechnie akceptowany przez klientów z uwagi na jego małą masę, bezpieczeństwo, ochronę przed korozją, wytrzymałość na uderzenia, długi okres eksploatacji i większą swobodę w zakresie projektowania. Obecnie główną technologią produkcji plastikowych zbiorników na paliwo jest technologia współwytłaczania z rozdmuchiwaniem sześciu warstw HDPE i warstwy zaporowej dla paliwa z tworzywa EVOH. Ponieważ rządy na całym świecie zwiększają świadomość dotyczącą ochrony środowiska, co określono w odpowiednich ustawach i przepisach, producenci samochodów podlegają rygorystycznym wymogom. Na przykład amerykański stan Kalifornia wydał regulację dotyczącą pojazdów o częściowo zerowej emisji (Partial Zero Emission Vehicle, zwane dalej PZEV), gdzie zespół zbiornika paliwa ma wartość przenikania mniejszą niż 20 mg/24 H. Dla plastikowych zbiorników paliwa produkowanych w oparciu o współczesne technologie emisja oparów, łącznie z wyciekiem benzyny w korpusie zbiornika paliwa, miejscu łączenia, częściach montażowych i elementach uszczelnienia wynosi ogółem 500 mg/24 H. Norma PZEV jest więc niezwykle rygorystyczna dla plastikowych zbiorników paliwa. Aby osiągnąć ten cel, stosowane są obecnie technologie takie jak INSHELL, polegające głównie na pokrywaniu wielowarstwowej płyty warstwą napoiny, wbudowywaniu przewodów paliwowych wewnątrz zbiornika w celu redukcji przenikania benzyny przez miejsce łączenia, co jednak powoduje duży wzrost kosztów oprzyrządowania, ponieważ wymagane jest spawanie laserowe. Jednocześnie stosuje się SIB oraz ICS, tzn. umieszczanie zintegrowanych modułów składowych wewnątrz korpusu zbiornika w celu redukcji przenikania benzyny, z zastosowaniem sposobu zbiornik paliwa wsunięty do zbiornika paliwa, co powoduje znaczny wzrost kosztu jednej sztuki wyrobu. Poza tym formowanie gładkich kształtek wstępnych do rozdmuchiwania w procesie wytłaczania i produkcja przy użyciu specjalnej formy stwarza problemy takie jak niska wydajność produkcji, wysoki koszt jednej sztuki wyrobu i wysoki koszt urządzeń. Istnieje zatem problem, jak zwiększyć wydajność produkcji i zmniejszyć 1
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 przenikanie węglowodorów w pustym zbiorniku przy obniżeniu kosztów oprzyrządowania produkcyjnego i kosztów wyrobu. 5 Patent WO 2008/154988 opisuje sposób produkcji elementów pustych w środku, których połówki są wstępnie formowane przy użyciu zewnętrznych form i formy wewnętrznej. Forma wewnętrzna służy również do umieszczania wbudowanych elementów. Patent W02009/007384 A1 opisuje proces produkcji plastikowych elementów pustych w środku, poprzez wykonanie dwóch uplastycznionych arkuszy plastikowych, umieszczenie ich pomiędzy gniazdami formy, zamknięcie form i dopasowanie arkuszy do gniazd formy. ISTOTA 10 Celem niniejszego wynalazku jest opis sposobu formowania przez rozdmuchiwanie korpusu zbiornika wraz z wbudowanym elementem, który jest bardziej wygodna, mniej kosztowny i ma wysoką wydajność produkcyjną w stosunku do dotychczasowego stanu techniki. Cel ten jest osiągnięty poprzez następujące cechy podane w zastrzeżeniu 1. 15 Aby osiągnąć ten cel, niniejszy wynalazek opisuje sposób formowania przez rozdmuchiwanie korpusu zbiornika wraz z wbudowanym elementem, w którym pusty korpus zbiornika kształtowany jest poprzez formowanie foliowych kształtek wstępnych do rozdmuchiwania w połówki formy, obejmujący etapy: podawania, formowania wstępnego, wbudowywania elementu i końcowego formowania. Zastrzeżenie 1 wylicza dalsze szczegóły wynalazku. 