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EP1674232A2

Process for making a branch stub

Abstract

Die Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stutzens zum Verbinden einer Fluidleitung mit einem Behälter (1) aus thermoplastischem Kunststoff. Der Stutzen enthält eine erste Materialanordnung (6) und eine zweite Materialanordnung (7). Die erste Materialanordnung (6) ist dünner als die zweite Materialanordnung. Beide enthalten thermisch verformbares Material und lassen sich verschweißen. Um die Dicke und relative Lage der durch die Materialanordnungen gebildeten Schichten bei vorgegebener Wandstärke des Stutzens unabhängig von der Funktion der Schichten weitgehend frei wählen zu können, wird die erste Materialanordnung (6) im Extrusions- oder Spritzgußverfahren zu einer Folie oder Platte oder zu einem Schlauch geformt. Die Folie oder Platte wird durch Tiefziehen oder der Schlauch durch Blasformen in einen Vorformling mit Stutzenkontur geformt. Auf dem Vorformling wird die zweite Materialanordnung (7) im Spritzguß-, Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren mit Stutzenkontur aufgebracht, und im Fall des aus der Folie oder Platte gebildeten Vorformlings wird dessen Boden vor, während oder nach dem Aufbringen der zweiten Materialanordnung herausgeschnitten.

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38 claims: 4 independent, 34 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Herstellung eines Stutzens zum Verbinden einer Fluidleitung mit einem Behälter (1) aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der Stutzen eine erste stutzenförmige, wenigstens einschichtige Materialanordnung (6) und eine zweite stutzenförmige, wenigstens einschichtige Materialanordnung (7) aufweist, von denen die erste Materialanordnung (6) dünner als die zweite Materialanordnung ist und beide als zumindest überwiegenden Bestandteil thermisch verformbares Material aufweisen und eine Schmelzverbindung miteinander eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die erste Materialanordnung (6) im Extrusions- oder Spritzgußverfahren zu einer ebenen Folie oder Platte oder zu einem Schlauch geformt wird, daß in einem zweiten Schritt die Folie oder Platte durch Tiefziehen oder der Schlauch durch Blasformen in einen ersten Vorformling mit Stutzenkontur geformt wird, daß in einem dritten Schritt auf der einen Seite des ersten Vorformlings die zweite Materialanordnung (7) im Spritzguß-, Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren mit Stutzenkontur aufgebracht wird, und daß im Fall des aus der Folie oder Platte gebildeten ersten Vorformlings dessen Boden vor, in oder nach dem dritten Schritt herausgeschnitten wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt eine erste Schicht (6;6a) und eine zweite Schicht (7;6b) und gegebenenfalls eine dritte Schicht (6c), die eine Schmelzverbindung eingehen, im Koextrusionsverfahren oder Schicht für Schicht im Spritzgußverfahren übereinandergeschichtet werden, um die Folie, die Platte oder den Schlauch zu bilden.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der im ersten Schritt gebildeten Schichten ein Haftvermittler oder eine Diffusionssperrschicht gegenüber Kohlenwasserstoffen ist, die wenigstens eines der Materialien PA, EVOH, PE, PET, PBT, PBN, PEN, POM, PP, Fluorthermoplast, PPS und Metall aufweist, und die zweite Materialanordnung (7) auf der zweiten Schicht (6b) aufgebracht wird und wenigstens eines der Materialien PE, PP, PA, PBT, PET, PBN und POM aufweist.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine andere der im ersten Schritt gebildeten Schichten wenigstens eines der Materialien PA, EVOH, PET, PBT, PBN, PEN, POM, PP, Fluorthermoplast, PPS und eine durch einen elektrisch leitfähigen Zusatz leitfähig gemachte thermoplastische Schicht aufweist.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Materialanordnung (7) auf der Innenseite oder der Außenseite des ersten Vorformlings aufgebracht wird.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Materialanordnung (7) eine Kernschicht (7b) und eine Hautschicht (7a) aufweist, die im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren hergestellt werden, und daß die Hautschicht (7a) und die erste Materialanordnung (6) eine Schmelzverbindung eingehen (kompatibel sind).
