DE102006005873A1

DE102006005873A1 - Wandflächenteil, Transportbehälter und Tiefziehwerkzeug

Info

Publication number: DE102006005873A1
Application number: DE200610005873
Authority: DE
Inventors: Theo Dr. Doll
Original assignee: Sohner Kunststofftechnik & Co KG GmbH; Soehner Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Sohner Kunststofftechnik & Co KG GmbH; Soehner Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-07
Also published as: DE102006005873B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wandflächenteil aus tiefziehfähigem Kunststoff mit zwei gegenüberliegend beabstandet angeordneten platten- oder schalenartigen Wandungen, wobei zumindest eine Wandung mit zumindest einer in Richtung der gegenüberliegenden Wandung abragenden und mit dieser stoffschlüssig verbundenen Einprägung versehen ist, die als von gegenüberliegenden Wandbereichen begrenzte Vertiefung ausgeführt ist, sowie einen Transportbehälter mit zumindest einem derartigen Wandflächenteil und ein zur Herstellung eines solchen Wandflächenteils geeigneten Tiefziehwerkzeugs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die gegenüberliegenden Wandbereiche der Einprägung abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Verwendung für Kunststoffteileherstellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wandflächenteil aus tiefziehfähigem Kunststoff mit zwei gegenüberliegend beabstandet angeordneten platten- oder schalenartigen Wandungen, wobei zumindest eine Wandung mit zumindest einer in Richtung der gegenüberliegenden Wandung abragenden und mit dieser stoffschlüssig verbundenen Einprägung versehen ist, die als von gegenüberliegenden Wandbereichen begrenzte Vertiefung ausgeführt ist, sowie einen Transportbehälter, der mit einem solchen Wandflächenteil ausgestattet ist und ein Tiefziehwerkzeug zur Herstellung derartiger Wandflächenteile.

Aus der DE 198 33 364 C12 ist eine Verpackungseinheit bekannt, die einen Bodenteil, zumindest eine Aufnahmelage sowie einen Deckelteil aufweist. Die Aufnahmelage der bekannten Verpackungseinheit ist zweischalig unter wenigstens abschnittsweiser Schaffung von Hohlräumen ausgeführt und ist wie auch das Bodenteil und das Deckelteil aus Kunststoff in einem Twinsheetverfahren hergestellt und wird auch als Wandflächenteil bezeichnet.

Bei dem Twinsheetverfahren werden in an sich bekannter Weise zwei Kunststoffplatten gleichzeitig in einem gemeinsamen Tiefziehwerkzeug, aber entgegengesetzt zueinander tiefgezogen und unter Schaffung von Hohlräumen an ihren aneinanderliegenden Verbindungsflächen stoffschlüssig miteinander verbunden, nämlich durch entsprechende Hitze- und Druckeinwirkung, die vom Tiefziehwerkzeug ausgeübt werden, miteinander verschweißt. Nähere Details des Twinsheetverfahrens sind dem allgemein bekannten Stand der Technik entnehmbar. Die beiden Kunststoffplatten bilden eine Außenwand und eine Innenwand des jeweiligen Wandflächenteils. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird eine hohe Steifigkeit und Stabilität des Wandflächenteils gewährleistet. Die Verbindung zwischen den beabstandet angeordneten Kunststoffplatten wird durch Einprägungen, also lokalen Vertiefungen in zumindest einer der Kunststoffplatten verwirklicht. Die Einprägungen werden beim Tiefziehprozess erzeugt und sind von gegenüberliegenden Wandbereichen begrenzt. Die Einprägungen sind so ausgeführt, dass sie in einen von den Kunststoffplatten oder Wandungen begrenzten Hohlraum hineinragen und jeweils mit der gegenüberliegenden Wandung stoffschlüssig verbunden sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wandflächenteil und einen Transportbehälter zu schaffen, die eine erhöhte Stabilität aufweisen, sowie ein Tiefziehwerkzeug zu schaffen, das die Herstellung derartiger Wandflächenteile und Transportbehälter ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass die gegenüberliegenden Wandbereiche der Einprägung abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Damit werden die Einprägungen, die als Vertiefungen in den Wandungen ausgeführt sind, stabilisiert, so dass das Wandflächenteil ein vergrößertes Widerstandsmoment gegen Biegung und gegen Torsion aufweist. Somit kann ohne zusätzlichen Materialeinsatz, der die Kosten und das Gewicht des Wandflächenteils erhöhen würde, eine Verbesserung der Steifigkeit des Wandflächenteils verwirklicht werden. Entscheidend ist, dass gegenüberliegende