20 Zaletą niniejszego wynalazku jest zapewnienie efektywnego sposobu formowania, który redukuje nakłady inwestycyjne w sprzęt i koszt produktu, rozszerza zastosowanie na nierówne foliowe kształtki wstępne oraz dzięki wbudowanemu elementowi umożliwia zminimalizowanie liczby otworów w ściance zbiornika, a także zmniejsza przenikalność formowanego zbiornika. OPIS RYSUNKÓW 25 FIG. 1 to schemat matrycy do wstępnego formowania i trójwymiarowa konstrukcja, w skład której wchodzi urządzenie do podnoszenia i wbudowany mechanizm, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. FIG. 2 to widok z przodu matrycy do wstępnego formowania zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. 30 FIG. 3 to widok z góry matrycy do wstępnego formowania, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. FIG. 4 to schemat, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. FIG. 5 to przekrój poprzeczny formowania wstępnego, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. 35 FIG 6 to przekrój poprzeczny wbudowanego elementu, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. FIG. 7 to przekrój poprzeczny formowania, zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku. 2
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 Gdzie lista oznaczeń jest następująca: 1,2 połówki płyty matrycy; 3, 4 połówki formy; 5 wbudowany mechanizm; 5 6 urządzenie do podnoszenia; 7 wspornik szynowy; 8, 9 podstawy; 10,11,12,13 cylindry pneumatyczne; 14, 15, 16, 17 tłoki; 10 18, 19 wstępne kształtki arkuszowe do rozdmuchiwania; 20 element; 21,22 kształtki po formowaniu wstępnym. PRZYKŁAD WYKONANIA 15 20 25 30 35 Poniżej zostały opisane konkretne przykłady wykonania niniejszego wynalazku, których przykłady zostały zilustrowane na poniższych figurach rysunku. Przykład wykonania zilustrowany na figurach FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6 i FIG. 7 stosuje sposób formowania poprzez rozdmuchiwanie korpusu, stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, zbiornika wraz z wbudowanym elementem, w której to metodzie korpus zbiornika jest formowany poprzez rozdmuchiwanie plastikowych kształtek wstępnych 18, 19, w połówkach form 3, 4, w etapach podawania, formowania wstępnego, wbudowywania dodatkowych elementów i formowania. Zbiornik to samochodowy zbiornik na paliwo. Materiał, z którego wykonane są kształtki wstępne jest wybrany z tworzyw termoplastycznych. Element 20 to urządzenie podłączone do korpusu zbiornika, które ma spełniać określoną funkcję. W etapie podawania poddana uplastycznieniu cylindryczna kształtka wstępna z tworzywa sztucznego wytłaczana jest ze zwykłej głowicy wytłaczarki, a następnie cięta jest na dwie osobne kształtki arkuszowe 18, 19 o zaokrąglonej powierzchni przez urządzenie do formowania arkuszy. Połówki matrycy 3, 4 rozdzielane są na dwa obszary przez dwie połówki płyty 1, 2 matrycy do formowania wstępnego. Dwie arkuszowe kształtki wstępne 18, 19 podawane są jednocześnie do tych dwóch części. W etapie wstępnego formowania, poprzez jednoczesną współpracę połówek formy 3, 4, mechanizmu rozporowego w matrycy do formowania wstępnego, połówek płyt matrycy 1, 2 i podstaw 8, 9, gdzie dwie podstawy 8, 9 są przesuwane i zamykane oraz jednocześnie połówki płyt matrycy 1, 2 zamontowane na podstawach 8, 9 są zamykane i przesuwane do środka dwóch połówek formy 3, 4; poprzez przesuwanie i zamykanie dwóch podstaw 8, 9 mechanizmy rozporowe zamontowane na podstawach 8, 9 przesuwane są do siebie; kiedy tłoki 14, 15, 16 i 17 mechanizmu rozporowego zetkną się z krawędziami arkuszowych kształtek wstępnych 18, 19 z wypukłą powierzchnią, cylindry pneumatyczne 10, 11, 12 i 13 zaciskają krawędzie dwóch arkuszowych kształtek wstępnych 18, 19 w celu naprężenia w przeciwnym kierunku arkuszowych kształtek wstępnych 18, 19 z zaokrągloną powierzchnią, aby wyprostować arkuszowe 3