  7. 7
    Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschicht (7a) PE aufweist und die Kernschicht (7b) eine Diffusionssperrschicht gegenüber Kohlenwasserstoffen ist, die wenigstens eines der Materialien PA, EVOH, PET, PBT, PBN, PEN, POM, Fluorthermoplast und PPS aufweist.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionssperrschicht (7b) ein Verstärkungsmaterial, insbesondere Glasfasern, aufweist.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die (einteilige) Hautschicht (7a) auf der Außenseite oder Innenseite des ersten Vorformlings aufgebracht wird und die zweite Materialanordnung (7) in einem mit dem Behälter (1) zu verbindenden ersten Endabschnitt als Flansch (4) und in einem zweiten Endabschnitt außen mit wenigstens einer Halterippe (5) geformt wird und daß die Kernschicht (7b) in den gerippten Endabschnitt und bis an oder in den Flansch (4) eingespritzt wird.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Materialanordnung (6) eine erste Schicht (6a) und eine zweite Schicht (6b) aufweist, die jeweils gemäß dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt zu dem ersten Vorformling und einem zweiten Vorformling geformt werden, und daß in dem dritten Schritt eine erste Schicht der zweiten Materialanordnung im Spritzgußverfahren zwischen dem ersten und dem zweiten Vorformling eingespritzt und in einem vierten Schritt in die noch plastische Seele der ersten Schicht der zweiten Materialanordnung (7) eine dritte Schicht eingespritzt wird, so daß die erste Schicht (7a) der zweiten Materialanordnung (7) eine Hautschicht und die dritte Schicht (7b) eine Kernschicht bildet.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schritt drei Schichten (6a-6c) der ersten Materialanordnung (6) zu der Folie, Platte oder dem Schlauch geformt werden, um daraus den ersten Vorformling (6) gemäß dem zweiten Schritt zu bilden, und daß ein durch Wiederholung der Schritte 1 bis 3 gebildeter zweiter dreischichtiger Vorformling (8) zusammen mit dem ersten dreischichtigen Vorformling (6) in einem Formwerkzeug unter Freihaltung eines Zwischenraums zwischen den Vorformlingen (6, 8) angeordnet und in den Zwischenraum die zweite Materialanordnung (7) in Form einer Hautschicht (7a, 7c) und einer Kernschicht (7b) im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren eingespritzt wird.
  12. 12
    Verfahren zur Herstellung eines Stutzens zum Verbinden einer Fluidleitung mit einem Behälter (1) aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der Stutzen eine erste stutzenförmige, dreischichtige Materialanordnung (6) aufweist, die im Koinjektions-oder Monosandwich-Verfahren zumindest überwiegend aus thermoplastischem Material hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschicht (6a, 6b) der ersten Materialanordnung (6) mit einer zweiten Materialanordnung (7), die zumindest überwiegend aus thermoplastischem Material besteht, das mit der Hautschicht (6a, 6b) der ersten Materialanordnung (6) eine Schmelzverbindung eingeht, verschmolzen wird.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Materialanordnung (7) auf der ersten Materialanordnung im Spritzgußverfahren aufgebracht wird.
  14. 14
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Materialanordnung (6) als Vorformling in einem Formwerkzeug angeordnet wird, daß eine dritte Materialanordnung (8) dreischichtig im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren zumindest überwiegend aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt und in dem Formwerkzeug als zweiter Vorformling mit einem Zwischenraum zum ersten Vorformling angeordnet wird und daß die zweite Materialanordnung (7) in den Zwischenraum gespritzt wird und mit den Hautschichten beider Vorformlinge eine Schmelzverbindung eingeht.
  15. 15
    Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Materialanordnung (7) einschichtig ist, überwiegend PE oder PA aufweist und weitgehend die gleiche Dicke wie die beiden Vorformlinge zusammen aufweist oder dicker ist.
  16. 16
    Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Materialanordnung (7) dreischichtig im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren ausgebildet wird und ihre Hautschichten (7a, 7c) mit den Hautschichten (6b, 8c) der beiden Vorformlinge eine Schmelzverbindung eingehen.
