DE102012215312A1 - Method for manufacturing inner container of e.g. refrigerator for cooling foodstuffs, involves deforming base part to container by thermoforming, and filling material thin spot of plastic produced during thermoforming by filling material - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters eines Haushaltskältegeräts, bei welchem ein Basisteil aus Kunststoff bereitgestellt wird und dieses durch ein Thermoverformen zum Behälter verformt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Behälter für ein Haushaltskältegerät als auch ein entsprechendes Haushaltskältegerät.The invention relates to a method for producing a container of a household refrigerating appliance, in which a base part made of plastic is provided and this is deformed by thermoforming the container. Furthermore, the invention relates to a container for a household refrigerator and a corresponding household refrigeration appliance.
Aus der
Darüber hinaus ist aus der
Bei der Herstellung von Innenbehältern für ein Haushaltskältegerät aus Kunststoff mittels eines Thermoformens entstehen prozess- und geometriebedingt Stellen, welche eine anwendungsbedingt erforderliche Mindestwandstärke unterschreiten. Werden diese Materialdünnstellen nach dem Thermoformprozess erkannt, so wird gegenwärtig der erzeugte Innenbehälter oder die erzeugte Innentür eingemahlen und der Prozesskette als Regranulat wieder zugeführt.In the manufacture of inner containers for a domestic refrigeration appliance made of plastic by means of thermoforming process and geometriebedingt caused bodies that fall below an application required minimum wall thickness. If these thin layers of material are recognized after the thermoforming process, the produced inner container or the generated inner door is currently ground and returned to the process chain as regranulate.
Werden diese Dünnstellen jedoch nicht erkannt, so werden diese hergestellten Teile mit Qualitätsmängeln in die weitere Fertigungsprozesskette geleitet. Derartige Dünnstellen können dazu führen, dass während den nachfolgenden Bearbeitungsschritten Beschädigungen an den Teilen auftreten, wobei diese dann nicht benutzbar sind und entsorgt werden müssen. Zusätzlich ist es typspezifisch erforderlich, dass aufgrund komplexer Formgebungen für derartige Innenbehälter bereitgestellte Platinen bzw. Basisteile mit einer hohen Materialstärke verwendet werden müssen, um die geforderte minimale Wandstärke in kritischen Bereichen der Thermoformteile einzuhalten. Dies hat zur Folge, dass zwar die minimal geforderte Wandstärke in den meisten Bereichen erreicht werden kann, aber zugleich herrscht in anderen Bereichen des Thermoformteils eine unnötig hohe Wandstärke. Zum einen wird dadurch Kunststoffmaterial verschwendet, andererseits gegebenenfalls die Wandstärke an spezifische Stellen unerwünscht hoch gestaltet.However, if these thin spots are not recognized, then these manufactured parts are passed with quality defects in the further manufacturing process chain. Such thin areas can cause damage to the parts during the subsequent processing steps, which are then unusable and must be disposed of. In addition, it is type-specific required that due to complex shapes provided for such inner container boards or bases with a high material thickness must be used to meet the required minimum wall thickness in critical areas of the thermoformed parts. As a result, although the minimum required wall thickness can be achieved in most areas, but at the same time there is an unnecessarily high wall thickness in other areas of the thermoforming part. For a plastic material is wasted on the one hand, on the other hand, if necessary, the wall thickness designed to undesirable high specific points.
