BE1014662A5

BE1014662A5 - Kunststof draagconstructie en de werkwijze voor het vervaardigen ervan.

Info

Publication number: BE1014662A5
Application number: BE2002/0126A
Authority: BE
Inventors: Bernard Forment
Original assignee: Ips Nv
Priority date: 2002-02-11
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2004-02-03
Also published as: FR2836895B1; DE10302491A1; FR2836895A1; NL1022614C2

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof draagconstructie, en in het bijzonder een kunststof palletconstructie omvattende een eerste deel met minstens één holte en een tweede deel met minstens één uitsteeksel die in een holte van het eerste deel past waarbij volgens de werkwijze het uitsteeksel in de holte geplaatst wordt op het ogenblik dat het eerste deel een groter nakrimpvermogen heeft dan het tweede deel en waarbij elk genoemd uitsteeksel van het tweede deel in een holte van het eerste deel gelijmd wordt. Deze werkwijze laat toe een robuuste pallet met een grote weerstand tegen accidentele impacten te realiseren, gebruik makend van eenvoudige matrijzen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Kunststof draagconstructie en de werkwijze voor het vervaardigen ervan Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof draagconstructie, omvattende een eerste deel met minstens één holte en een tweede deel met minstens één uitsteeksel die in een holte van het eerste deel past en anderzijds een volgens een dergelijke werkwijze vervaardigde kunststof draagconstructie. 



  Met een kunststof draagconstructie wordt in deze octrooiaanvraag   bedoeld :   containers, draagplatforms, platforms, borden,... die hoofdzakelijk uit kunststof bestaan. 



  Deze uitvinding betreft in het bijzonder een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof palletconstructie, en een dergelijke palletconstructie. 



  Een eerste gekende manier om een kunststof pallet te vervaardigen bestaat erin om via één staps injectie spuitgieten een pallet te vervaardigen uit één geheel, hiervoor wordt gebruik gemaakt van één enkele matrijs, voorzien van kerntrekelementen. 



  Deze werkwijze heeft echter het nadeel dat de matrijs, nodig voor de fabricatie van dergelijke palleten, door de complexe opbouw (aanwezigheid van zogenaamde kerntrekelementen) heel duur is. Verder is het met een dergelijke matrijs enkel mogelijk op economische wijze 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 een pallet te vervaardigen met een maximale wanddikte van 8 mm. 



  In het Amerikaanse octrooi US 3 938 448 is een werkwijze beschreven voor het vervaardigen van een pallet, bestaande uit twee afzonderlijk geproduceerde delen. De delen, respectievelijk a en b worden aan elkaar gesmolten. Dit aan elkaar smelten gebeurt door de contactoppervlakken van a en b met behulp van een verwarmplaat op te warmen, waarna ze na verwijdering van de verwarmplaat tegen elkaar worden gedrukt. Na afkoeling krijg je een pallet uit één geheel, waarvan wel moet gezegd worden dat de verbinding tussen a en b minder sterk en betrouwbaar is daar het contactoppervlak tussen beide delen niet zo groot is. 



  Een andere methode om a en b met elkaar te verbinden is met behulp van een aantal mechanische verbindingen bv. klikverbindingen. Ook deze verbindingstechniek is minder sterk en betrouwbaar daar de aangebrachte klikverbindingen bij manipulaties van de pallet gemakkelijk kunnen afbreken. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Een andere verbindingstechniek is beschreven in de Britse octrooipublicatie UK 2 078 600. Volgens deze methode worden twee delen, die op een verschillende temperatuur geproduceerd werden, in elkaar gestoken, hierna worden ze terug opgewarmd tot boven hun kristallisatie temperatuur. 



  Na afkoeling ontstaat een hechte verbinding veroorzaakt door een verschil in krimp tussen beide delen. 



  Het verschil in krimpvermogen ontstaat doordat de delen met een verschillende matrijstemperatuur gevormd worden. 



  De werkwijze beschreven in UK 2 078 600 is heel duur en omslachtig, daar men de stukken eerst apart moet fabriceren, opnieuw moet opwarmen en terug laten afkoelen. Verder is deze werkwijze enkel toepasselijk voor kristallijne stoffen en in het bijzonder polyacetal, dat heel duur in aankoop is. 



  Het doel van deze uitvinding is een werkwijze te verschaffen volgens dewelke een minstens twee delen omvattende kunststofdraagconstructie wordt vervaardigd die de bovengenoemde nadelen niet meer vertoont. 



  Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofdraagconstructie omvattende een eerste deel met minstens één holte en een tweede deel met minstens één uitsteeksel die in een holte van het eerste deel past waarbij het uitsteeksel in de holte geplaatst wordt op het ogenblik dat het eerste deel een groter nakrimpvermogen heeft dan het tweede deel deel en waarbij 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 elk genoemd uitsteeksel van het tweede deel in een holte van het eerste deel gelijmd wordt. 



  Dit heeft als voordeel dat er een hechte verbinding ontstaat tussen beide delen, daar het eerste deel, na volledige nakrimp, het uitsteeksel van het tweede deel volledig omvat. De eventuele onvolmaaktheden in de verbinding die eventueel zouden optreden tijdens de nakrimp worden door de supplementaire lijmverbinding volledig opgevangen. 



  Door de combinatie van de extra lijm met nakrimp wordt een bijkomend voordeel bekomen, namelijk het vacuümeffect waardoor een stevig en robuust geheel wordt bekomen. 



  Er dient wel opgemerkt te worden dat eerder genoemd effect krimp niet hetzelfde is als het later in deze beschrijving gebruikte nakrimp. Nakrimp is de volumeafname die ontstaat tijdens het afkoelen van nieuw geproduceerde stukken, en die is niet hetzelfde als de volumeafname die optreedt tijdens het afkoelen van opnieuw opgewarmde stukken. 



  In vergelijking met de krimp beschreven in UK 2 078 600 heeft nakrimp het voordeel dat het energiebesparend en eenvoudig te realiseren is ( maakt gebruik van dezelfde matrijstemperatuur ). 



  Bij een voorkeurswerkwijze van de uitvinding ontstaat er na plaatsing van een juist gedimensioneerd uitsteeksel in een juist gedimensioneerde holte, na volledige nakrimp een luchtdicht afgesloten geheel, hierdoor kunnen de 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 delen moeilijk uit elkaar getrokken worden ten gevolge van het zogenaamde   vacuumeffect.   



  Dit heeft als bijkomend voordeel dat de verbinding tussen beide delen nog steviger wordt. 



  De werkwijze volgens de uitvinding is toepasbaar voor zowel kristallijne-, deel-kristallijne - als voor amorfe kunststoffen. Hierdoor kan er met veel goedkopere kunststoffen gewerkt worden in tegenstelling tot de werkwijze beschreven in UK 2 078 600, waar enkel gewerkt wordt met kristallijne stoffen, in het bijzonder polyacetal. 



  Bij een meer bijzondere werkwijze volgens de uitvinding bestaat de lijm bij voorkeur uit een hotmelt, aangezien daarbij geen voorbehandeling van de oppervlakken noodzakelijk is. 



  Volgens een bijzondere werkwijze volgens de uitvinding wordt bij polyolefines een hotmeltsysteem op basis van atactische polypropyleen gebruikt. 



  Dit heeft als voordeel dat men oplosmiddelenvrij kan werken waardoor men paletten kan ontwerpen die geschikt zijn voor de voedingsmiddelenindustrie. 



  Een bijkomend voordeel dat men verkrijgt door gebruik te maken van een dergelijk hotmeltsysteem is dat de kunststofdraagconstructie volledig recycleerbaar blijft, 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 waardoor het economisch haalbaar blijft dergelijke draagconstructies te produceren. 



  Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt een juist gedimensioneerd uitsteeksel onmiddellijk na het aanbrengen van de lijm in de holte van het eerste deel geperst. 



  Doordat het tweede deel in het eerste deel geperst wordt kan de lijm zich verspreiden over een groot contactoppervlak, in ideale omstandigheden zelfs over het volledige contactoppervlak. Dit heeft als voordeel dat de hechting optimaal zal zijn. 



  Een ander voorwerp van deze uitvinding is een kunststofdraagconstructie omvattende een eerste deel met minstens één holte en een tweede deel met minstens één uitsteeksel, dewelke volgens de werkwijze volgens deze uitvinding vervaardigd is. 



  Het voordeel hiervan is dat er door gebruik te maken van de werkwijze volgens de uitvinding er een buitengewoon stevige en sterke kunststof draagconstructie wordt bekomen Bij een voorkeursuitvoering van de kunststof draagconstructie volgens de uitvinding is elk uitsteeksel uitgevoerd als een eerste buisvormig element dat omvat wordt in de holle binnenruimte van een tweede buisvormig element, zodat een dubbelwandige structuur bekomen wordt. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 het voordeel hiervan is dat er door de dubbelwandigheid die ontstaat, er een verhoogde impactbestendigheid tegen bijvoorbeeld accidentele impacten van de vorken van een vorkheftruck wordt bekomen. 