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 5 10 15 kształtki wstępne 18, 19, zachować stabilny kształt kształtek wstępnych w procesie wstępnego formowania i zapewnić udany przebieg wstępnego formowania przy pomocy matrycy oraz jednocześnie zmniejszyć ilość materiału wypływek i koszt materiału dla jednej sztuki wyrobu. Połówki formy 3, 4 są opierane o zamknięte połówki płyt 1, 2 poprzez dmuchanie z dyszy iglicowej w połówkach płyt matrycy 1, 2 oraz poprzez zasysanie przez otwór ssący w połówkach formy 3, 4, tak aby arkuszowe kształtki wstępne 18, 19 pomiędzy dwoma obszarami przylegały do połówek formy 3, 4 w celu uformowania arkuszowych kształtek wstępnych w kształtki wstępne 21, 22 dwóch arkuszy zbiornika. W etapie wbudowywania połówki formy 3, 4 są otwierane; dwie połówki płyty 1, 2 matrycy są otwierane i usuwane przez podstawy 8, 9; wbudowany mechanizm 5, wstępnie zmontowany z elementem 20 wypychany jest przez urządzenie do podnoszenia 6 z dolnej części otwartych połówek formy 3, 4 do środka otwartych połówek formy 3, 4; element 20 łączony jest z wewnętrzną powierzchnią jednej z połówek kształtki wstępnej zbiornika 21, 22 przez wciśnięcie i nitowanie, która jest również połączona z elementem poprzez zgrzewanie i oba arkusza są połączone z elementem 20. W etapie formowania, po usunięciu wbudowanego mechanizmu 5 przez urządzenie do podnoszenia 6 i zamknięciu połówek formy 3, 4, dwie połówki kształtki wstępnej zbiornika 21, 22 z elementem 20 formowane są w jeden zbiornik. W etapach formowania i wstępnego formowania procesy wstępnego formowania i formowania monitorowane są przez czujnik ciśnienia i temperatury oraz przez głowicę sondy optycznej zamontowanej na połówkach płyty matrycy 1, 2. 20 25 30 35 40 W tym przykładzie wykonania do rozdmuchiwania zbiornika z wbudowanym elementem stosowana jest matryca składająca się z mechanizmu rozporowego, połówek płyty matrycy 1, 2, podstaw 8, 9, wspornika szynowego 7 i urządzenia zasilającego, gdzie mechanizm rozporowy i połówki płyty matrycy 1, 2 zamontowane są na podstawach 8, 9; podstawy 8, 9 zamontowane są na wspornikach szynowych; podstawy 8, 9 napędzane są przez silnik w urządzeniu zasilającym i przesuwane po wsporniku szynowym 7; urządzenie zasilające może również dostarczać zasilanie, wykorzystując cylinder hydrauliczny. Mechanizm rozporowy składa się tłoczysk 14, 15, 16, 17 i cylindrów pneumatycznych 10, 11, 12, 13. Cylindry pneumatyczne napędzają tłoczyska 14, 15, 16, 17, powodując ich wysunięcie i wsunięcie oraz zaciśnięcie. Dwie podstawy 8, 9 są zamontowane na wsporniku szynowym 7, każda podstawa 8, 9 zaopatrzona jest w jedną połówkę płyty matrycy 1, 2 i dwa tłoczyska 14, 15, 16, 17 oraz cylindry pneumatyczne 10, 11, 12, 13. Tłoczyska 14, 15, 16, 17 zamontowane są na różnych podstawach 8, 9, a cylindry pneumatyczne są umiejscowione odpowiednio pomiędzy nimi i pełnią funkcję dociskania oraz naprężania kształtek arkuszowych 18, 19. Dwie lub więcej grupy tłoczysk 14, 15, 16, 17 i cylindrów pneumatycznych 10, 11, 12, 13 umieszczone są w mechanizmie rozporowym kształtek arkuszowych 18, 19; wysuwanie i wsuwanie tłoczysk 14, 15, 16, 17 możliwe jest dzięki hydraulicznemu zbiornikowi na olej. W tym przykładzie wykonania rozdmuchiwanie