  17. 17
    Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschichten (6a, 6b) der ersten Materialanordnung (6) ein PE und ihre Kernschicht (6c) eine Diffusionssperrschicht für Kohlenwasserstoffe aufweist.
  18. 18
    Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschichten (7a, 7c) der zweiten Materialanordnung (7) ein PE aufweisen und ihre Kernschicht (7b) eine Diffusionssperrschicht für Kohlenwasserstoffe oder Verstärkungsmaterial aufweist.
  19. 19
    Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionssperrschicht der zweiten Materialanordnung (7) PA oder EVOH aufweist.
  20. 20
    Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht der zweiten Materialanordnung (7) weitgehend die gleiche Dicke wie ihre beiden Hautschichten (7a, 7c) zusammen aufweist oder dicker ist.
  21. 21
    Verfahren zur Herstellung eines Stutzens zum Verbinden einer Fluidleitung mit einem Behälter (1) aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der Stutzen eine erste, eine zweite und eine dritte rotationssymmetrische Materialanordnung aufweist, die jeweils überwiegend aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, wobei die erste Materialanordnung (6) zumindest einschichtig ist und die zweite Materialanordnung (7) umgibt, die dritte Materialanordnung (8) die erste Materialanordnung (6) umgibt, die erste, zweite und dritte Materialanordnung (6, 7, 8) durch eine Schmelzverbindung verbunden sind und einen Flansch (4) des Stutzens auf Seiten des Behälters (1) bilden und die erste Materialanordnung (6) sowie die zweite Materialanordnung (7) bis an eine mit dem Behälter (1) zu verbindende Fläche (10) des Flansches (4) reichen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die erste Materialanordnung (6) im Extrusions- oder Spritzgußverfahren zu einer ebenen Folie oder Platte oder zu einem Schlauch geformt wird, daß in einem zweiten Schritt die Folie oder Platte durch Tiefziehen oder der Schlauch durch Blasformen in einen Vorformling geformt wird, daß in einem dritten Schritt die zweite Materialanordnung (7) auf der einen Seite des Vorformlings im Spritzgußverfahren aufgebracht wird, daß in einem vierten Schritt die dritte Materialanordnung (8) um einen der mit dem Behälter (1) zu verbindenden Fläche (10) abgekehrten Endabschnitt (9) der ersten und zweiten Materialanordnung (6;7) im Spritzgußverfahren im Bereich des Flansches (4) herumgespritzt wird und daß im Fall des aus der Folie oder Platte gebildeten Vorformlings dessen Boden vor, in oder nach dem dritten Schritt herausgeschnitten wird.
  22. 22
    Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Materialanordnung (6) eine Diffusionssperrschicht, die zweite Materialanordnung (7) PE und die dritte Materialanordnung (8) eine Diffusionssperrschicht aufweist.
  23. 23
    Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Materialanordnung (6) und die dritte Materialanordnung (8) elektrisch leitfähige Teilchen aufweisen.
  24. 24
    Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt die erste Materialanordnung (6) im Koextrusionsverfahren mehrschichtig hergestellt wird, wobei wenigstens eine der Schichten elektrisch leitfähig ist.
  25. 25
    Verfahren zur Herstellung eines Stutzens zum Verbinden einer Fluidleitung (12) mit einem thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Behälter (1), wobei der Stutzen eine erste stutzenförmige, wenigstens einschichtige Materialanordnung (6) und eine zweite stutzenförmige, wenigstens einschichtige Materialanordnung (7) aufweist, von denen die erste Materialanordnung (6) dünner als die zweite Materialanordnung ist und beide als zumindest überwiegenden Bestandteil thermoplastischen Kunststoff aufweisen und eine stoffschlüssige Schmelzverbindung miteinander eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die eine der beiden Materialanordnungen (6, 7) in einer ersten Formwerkzeugkavität in einen Vorformling mit Stutzenkontur geformt wird, daß in einem zweiten Schritt die andere der beiden Materialanordnungen (6, 7) in einer zweiten Formwerkzeugkavität an den ersten Vorformling angeformt wird und daß der Kunststoff einer der beiden Materialanordnungen (6, 7), die mit der Fluidleitung (12) beim Verbinden in Berührung kommt, einen elektrisch leitfähigen Zusatz aufweist.