Wandbereiche der Einprägung und somit der jeweiligen Wandung während des Tiefziehvorgangs stoffschlüssig miteinander verbunden werden, so dass zusätzliche Verbindungsbereiche für die jeweiligen Wandungen im Bereich der Einprägungen geschaffen werden. Somit entstehen beim Tiefziehvorgang nicht nur die bekannten stoffschlüssigen Verbindungen mit der jeweils gegenüberliegenden Wandung, sondern es werden auch Bereiche der Wandung, die vor dem Tiefziehvorgang nicht miteinander verbunden waren, während des Tiefziehvorgangs stoffschlüssig miteinander verbunden, so dass die gewünschte Stabilitätszunahme erreicht werden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandbereiche der Einprägung zumindest im Wesentlichen orthogonal zu einer Oberfläche der Wandung ausgerichtet sind. Um eine möglichst glatte Oberfläche der Wandflächenteile nach dem Tiefziehvorgang zu verwirklichen, sind die Einprägungen möglichst schmal ausgeführt und weisen zumindest nahezu parallel ausgerichtete und ebenfalls nahezu orthogonal zur Oberfläche angeordnete Wandbereiche auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einprägung nutförmig, insbesondere mit einem U-förmigen Querschnitt, ausgeführt ist und dass die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung in der Art eines einstückig angeformten Verbindungsstegs zwischen gegenüberliegenden Wandbereichen ausgeführt ist. Die Einprägung in der jeweiligen Wandung weist für eine vorteilhafte Stabilisierung der miteinander zu verbindenden Wandungen eine langgestreckte Kontur auf, dass heißt eine Breite der Einprägung ist erheblich geringer als eine Länge der Einprägung, so dass eine nutförmige Vertiefung verwirklicht ist. Ein Querschnitt der Einprägung in einer Querschnittseben orthogonal zu einer Längserstreckung der Einprägung ist vorzugsweise U-förmig gestaltet. Ausgehend von der Oberfläche der Wandung ragt ein erster Wandbereich im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche in Richtung der gegenüberliegenden Wandung und bildet einen ersten Schenkel des U-förmigen Querschnitts. Der zweite Schenkel wird vom gegenüberliegenden Wandbereich der Einprägung gebildet. Die beiden Schenkel werden durch einen im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Wandung ausgerichteten Wandungsabschnitt gebildet, der stoffschlüssig mit der gegenüberliegenden Wandung verbunden ist. Die gegenüberliegenden Wandbereiche sind längs der Einprägung mit einer konstanten oder variierenden Breite voneinander beabstandet. Um die gewünschte zusätzliche Stabilisierungswirkung zu erzielen, sind die Wandbereiche abschnittsweise derart aneinander angenähert, dass sie in stoffschlüssigen Kontakt miteinander treten können und Verbindungsstege bilden. Diese stoffschlüssig ausgeführten Verbindungsstege werden vorzugsweise zeitgleich mit der Schaffung der Einprägungen hergestellt, so dass eine kostengünstige Herstellweise gewährleistet werden kann. Als wesentlicher Aspekt der Erfindung ist hervorzuheben, dass die Verbindungsstege zwischen Oberflächenbereichen jeweils einer Wandung gebildet werden, indem diese Oberflächenbereiche, die bei der unbearbeiteten Wandung vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegen, während des Tiefziehvorgangs als Wandbereiche gegenüberliegend angeordnet und im Zuge der dazu notwendigen Deformation der Wandung auch aneinander angenähert werden. Damit kann in Abweichung von bekannten Wandflächenteilen eine zusätzliche Stabilisierung verwirklicht werden, da die ursprünglich in einer Ebene angeordneten und nicht in Kontakt miteinander stehenden Oberflächenbereiche einer Wandung nach Durchführung des Tiefziehverfahrens als Wandbereiche der Einprägungen zumindest abschnittsweise miteinander in stoffschlüssigem Kontakt stehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die stoffschlüssige Verbindung der Wandbereiche über zumindest 50%, bevorzugt über zumindest 75%, besonders bevorzugt über zumindest 90%, einer Einprägungstiefe der Einprägung erstreckt. Die als Vertiefung ausgeführte Einprägung weist eine von der Oberfläche der Wandung bis zum Grund der Vertiefung reichende Einprägungstiefe auf. Die Erstreckung der stoffschlüssigen, beim Tiefziehverfahren gebildeten stegartigen Verbindung gegenüberliegender Wandbereiche beträgt zumindest 50% der Einprägungstiefe, das heißt, dass eine Länge des Verbindungsstegs in Richtung der Einprägung zumindest der halben Tiefe