Es ist bekannt, dass bei gegenwärtig auftretenden Dünnstellen diese aufwändig durch ein Abkleben mit einem Klebeband auf der Schaumseite des Innenbehälters behoben werden sollen. Neben einem hohen Arbeitsaufwand ist dadurch auch eine Verstärkung von dreidimensionalen Strukturen nur eingeschränkt möglich. Darüber hinaus tritt eine Erhöhung der Materialstärke der Ausgangsplatine zur Kompensation der Dünnstellen auf. Dies hat zur Folge, dass höhere Materialkosten entstehen und darüber hinaus höhere Zykluszeiten im Hinblick auf die Fertigung auftreten. Darüber hinaus ist bei einer derartigen Materialstärkeerhöhung gegebenenfalls eine nachträgliche Montage an anderen Teilen nicht mehr oder nur noch schwieriger möglich.It is known that, in the case of currently occurring thin areas, these are to be repaired expensively by masking with an adhesive tape on the foam side of the inner container. In addition to a high workload, this also makes it possible to reinforce three-dimensional structures only to a limited extent. In addition, an increase in the material thickness of the output board occurs to compensate for the thin areas. As a result, higher material costs arise and, in addition, higher cycle times with regard to production occur. In addition, with such a material thickness increase optionally a subsequent assembly to other parts no longer or only more difficult.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie einen Behälter und ein Haushaltskältegerät mit einem derartigen Behälter zu schaffen, mit welchem bzw. bei welchem die Behältergestaltung bezüglich auf auftretende Materialdünnstellen verbessert ist.It is an object of the present invention to provide a method and a container and a household refrigerator with such a container, with which or in which the container design is improved with respect to occurring material thin points.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, einen Behälter und ein Haushaltskältegerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a method, a container and a domestic refrigerator according to the independent claims.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Behälters eines Haushaltskältegeräts wird zunächst ein Basisteil aus Kunststoff bereitgestellt. Dieses wird dann durch ein Thermoformen verformt bzw. umgeformt, so dass am Ende des Herstellungsprozesses der zu erzeugende Behälter gebildet wird. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass zumindest eine beim Thermoverformen erzeugte Materialdünnstelle des Kunststoffs gezielt durch ein Füllmaterial aufgefüllt wird. Durch eine derartige Vorgehensweise können die oben genannten Probleme gelöst werden. Insbesondere tritt keine Materialverschwendung mehr dahingehend auf, dass grundsätzlich dickere Basisteile als erforderlich bereitgestellt werden müssen. Indem auch gezielt die Materialdünnstellen aufgefüllt werden, kann die Materialstärke gleichmäßig und angepasst erzeugt werden und die Dünnstelle auch sehr gezielt und präzise aufgefüllt werden. Darüber hinaus kann diese Vorgehensweise fertigungstechnisch sehr einfach in den Fertigungsprozess integriert werden, so dass der diesbezügliche Fertigungs- und Arbeitsaufwand sehr gering gehalten werden kann.In a method according to the invention for producing a container of a household refrigerating appliance, a base part made of plastic is initially provided. This is then deformed or thermoformed by thermoforming, so that at the end of the manufacturing process, the container to be produced is formed. An essential aspect of the invention is to be seen in that at least one thin material point of the plastic produced during thermoforming is specifically filled by a filling material. By doing so, the above-mentioned problems can be solved. In particular, no waste of material occurs more so that basically thicker base parts must be provided as required. By selectively refilling the material thin areas, the material thickness can be generated evenly and appropriately and the thin area can also be topped up precisely and precisely. In addition, this procedure can be very easily integrated into the manufacturing process, so that the related manufacturing and labor costs can be kept very low.
Vorzugsweise wird vorgesehen, dass die Materialdünnstelle durch einen Klebstoff aufgefüllt wird. Zum einen ist ein derartiges Füllmaterial im Hinblick auf die beliebige Verformbarkeit äußerst geeignet, die Materialdünnstelle vollständig aufzufüllen. Andererseits wird durch dieses Material auch eine Ausgestaltung erreicht, bei der das Füllmaterial im Nachgang sehr hart ist und entsprechenden mechanischen Belastungen standhält. Darüber hinaus wird durch einen derartigen Klebstoff auch eine zuverlässige mechanische Verbindung mit dem Material des Basisteils bzw. des dann bereits umgeformten Zwischenformteils erreicht. Insbesondere ist dann auch die Oberflächengestaltung des aufgefüllten Dünnstellenbereichs sehr präzise möglich, so dass somit insbesondere auch eine stufenlose Oberflächengestaltung und ein entsprechender Übergang zu den Oberflächen, die an die ursprüngliche Materialdünnstelle angrenzen, erreicht wird.It is preferably provided that the material thin point is filled with an adhesive. On the one hand, such a filling material is extremely suitable with regard to the arbitrary deformability to completely fill up the thin material point. On the other hand, an embodiment is achieved by this material, in which the filler material is very hard afterwards and withstands corresponding mechanical loads. In addition, by such an adhesive also a reliable mechanical connection with the material of the Base part or then already transformed intermediate molding achieved. In particular, the surface design of the filled-in thin-area region is then also possible in a very precise manner, so that, in particular, a stepless surface design and a corresponding transition to the surfaces adjoining the original material thin point are achieved.