  Bij een bijzondere uitvoering van de kunststof draagconstructie, volgens de uitvinding, is de genoemde kunststof draagconstructie een pallet, waarbij het genoemde eerste deel het bovendek is, het genoemde tweede deel het onderdek is, en de genoemde buisvormige elementen de verbindings elementen vormen tussen het bovendek en het onderdek. 



  Hierdoor ontstaat een pallet waarbij de verbinding tussen de afzonderlijk uitgevoerde elementen ( bovendek en onderdek ) uiterst sterk en betrouwbaar is. 



  Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de toegepaste werkwijze en van een volgens deze werkwijze vervaardigde kunststof draagconstructie. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding. 



  In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij : 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 figuur 1 een perspectief voorstelling is van een kunststof palletconstructie; figuur 2 een dwarsdoorsnede is van het bovendek ( eerste deel ) van de kunststof palletconstructie; figuur 3 een perspectief voorstelling is van een element van het onderdek ( tweede deel ) van de kunststof palletconstructie;

   De kunststof palletconstructie, vervaardigd volgens de uitvinding, en zoals wordt voorgesteld op figuren 1 tot en met 3, is opgebouwd uit een bovendek (1), voorzien van drie rijen met telkens drie buisvormige holle poten   (7), (8), (9)   en uit minstens één stevig onderdek (2,3,4), samengesteld uit drie elementen (2) , (3) , (4) met elk drie buisvormige uitsteeksels (11),(12),(13) welke geometrisch passen in de holle poten (7),(8),(9) van het bovendek   (1) .    



  Het bovendek (1) zoals voorgesteld in figuur 1 en 2 is bij voorkeur vervaardigd uit de klassieke kunststoffen zoals HDPE en PP copolymeren of uit een ander thermoplastich polymeer. Deze materialen kunnen zowel gerecyleerde als nieuwe grondstoffen zijn. 



  Het bovendek (1) wordt gefabriceerd via één der volgende technieken : hoge druk spuitgieten, lage druk spuitgieten (met schuimstructuur), gas- of water injectie spuitgieten of injectie-compressie. 



  Afhankelijk van de gevraagde belastbaarheidsklasse wordt de onderkant van het bovendek (1) voorzien van een 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 ribbenstructuur, deze ribbenstructuur wordt verkregen door het bovendek (1) te fabriceren via gas-injectie spuitgieten, hierdoor ontstaan ribben met gaskanalen (10), waardoor hogere stijfheden worden bekomen. 



  Al naargelang het toepassingsdomein van de pallet is het oppervlak van het bovendek (1) volledig gesloten ofwel vertoont het oppervlak openingen (5), zoals voorgesteld in figuur 1. 



  Verder is het bovendek (1) aan de onderkant voorzien van de nodige buisvormige holtes (7,8,9), waarin de buisvormige uitsteeksels (11,12,13) van het onderdek (2,3,4) zullen worden aangebracht. 



  Het onderdek (2) van de kunststof palletconstructie kan net zoals het bovendek (1) vervaardigd zijn uit HDPE, PP copolymeren of uit een ander thermoplastisch polymeer, deze grondstoffen kunnen zowel nieuw als gerecycleerd zijn. 



  Tevens zijn dezelfde technieken van fabricatie van toepassing als bij de vervaardiging van het bovendek (1). 



  De op de figuren voorgestelde pallet is een europallet waarvan het onderdek (2,3,4) uit drie afzonderlijke elementen (2),(3),(4) is samengesteld, elk met drie buisvormige uitsteeksels (11),(12),(13) die geometrisch in de op een rij voorziene buisvormige holtes (7),(8),(9) van het bovendek (1) passen. De drie afzonderlijke elementen (2),(3),(4) zijn meestal stevige, dikke latten 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 die voorzien zijn van een afschuining (6), om comfortabel hand palletwagentjes te laten in en uit rijden. 



  De verschillende elementen van de kunststof draagconstructie worden met aparte matrijzen aangemaakt, welke in dit geval eenvoudige open-dicht matrijzen zijn, zonder kerntrekelementen. Het onderdek (2,3,4) wordt voldoende lang op voorhand gemaakt, zodat het zijn volledige nakrimp heeft genomen op het ogenblik dat het bovendek (1) geproduceerd wordt. 