der Einprägung entspricht. Der Verbindungssteg kann zwischen der Oberfläche der Wandung und dem Grund der Einprägung angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Verbindungssteg in einem Bereich nahe der Oberfläche gebildet, da sich hierdurch eine besonders effektive Stabilisierung der Einprägung verwirklichen lässt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Länge des stoffschlüssig verbundenen Verbindungsstegs zumindest 50%, bevorzugt zumindest 80%, besonders bevorzugt zumindest 90%, einer Breite der Einprägung beträgt. Die Breite der Einprägung kann durch den Abstand der gegenüberliegenden Wandbereiche der Einprägung beschrieben werden, von denen aus der die Einprägung überspannende Verbindungssteg abragt. Als Länge des Verbindungsstegs wird eine Erstreckung des Verbindungsstegs parallel zur Oberfläche der Wandung und orthogonal zur Breite der Einprägung bezeichnet. Diese Erstreckung, also die Länge des Verbindungsstegs, beträgt zumindest 50% der Breite der Einprägung, wobei als Breite der Einprägung insbesondere eine mittlere Breite anzunehmen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungssteg als im Wesentlichen als U-förmige Stoffschlussverbindung gestaltet ist. Der Verbindungssteg wird durch das Zusammentreffen von Oberflächenbereichen gegenüberliegend angeordneter Wandbereiche einer Einprägung in einer Wandung während eines Tiefziehverfahrens gebildet. Die Wandbereiche werden durch die Umformung der Wandung beim Tiefziehvorgang gebildet. Ausgehend von den Wandbereichen werden abschnittsweise orthogonal abragende Vorsprünge oder Auswölbungen ausgebildet, die stoffschlüssig zu Verbindungsstegen mitein ander verbunden werden. Eine besonders belastbare und stabile Verbindung zwischen den Wandbereichen ergibt sich, wenn die Vorsprünge in Schnittebenen parallel zu den Wandbereichen im Wesentlichen U-förmige Querschnitte aufweisen. Da die Vorsprünge oder Auswölbungen bevorzugt als Bereiche mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke ausgebildet sein sollen und die Wandungen auch in diesem Bereich zur Vermeidung von Spannungsspitzen eine geschlossene Oberfläche aufweisen sollen, ist im Bereich einer Berühr- und Verbindungsebene der sich beim Tiefziehvorgang annähernden Vorsprünge insbesondere ein geschlossener Querschnitt mit im Wesentlichen U-förmiger Kontur verwirklicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandungen mit wechselseitig angeordneten Einprägungen versehen sind. Bei einer wechselseitigen Anordnung von Einprägungen, bei der zwischen benachbarten Einprägungen in einer ersten Wandung jeweils eine Einprägung der gegenüberliegenden Wandung angeordnet ist, lässt sich eine besonders stabile Gestaltung der Wandflächenteile verwirklichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die gegenüberliegenden Wandbereiche der Einprägungen im Bereich der Verbindungsstege keilförmig verjüngt, insbesondere keilförmig hinterschnitten, ausgeführt sind. Durch eine keilförmige Verjüngung der Einprägung wird die Ausbildung der zur Schaffung der Verbindungsstege nötigen Vorsprünge oder Auswölbungen von den Wandbereichen erleichtert, da sich durch die Keilform der Einprägung ohnehin eine Annäherung der Wandbereiche ergibt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Wandbereiche in zwei orthogonal zueinander ausgerichteten Querschnittsebenen jeweils einen keilförmig verjüngten Querschnitt auf. Durch eine derartige Verjüngung kann insbesondere ein leichter Hinterschnitt im Bereich der Verbindungsstege verwirklicht werden, der eine zu starke Umformung der Wandbereiche verhindert und somit eine Überlastung des beim Tiefziehvorgang umzuformenden Kunststoffmaterials vermeidet, so dass eine vorteilhafte Annäherung der gegenüberliegenden Wandbereiche erzielt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass benachbart angeordnete Einprägungen mit in axialer Richtung versetzt zueinander angeordneten Verbindungsstegen versehen sind. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Stabilisierungswirkung durch die Verbindungsstege verwirklicht werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Abstand von benachbarten Verbindungsstegen zumindest 4-fach, bevorzugt zumindest 5-fach, größer als ein Abstand benachbarter Einprägungen ist. Dadurch ist sichergestellt, dass bei der Durchführung des Tiefziehvorgangs zur Umformung der Wandungen keine Überlastung des Kunststoffmaterials der zu deformierenden Wandungen auftritt.