  26. 26
    Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der einen Materialanordnung (6) für Kohlenwasserstoffe diffusionssperrfähig ist und der Kunststoff der anderen Materialanordnung (7) mit dem Kunststoff des Behälters (1) eine Schmelzverbindung eingeht.
  27. 27
    Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der dünneren Materialanordnung (6) die Diffusionssperrfähigkeit aufweist.
  28. 28
    Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens eine der beiden Materialanordnungen (6, 7) eine für Kohlenwasserstoff diffusionssperrfähige, sich über mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 90%, der Länge der betreffenden Materialanordnung (6, 7) erstreckende Schicht (6c, 7b) im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren eingespritzt wird und der Kunststoff der Materialanordnung oder jeder Materialanordnung, in den die diffusionsfähige Sperrschicht (6c, 7b) eingespritzt wird, mit dem Behälter (1) eine Schmelzverbindung eingeht.
  29. 29
    Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die dickere Materialanordnung (7) einen mit dem Behälter (1) eine Schmelzverbindung eingehenden Kunststoff aufweist und die in sie eingespritzte, diffusionssperrfähige Schicht (7b) sich über weniger als 100% der Länge der dickeren Schicht erstreckt, und daß die dünnere Materialanordnung (6) in dem zweiten Schritt an der gesamten Innenseite der dickeren Materialanordnung (7) bis über das der mit dem Behälter (1) zu verbindenden Fläche (10) abgekehrte Ende der dickeren Materialanordnung (7) hinaus angeschmolzen und zu einer über die Außenseite der dickeren Materialanordnung (7) hinausgehenden Halterippe (5) für die Fluidleitung (12) geformt wird und den leitfähigen Zusatz aufweist.
  30. 30
    Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß beide Materialanordnungen (6, 7) PE aufweisen, daß in das PE wenigstens einer der beiden Materialanordnungen (6, 7) eine erste Schicht (6d, 6e;7d, 7e) im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren eingespritzt wird, die mit PE und einem für Kohlenwasserstoffe diffusionssperrfähigen Kunststoff eine Schmelzverbindung eingeht, und daß in die erste Schicht eine zweite Schicht (6c;7b) im Koinjektions- oder Monosandwich-Verfahren eingespritzt wird, die den für Kohlenwasserstoffe diffusionssperrfähigen Kunststoff aufweist.
  31. 31
    Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der für Kohlenwasserstoffe diffusionssperrfähige Kunststoff PA oder EVOH ist und die erste Schicht (6d, 6e;7d, 7e) ein mittels Maleinsäureanhydrid haftungsmodifiziertes PE aufweist und, wenn der diffusionssperrfähige Kunststoff PA ist, dessen Aminoendgruppenkonzentration gleich oder größer als 40 Milliäquivalent pro Kilogramm ist.
  32. 32
    Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Schicht der einen Materialanordnung (6;7) über mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 90%, der Länge dieser Materialanordnung (6, 7) erstrecken.
  33. 33
    Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Schicht der dickeren Materialanordnung (7) über weniger als 100% der Länge der dickeren Materialanordnung (7) erstrecken.
  34. 34
    Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die einschichtige erste Materialanordnung (6) und die einschichtige zweite Materialanordnung (7) eine stoffschlüssige Schmelzverbindung mit dem Behälter (1) eingehen.
  35. 35
    Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem PE aufweisenden Behälter (1) beide einschichtigen Materialanordnungen (6, 7) PE aufweisen.
  36. 36
    Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere Materialanordnung (6) den leitfähigen Zusatz aufweist.
  37. 37
    Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die den leitfähigen Zusatz aufweisende einschichtige Materialanordnung (6) dünner als die andere Materialanordnung (7) ist.
  38. 38
    Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29 oder 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt die dickere Materialanordnung (7) geformt wird.
Independent claims38