  Onmiddellijk na fabricatie van het bovendek (1) worden het bovendek (1) en het onderdek (2) eerst juist gepositioneerd ten opzichte van elkaar. Hierna wordt er in de holtes (7,8,9) van het bovendek (1), welke naar boven zijn georiënteerd, een geschikte lijm, bij voorkeur een hotmelt, in voldoende hoeveelheid om het contactoppervlak volledig te bedekken, gespoten. 



  In het geval dat de verschillende elementen van de kunstof palletconstructie gemaakt zijn uit polyolefines, wordt de voorkeur gegeven aan een hotmeltsysteem op basis van atactische polypropyleen. Hierdoor kan, daar men volledig oplosmiddelvrij kan werken, de pallet zonder probleem gebruikt worden in de voedingsmiddelenindustrie, verder blijft de pallet volledig recycleerbaar. 



  Onmiddellijk na het aanbrengen van de lijm worden de buisvormige uitsteeksel (11),(12),(13) van elk element (2),(3),(4) van het onderdek in de van lijm voorziene buisvormige holtes (7),(8),(9) van een respectievelijke rij holtes van het bovendek (1) geperst, waardoor de lijm 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 zich verspreidt over een groot contactoppervlak, in het ideale geval zelfs over het volledige contactoppervlak. 



  Op deze wijze wordt, bij juiste dimensionering der onderdelen, een ideale bevestiging van het onderdek (2,3,4) op het bovendek (1) bekomen. Deze hechting is gebaseerd op drie fenomenen, met   name :   - het kleefeffect van de lijm; - het nakrimpeffect van het bovendek (1); - het vacuümeffect tussen beide onderdelen; In het geval de buisvormige uitsteeksels (11,12,13) van het onderdek (2,3,4) hol uitgevoerd zijn, ontstaat er na verbinding van het onderdek (2,3,4) aan het bovendek (1) een dubbele wand, hierdoor heeft de pallet een grote impactbestendigheid en lost men een klassiek probleem op van kunststofpalletten, namelijk de kleine weerstand tegen accidentele impacten door bijvoorbeeld de vorken van de heftrucks. 



  Afsluitend dient nog opgemerkt te worden dat naast de hierboven beschreven pallet, waarbij het onderdek (2,3,4) opgebouwd is uit drie afzonderlijke elementen (2),(3),(4) er ook nog palleten bestaan met een onderdek uit één element, bijvoorbeeld palleten met een kruisbodem.

Claims

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof draagconstructie omvattende een eerste deel met minstens één holte (7),(8),(9) en een tweede deel met minstens één uitsteeksel (11),(12),(13) die in een holte (7),(8),(9) van het eerste deel past met het kenmerk dat het uitsteeksel (11),(12),(13) in de holte (7),(8),(9) geplaatst wordt op het ogenblik dat het eerste deel een groter nakrimpvermogen heeft dan het tweede deel en waarbij elk genoemd uitsteeksel (11), (12), (13) van het tweede deel in een holte (7), (8), (9) van het eerste deel gelijmd wordt.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat er, na plaatsing van een juist gedimensioneerd uitsteeksel (11),(12),(13) in een juist gedimensioneerde holte (7),(8),(9), na volledige nakrimp een luchtdicht afgesloten geheel ontstaat.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de gebruikte kunststof een amorfe of deel- kristallijne stof is.
4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de lijm bestaat uit een hotmelt.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat voor polyolefines een hotmeltsysteem op basis van atactische polypropyleen wordt gebruikt. <Desc/Clms Page number 13>
6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het genoemde uitsteeksel (11),(12),(13) onmiddellijk na het aanbrengen van de lijm in een holte (7),(8),(9) van het eerste deel geperst wordt.
7. Kunststof draagconstructie, omvattende een eerste deel met minstens één holte (7),(8),(9) en een tweede deel met minstens één uitsteeksel (11),(12),(13) met het kenmerk dat de kunststof draagconstructie vervaardigd is volgens één der voorgaande conclusies.
8. Kunststof draagconstructie volgens conclusie 7, met het kenmerk dat elk uitsteeksel (11),(12),(13) uitgevoerd is als een eerste buisvormig element en omvat is in de holle binnenruimte van een tweede buisvormig element, zodat een dubbelwandige structuur bekomen is.
9. Kunststof draagconstructie volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de genoemde kunststof draag- constructie een pallet is, waarbij het genoemde eerste deel het bovendek (1) is, het genoemde tweede deel het onderdek (2,3,4) is en dat de genoemde buisvormige elementen de verbindingselementen vormen tussen het bovendek (1) en het onderdek (2,3,4).