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch einen Transportbehälter mit zumindest einem Bodenteil und zumindest einem Wandteil, gelöst, wobei das Bodenteil und/oder das Wandteil als Wandflächenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gestaltet ist. Der Transportbehälter, der insbesondere für die Beförderung von Stückgütern in einer geordneten Anordnung vorgesehen ist, weist durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Wandflächenteilen eine besonders vorteilhafte Stabilität bei geringem Gewicht auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Bodenteil und das zumindest eine Wandteil derart miteinander verbunden sind, dass der Transportbehälter in eine kompakte Staustellung oder in eine das Transportvolumen zumindest abschnittsweise begrenzende Funktionsstellung bringbar ist. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Bodenteil und dem Wandteil zumindest eine lösbare Steckverbindung vorgesehen, die insbesondere verriegelbar ausgeführt sein kann, so dass das Bodenteil und das Wandteil für die Verwendung als Transportbehälter zusammengesteckt und ggf. verriegelt werden können, während bei Nichtgebrauch des Transportbehälters die Steckverbindung zwischen Bodenteil und Wandteil gelöst werden kann, um den Transportbehälter in eine kompakte Stauposition zu bringen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wandteil und/oder das Bodenteil mit zumindest einem, insbesondere als Filmscharnier gestalteten, Schwenkgelenk versehen ist. Damit kann das Bodenteil oder das Wandteil faltbar gestaltet werden, um ein besonders kompaktes Ablegen in der Stauposition zu ermöglichen. Luken im Bodenteil oder im Wandteil, die einen Zugang zu einem vom Transportbehälter umschlossenen Volumen ermöglichen, können ebenfalls mit Schwenkgelenken, insbesondere mit Filmscharnieren, verwirklicht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch einen ein Tiefziehwerkzeug zur Herstellung eines Wandflächenteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gelöst, das ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug aufweist, die in einer Funktionsstellung einen Formhohlraum, der einer Kontur des zu fertigenden Wandflächenteils entspricht, begrenzen, wobei am Oberwerkzeug und/oder am Unterwerkzeug zumindest ein nach innen in den Formhohlraum abragender Formsteg zur Erzeugung einer Einprägung vorgesehen ist, wobei der Formsteg zumindest eine Ausnehmung aufweist, die derart gestaltet ist, dass beim Tiefziehen eines Wandflächenteils gegenüberliegende Wandbereiche einer zu fertigenden Einprägung stoffschlüssig miteinander verbunden werden. An dem an sich bekannten Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug eines Tiefziehwerkzeugs ist ein ebenfalls an sich bekannter Formsteg vorgesehen, der für die Ausbildung einer Einprägung an einer Wandung während des Tiefziehvorgangs gestaltet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Formsteg zumindest eine Ausnehmung aufweist. Diese Ausnehmung ist für die Schaffung eines Verbindungssteges vorgesehen und benötigt daher eine spezifische Gestaltung. Der Ver bindungssteg soll zwischen den Wandbereichen der Einprägung und somit als zusätzliche stoffschlüssige Verbindung an der mit der Einprägung versehenen Wandung geschaffen werden. Während bei einer zu großen Ausnehmung im Formsteg zwei unabhängige, nicht durch eine zusätzliche Stoffschlussverbindung verbundene Einprägungen entstehen, können sich die Wandbereiche bei einer zu kleinen Ausnehmung nicht stark genug auswölben, um als Vorsprünge stoffschlüssig miteinander in Kontakt zu treten, da die Deformierbarkeit des Kunststoffmaterials begrenzt ist. Die Ausnehmung muss so dimensioniert sein, dass der Formsteg beim Tiefziehvorgang eine an sich durchgehende, insbesondere nutförmige, Einprägung in die Wandung hervorruft, deren gegenüberliegende Wandbereiche im Bereich der Ausnehmung derart ausgewölbt werden können, dass sie sich berühren und somit den gewünschten stoffschlüssigen Verbindungssteg bilden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung zumindest nahezu vollständig über eine Höhe des Formstegs ausgebildet ist. Damit kann bewirkt werden, dass sich der Verbindungssteg ebenfalls im Wesentlichen über die Höhe des Formstegs oder in anderen Worten im Wesentlichen über die vom Formsteg bestimmte Einprägungstiefe