korpusu zbiornika z wbudowanym elementem możliwe jest dzięki zastosowaniu matrycy do formowania wstępnego. Sposób jest prosty i znacząco redukuje koszt zakupu urządzeń do wykonywania płaskich kształtek wstępnych oraz koszt jednej sztuki wyrobu, a także znacząco redukuje przenikalność produktu dzięki zastosowaniu konstrukcji z wbudowanym elementem 20 oraz zwiększa wydajność produkcji dzięki mechanizmowi rozporowemu i urządzeniom monitorującym. Niniejszy wynalazek nie jest ograniczony tylko do etapu jednoczesnej współpracy połówek formy 3, 4 i matrycy do formowania wstępnego jak w omówionych powyżej przykładach wykonania; w zakresie niniejszego wynalazku mieszczą się również inne etapy umożliwiające współpracę produkcyjną. 4
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób formowania rozdmuchowego korpusu zbiornika z wbudowanym elementem, w którym korpus zbiornika formowany jest poprzez formowanie kształtek arkuszowych (18,19) w połówkach formy (3, 4), obejmująca etapy podawania, wstępnego formowania, wbudowywania elementu (20) i formowania, znamienny tym, że: na etapie podawania podaje się równolegle dwie kształtki arkuszowe (18, 19) z wypukłymi powierzchniami do dwóch prześwitów utworzonych przez połówki formy (3, 4) i matrycę do formowania wstępnego; na etapie formowania wstępnego: przesuwa się połówki form (3, 4), mechanizm rozporowy matrycy do formowania wstępnego, połówki płyt matrycy (1, 2) i podstawy (8, 9); połówki formy (3, 4) opiera się o zamknięte połówki płyty matrycy (1, 2); oraz kształtki arkuszowe (18, 19) opiera się o połówki formy (3, 4) w celu ich wstępnego formowania na skutek rozdmuchu i/lub zasysania; na etapie wbudowywania elementu: otwiera się połówki formy (3, 4); usuwa się matrycę do wstępnego formowania; mechanizm (5) z wstępnie zamontowanym elementem (20) wpycha się do środka dwóch połówek formy (3, 4) za pomocą urządzenia do podnoszenia (6); oraz łączy się element (20) z wstępnie uformowanymi kształtkami (21, 22); na etapie formowania: wbudowany mechanizm usuwa się za pomocą urządzenia podnoszącego; zamyka się połówki formy; oraz 5
P1164PLEP EP 2 468 477 B1 formuje się wstępnie uformowane kształtki (21, 22) wraz z elementem (20) w plastikowy korpus zbiornika, gdzie jednoczesna współpraca połówek formy (3, 4) i matrycy do formowania wstępnego składa się z następujących kroków, w których: przesuwa się i zamyka się dwie podstawy (8, 9), aby umożliwić połówkom płyt matrycy (1, 2) zamontowanym na każdej podstawie zamknięcie i przesunięcie się do środka dwóch połówek formy (3, 4); jednocześnie z przesuwaniem się i zamykaniem dwóch podstaw (8, 9), zbliża się do siebie mechanizm rozporowy zamocowany na dwóch podstawach (8, 9); kiedy tłoczyska (14, 15, 16, 17) mechanizmu rozporowego stykają się z krawędziami kształtek arkuszowych (18, 19) o wypukłej powierzchni, tłoczyska (14, 15, 16, 17) zaciska się na krawędziach dwóch kształtek arkuszowych (18, 19) o wypukłej powierzchni w celu ich naprężenia w przeciwnych kierunkach. 2. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że formowanie arkuszowych kształtek wstępnych (18, 19) monitoruje się przez czujniki ciśnienia, temperatury i/lub głowice sondy wideo zamontowane na połówkach płyty matrycy (1, 2). 3. Sposób według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienny tym, że element (20) zgrzewa się lub nituje się z kształtkami wstępnymi (21, 22). 6
P1164PLEP EP 2 468 477
P1164PLEP EP 2 468 477
P1164PLEP EP 2 468 477
P1164PLEP EP 2 468 477
P1164PLEP EP 2 468 477
P1164PLEP EP 2 468 477