der Einprägung erstreckt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der dem Formsteg gegenüberliegenden Formhälfte jeweils benachbart zur Ausnehmung zumindest eine Absaugöffnung vorgesehen ist. Damit wird die Bildung des Verbindungsstegs unterstützt, da das tiefziehfähige Kunststoffmaterial während des Tiefziehvorgangs mittels eines durch die Absaugöffnung aufgebrachten Unterdrucks an die Formoberfläche der Tiefziehform angesaugt werden kann und somit das Kunststoffmaterial auch im Bereich starker Deformation zuverlässig die von der Tiefziehform vorgegebene Formgeometrie abformen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Formsteg im Bereich der Ausnehmung keilförmig, insbesondere hinterschnitten keilförmig, ausgeführt ist. Damit kann ein Deformationsgrad für die Wandung im Bereich der Ausnehmung des Formstegs begrenzt werden, so dass das Kunststoffmaterial zwar so stark umgeformt werden kann, dass die gewünschte Einprägung mit Verbindungssteg entsteht, ohne jedoch das Kunststoffmaterial durch einen zu hohen Umformgrad beim Tiefziehen zu schädigen oder eine Rissbildung im Kunststoffmaterial hervorzurufen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung einer Faltbox mit erfindungsgemäßen Wandflächenteilen,
2 eine Draufsicht auf ein Wandflächenteil gemäß der 1,
3 einen vergrößerten Querschnitt durch ein Wandflächenteil gemäß der 2,
4 einen vergrößerten Längsschnitt durch ein Wandflächenteil gemäß der 2,
5 eine vergrößerte Detailansicht eines Verbindungssteges gemäß der 2,
6 einen Ausschnitt einer Tiefziehform in einer Vorderansicht,
7 die Tiefziehform gemäß der 6 in einer Draufsicht,
8 eine Seitenansicht der Tiefziehform gemäß der 6 und 7,
9 eine Detaildarstellung von Einprägungen in einem Wandflächenteil einer Faltbox gemäß der 1
Ein aus der DE 10 2005 031 526 – die durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt dieser Patentanmeldung gemacht wird – bekannter, als Transportcontainer 1 ausgeführter Transportbehälter nach der 1 weist ein als Palettenboden 2 ausgeführtes Bodenteil und ein als Faltwandungsring 3 ausgeführtes Wandteil auf. Zudem kann ein nicht dargestellter Palettendeckel vorgesehen sein, der auf den Faltwandungsring 3 aufsetzbar ist. Die Bauteile sind aus tiefziehfähigen Kunststoffmaterialien im sogenannten Twinsheetverfahren hergestellt und sind somit jeweils als zweischalige Wandflächenteile mit einer als Innenhaut 4 bezeichneten Wandung und durch einer als Außenhaut 5 bezeichneten Wandung ausgeführt. Die Innenhaut 4 und die Außenhaut 5 sind an geeigneten Bereichen miteinander verschweißt, so dass sich die entsprechenden formstabilen Wandflächenteile und daran angebrachte Filmscharniere, Aus- und Einformungen und ähnliches ergeben.
Wie in der 1 angedeutet ist, wird der Faltwandungsring 3 mit einer nicht näher dargestellten Steckverbindung in den Palettenboden 2 eingesetzt. In eingesetztem Zustand wird der Faltwandungsring 3 mit Hilfe von nicht dargestellten Verriegelungseinrichtungen am Palettenboden 2 gesichert. Der Faltwandungsring 3 wird in einem entsprechenden Twinsheet-Werkzeug nicht in ringförmigem Zustand, sondern vielmehr in quasi abgewickeltem, ebenem Zustand hergestellt. Bei der Herstellung werden für entsprechende Eckbereiche des Faltwandungsringes 3 Filmscharniere 6 geschaffen, längs derer die einzelnen Wandflächenteile des Faltwandungsringes 3 geknickt werden können. Die nach der Herstellung offenen, einander gegenüberliegenden Stirnseiten werden beim Aufstellen des Ringes in seine rechteckige Querschnittskontur zueinander in Überlappung gebracht und in dem überlappenden Bereich über die gesamte Höhe des Faltwandungsringes 3 fest miteinander verbunden. An hand der 1 ist erkennbar, dass die Verbindung in dem überlappenden Bereich durch Vernietungen 7 erfolgt. Der Faltwandungsring 3 weist nicht nur in seinen Eckbereichen Filmscharniere 6 auf, sondern auch in Zwischenbereichen, um eine Faltung des Faltwandungsringes 3 auf ein flaches Faltbauteil zu ermöglichen, das innerhalb eines durch einen nicht näher dargestellten Stützrand umgrenzten Aufnahmevolumens des Palettenbodens 2 untergebracht werden kann. Zudem sind in dem Faltwandungsring 3 entsprechende Freischnitte vorgesehen, um Klappen- oder Türabschnitte 8 zu schaffen, die auch in aufgestelltem Funktionszustand des Faltwandungsringes 3 eine Zugänglichkeit zum Inneren des Transportcontainers 1 ermöglichen.
Die Wandflächenteile des Faltwandungsrings 3 und des Palettenbodens 2 sind im Wesentlichen von Ihrem Aufbau gleichartig gestaltet. Die Innenhaut 4 und die Außenhaut 5 umschließen jeweils parallel zueinander ausgerichtete Hohlkammern 20, wie sie in der 3 näher dargestellt sind. Die Hohlkammern 20 werden durch Einprägungen 9 in der Innenhaut 4 und der Außenhaut 5 begrenzt und erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Palettenbodens 2 bzw. über die gesamte Höhe des Faltwandungsrings 3. Die Einprägungen 9 sind jeweils so ausgeführt, dass sie stirnseitig mit der jeweils gegenüberliegenden Wandung in stoffschlüssige Verbindung treten können, wodurch sich die gewünschte Stabilisierungswirkung erzielen lässt. Das heißt, eine Einprägung 9 in der Innenhaut 4 ragt in Richtung der Außenhaut 5 ab und ist mit dieser stoffschlüssig verbunden, und umgekehrt. Um die Stabilität der Wandflächenabschnitte zu erhöhen, sind erfindungsgemäß längs der Einprägungen 9 mehrere Verbindungsstege 10 vorgesehen, die die jeweiligen Wandungen in sich stabilisieren und somit zu einer Erhöhung der Stabilität der Wandflächenteile beitragen können.
In den 2 bis 5 ist ein Ausschnitt eines Wandflächenteils, wie es für den Palettenboden 2 und den Faltwandungsring 3 eingesetzt werden kann, detaillierter dargestellt.
Aus dem in den 2 bis 5 dargestellten Wandflächenteil ist ersichtlich, dass die Einprägungen 9 als langgestreckte, nutförmige Vertiefungen in die Innenhaut 4 und in die Außenhaut 5 eingebracht sind. Die Einprägungen 9 werden durch Verbindungsstege 10 stabilisiert, die in jeweils keilförmig verjüngten Bereichen der Einprägungen 9 ausgebildet sind und die von gegenüberliegenden Wandbereichen 11 der Einprägungen 9 nach innen in die Einprägungen 9 hineinragen. Die Verbindungsstege 10 sind als abschnittsweise stoffschlüssig verbundene Vorsprünge 21 oder Auswölbungen in den Wandbereichen 11 verwirklicht. Die Vorsprünge 21 sind nahezu über eine gesamte Einprägetiefe 22 erstreckt und weisen eine Länge 23 auf, die im Wesentlichen einer mittleren Breite 24 der Einprägung entspricht. In der Schnittdarstellung der 4 ist erkennbar, dass die Vorsprünge 21 bedingt durch die beim Tiefziehvorgang auftretenden Deformationskräfte auf die Wandungen 11 und insbesondere durch die geometrische Gestaltung des nachstehend näher beschriebenen Formstegs 13, in einer durch die Mittelachse 18 der Einprägung 9 bestimmten Querschnittsebene einen links in der 4 dargestellten, im Wesentlichen U-förmigen, geschlossenen Querschnitt aufweisen. In einer parallel zu Mittelachse angeordneten Querschnittsebene liegt hingegen ein offener U-förmiger Querschnitt vor, wie dies rechts in der 4 dargestellt ist.
Die 3 zeigt einen Querschnitt durch die der 2 dargestellten Einprägungen 9. Die unten in der 3 dargestellte Einprägung 9 weist einen nutförmigen, im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Die obere, direkt im Verbindungssteg 10 geschnittene Einprägung 9 der zeigt, wie die Vorsprünge 21, die von den Wandbereichen 11 während des Tiefziehvorgangs ausgewölbt wurden, stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Wandbereiche 11 der Einprägungen 9 werden beim Tiefziehvorgang durch die Gestaltung des in den 6 und 7 näher dargestellten Formstegs 13 bestimmt und sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche 14 der Innenhaut 4 oder Außenhaut 5 ausgerichtet. Die zusätzliche Vertiefung ist als Filmscharnier 6 ausgestaltet.
Bedingt durch die im Formsteg 13 vorgesehene Ausnehmung 15 können sich die während des Tiefziehvorgangs gebildeten Wandbereiche 11 abschnittsweise derart als Vorsprünge 21 auswölben, dass sie in den U-förmigen Querschnitt der Einprägung 9 hineinragen und stirnseitig in stoffschlüssige Verbindung mit Vorsprüngen 21 des gegenüberliegenden Wandbereichs 11 kommen, wodurch Verbindungsstege 10 gebildet werden.
Um die Bildung des Verbindungsstegs 10 in der Einprägung 9 während des Tiefziehvorgangs zu unterstützen und eine stoffschlüssige Verbindung der Vorsprünge 21 bis möglichst nahe an die Oberfläche der Wandung verwirklichen zu können, ist die Einprägung 9 mit hinterschnittenen Schrägflächen 17 ausgeführt. Das heißt, dass die Verjüngung der Einprägung 9 nicht nur längs der Mittelachse 18, sondern auch in Einprägungsrichtung von der Oberfläche 14 zur gegenüberliegenden Wandung vorgesehen ist.
Der für die Gestaltung der Einprägung 9 im Bereich des Verbindungssteges 10 verantwortliche Formsteg 13 ist in den 6 bis 8 näher dargestellt. Die in bekannter Weise aufgebaute Tiefziehform weist ein nicht näher dargestelltes Oberwerkzeug sowie ein nicht näher dargestelltes Unterwerkzeug auf. Am Oberwerkzeug und am Unterwerkzeug sind jeweils mehrere Formstege 13 vorgesehen, die nach innen in einen nicht bezeichneten Formhohlraum abragen und in der Art langgestreckter Leisten mit einer Breite 26 ausgeführt sind, um die gewünschten langgestreckten Einprägungen mit einer Breite 24 in den Wandungen erzeugen zu können. Die Formstege 13 sind mit Ausnehmungen 15 versehen, die sich über eine gesamte Höhe 25 des Formstegs 13 erstrecken und deren Breite 30 die Ausdehnung oder Länge der Verbindungsstege 10 in Richtung der Mittelachse 18 der Einprägung 23 bestimmt. Die Ausneh mungen 15 sind derart auf das tiefzuziehende Kunststoffmaterial, insbesondere auf die Wandstärke 27 der Innenhaut 4 und der Außenhaut 5 sowie auf die Elastizität des Kunststoffmaterials in dem für den Tiefziehvorgang vorgesehenen Temperaturbereich abgestimmt, dass das tiefzuziehende Kunststoffmaterial nicht eben auf der Oberfläche 28 des Tiefziehwerkzeugs zu liegen kommt, sondern lediglich die gewünschte Auswölbung der Vorsprünge 21 aus dem Wandbereich 11 stattfindet.
Um eine derartige Deformation der Wandung zu unterstützen, sind an dem Formsteg 13 in der Art eines Schiffsbugs ausgeführte Schrägflächen 17 vorgesehen, die in den 6 bis 8 näher dargestellt sind. Die Schrägflächen 21 sind gegenüber den Wandbereichen 11 verkippt angeordnet und führen beim Tiefziehvorgang zur Bildung von Hinterschnitten in der Einprägung 9. Die Hinterschnitte dienen zur vorteilhaften Zusammenführung der Vorsprünge 21 im Bereich der Oberfläche 14 der Wandungen, um gerade dort, wo die höchsten Belastungen in die Verbindungsstege 10 eingeleitet werden, eine zuverlässige stoffschlüssige Verbindung zwischen den Wandbereichen 11 gewährleisten zu können. Allerdings muss die Verkippung der Schrägflächen, insbesondere der in der 8 dargestellte Flächenwinkel 31 begrenzt bleiben, da ansonsten das zu fertigende Wandflächenteil nicht ohne Beschädigungen aus der Tiefziehform entformt werden kann. Demgegenüber kann ein Verjüngungswinkel 32, wie er in der 6 dargestellt ist, in einem weiten Winkelbereich an die Verbindungsstege 10 angepasst werden.
Zur weiteren Unterstützung einer vorteilhaften stoffschlüssigen Verbindung der Vorsprünge 21 zu einem Verbindungssteg 10 sind jeweils benachbart zur Ausnehmung 15 seitlich angeordnete Absaugöffnungen 12 vorgesehen, die einen Unterdruck auf das tiefzuziehende Kunststoffmaterial einleiten können und somit dafür sorgen, dass das Kunststoffmaterial bis tief in die Ausnehmung 15 und in die von den Formstegen 13 bestimmten Ecken der Tiefziehform geformt werden kann. Die Absaugöff nungen 12 hinterlassen beim Tiefziehvorgang korrespondierende Abdrücke auf der Oberfläche 14 der Wandung.
Durch die begrenzte Deformierbarkeit des Kunststoffmaterials und die geometrische Gestaltung der Ausnehmung 15 des Formstegs 13 wird erreicht, dass sich die Wandbereiche 11 der Einprägungen 9 nicht flach an den Boden der Tiefziehform anlegen, sondern im Wesentlichen in der gemäß 4 dargestellten, nahezu vertikalen Stellung verbleiben und lediglich die ausgewölbten Vorsprünge 21 stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt eine Wandstärke der Innenhaut und der Außenhaut jeweils 1mm, die Einprägungen weisen eine mittlere Breite von ca. 8mm auf, eine Einprägetiefe beträgt 18mm, die Länge des Verbindungsstegs beträgt ca. 5mm, der Abstand zweier Verbindungsstege einer Einprägung beträgt ca. 135mm und benachbarte Einprägungen in der Wandung sind mit einer Teilung von ca. 25mm bis 30mm angeordnet.
Die in den Wandflächen vorgesehenen Einprägungen 9 sind zur Verdeutlichung nochmals in der perspektivischen Darstellung der 9 gezeigt.

Claims

Wandflächenteil aus tiefziehfähigem Kunststoff mit zwei gegenüberliegend beabstandet angeordneten platten- oder schalenartigen Wandungen (4, 5), wobei zumindest eine Wandung (4, 5) mit zumindest einer in Richtung der gegenüberliegenden Wandung (4, 5) abragenden und mit dieser stoffschlüssig verbundenen Einprägung (9) versehen ist, die als von gegenüberliegenden Wandbereichen (11) begrenzte Vertiefung ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Wandbereiche (11) der Einprägung (9) abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Wandflächenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbereiche (11) der Einprägung (9) zumindest im Wesentlichen orthogonal zu einer Oberfläche (14) der Wandung (4, 5) ausgerichtet sind.
Wandflächenteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (9) nutförmig, insbesondere mit einem U-förmigen Querschnitt, ausgeführt ist und dass die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung in der Art eines einstückig angeformten Verbindungsstegs (10) zwischen gegenüberliegenden Wandbereichen (11) ausgeführt ist.
Wandflächenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die stoffschlüssige Verbindung der Wandbereiche (11) über zumindest 50%, bevorzugt über zumindest 75%, besonders bevorzugt über zumindest 90%, einer Einprägungstiefe (22) der Einprägungen (9) erstreckt.
Wandflächenteil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (23) des stoffschlüssig verbundenen Verbindungsstegs (10) zumindest 50%, bevorzugt zumindest 80%, besonders bevorzugt zumindest 90%, einer Breite (24) der Einprägung (9) beträgt.
Wandflächenteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (10) als im Wesentlichen als U-förmige Stoffschlussverbindung gestaltet ist.
Wandflächenteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (4, 5) mit wechselseitig angeordneten Einprägungen (9) versehen sind.
Wandflächenteil einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Wandbereiche (11) der Einprägungen (9) im Bereich der Verbindungsstege (10) keilförmig verjüngt, insbesondere keilförmig hinterschnitten, ausgeführt sind.
Wandflächenteil einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart angeordnete Einprägungen (9) mit in axialer Richtung versetzt zueinander angeordneten Verbindungsstegen (10) versehen sind.
Wandflächenteil einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand von benachbarten Verbindungsstegen zumindest 4-fach, bevorzugt zumindest 5-fach, größer als ein Abstand benachbarter Einprägungen (9) ist.
Transportbehälter (1) mit zumindest einem Bodenteil (2) und zumindest einem Wandteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (2) und/oder das Wandteil (3) als Wandflächenteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche gestaltet ist.
Transportbehälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bodenteil (2) und das zumindest eine Wandteil (3) derart miteinander verbunden sind, dass der Transportbehälter (1) in eine kompakte Staustellung oder in eine das Transportvolumen zumindest abschnittsweise begrenzende Funktionsstellung bringbar ist.
Transportbehälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandteil (3) und/oder das Bodenteil (2) mit zumindest einem, insbesondere als Filmscharnier (6) gestalteten, Schwenkgelenk versehen ist.
Tiefziehwerkzeug zur Herstellung eines Wandflächenteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, die in einer Funktionsstellung einen Formhohlraum, der einer Kontur des zu fertigenden Wandflächenteils entspricht, begrenzen, wobei am Oberwerkzeug und/oder am Unterwerkzeug zumindest ein nach innen in den Formhohlraum abragender Formsteg (13) zur Erzeugung einer Einprägung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Formsteg (13) zumindest eine Ausnehmung (15) aufweist, die derart gestaltet ist, dass beim Tiefziehen eines Wandflächenteils gegenüberliegende Wandbereiche einer zu fertigenden Einprägung (9) stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15) zumindest nahezu vollständig über eine Höhe (25) des Formstegs (13) ausgebildet ist.
Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Formsteg (13) gegenüberliegenden Formhälfte jeweils benachbart zur Ausnehmung zumindest eine Absaugöffnung (12) vorgesehen ist.
Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Formsteg (13) im Bereich der Ausnehmung (15) keilförmig, insbesondere hinterschnitten keilförmig, ausgeführt ist.