Darüber hinaus ist das Auffüllen mit einem Klebstoff besonders einfach in den Fertigungsprozess zu integrieren und eine entsprechende Fertigungsstraße ist diesbezüglich leicht um- bzw. aufzurüsten.In addition, the filling with an adhesive is particularly easy to integrate into the manufacturing process and a corresponding production line is in this regard easily or upgrade.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Füllmaterial aufgesprüht wird. Indem insbesondere ein Sprühkopf verwendet wird, kann die örtlich sehr fokussierte und mengenmäßig sehr präzise zu dosierende Aufbringung des Füllmaterials erreicht werden. Zum einen hat dies wesentliche Vorteile mit Blick auf eine schnellstmögliche Auffüllung derartiger Materialdünnstellen, so dass der Fertigungsprozess zeitlich auch minimiert werden kann. Darüber hinaus ist durch eine derartige Aufsprühung die Materialverteilung auf der bzw. in der Dünnstelle sehr exakt möglich. Es kann somit auch die aufgebrachte Menge an Klebestoff sehr bedarfsgerecht erfolgen, so dass auch hier keinerlei Verschwendung auftritt und auch keine umfängliche weitere Nachbearbeitung des Klebstoffs erforderlich ist und gegebenenfalls ein wieder teilweises Abtragen vermieden ist.It is preferably provided that the filling material is sprayed on. In particular, by using a spray head, the locally very focused and quantitatively very precisely metered application of the filling material can be achieved. On the one hand, this has significant advantages with a view to the fastest possible replenishment of such thin material points, so that the manufacturing process can also be minimized in terms of time. In addition, by such spraying the material distribution on or in the thin spot very possible. Thus, it can also be done very appropriate to the amount of adhesive applied so that no waste occurs here and no extensive further post-processing of the adhesive is required and, if necessary, a partial removal is avoided.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Füllmaterial aufgestrichen wird. Beispielsweise kann hier auch das Aufbringen einer Klebstoffraupe erfolgen. Ebenso kann eine Kombination von einem Aufsprühen mit einem Aufstreichen erfolgen. Bei einem Aufstreichen ist sowohl die raupenartige Aufbringung als auch eine flächige Auftragung umfasst.It can also be provided that the filling material is painted on. For example, the application of an adhesive bead can also take place here. Likewise, a combination of spraying with a brushing done. In a brushing, both the caterpillar application and a surface application is included.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Füllmaterial nach dem Beenden des Thermoformens in die Materialdünnstelle eingefüllt wird. Ein derartiges Vorgehen ist dahingehend besonders vorteilhaft, da eine weitere unerwünschte Verformung des Formzwischenteils nicht mehr auftritt und die Materialdünnstelle im Hinblick auf ihre Ausmaße bereits relativ exakt vorliegt und mit dem entsprechenden Füllmaterial aufgefüllt werden kann.It is preferably provided that the filling material is filled into the material thin point after the completion of the thermoforming. Such a procedure is particularly advantageous in that a further undesired deformation of the intermediate molding part no longer occurs and the material thin point is already relatively accurate in terms of its dimensions and can be filled with the corresponding filling material.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auffüllen der Materialdünnstelle mit dem Füllmaterial nach einem Beschneiden des durch das Thermoformen erzeugten Zwischenformteils durchgeführt wird. Auch dadurch können Situationen vermieden werden, bei denen während des Beschneidens unerwünschte Verformungen oder mechanische Krafteinflüsse auftreten, so dass gegebenenfalls sich das Füllmaterial wieder aus der Dünnstelle entfernen würde oder sich gegebenenfalls selbst so verformen würde, dass wiederum keine erwünschte Materialstärke mehr vorhanden wäre.It is preferably provided that the filling of the material thin point with the filling material is carried out after a trimming of the intermediate molded part produced by the thermoforming. This also situations can be avoided in which unwanted deformations or mechanical force influences occur during trimming, so that if necessary, the filler would again remove from the thin area or possibly even deformed so that again no desired material thickness would be available.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auffüllen der Materialdünnstelle mit dem Füllmaterial vor oder nach einem Stanzen des durch das Thermoformen erzeugten Zwischenformteils zum Behälter durchgeführt wird.It is preferably provided that the filling of the material thin point with the filling material is carried out before or after a punching of the intermediate molding produced by the thermoforming to the container.
Es wird insbesondere vorgesehen, dass eine Materialdünnstelle durch eine Dickenmessung örtlich und/oder im Hinblick auf die Dünnstellentiefe erfasst und erkannt wird. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Messungen während und/oder nach dem Thermoformen erfolgen. Durch eine derartig präzisierte Lokalisierung von Materialdünnstellen kann auch das Auffüllen mit Füllmaterial sehr schnell und exakt erfolgen. Es wird somit gezielt tatsächlich nur an den Stellen Klebstoff aufgebracht, bei denen eine Materialverstärkung und somit Materialverdickung erfolgen soll. Dies wird dahingehend auch im Bezug auf die Menge des Klebstoffs optimiert. Es wird also situationsabhängig nur so viel Klebstoff an die entsprechende Materialdünnstelle eingefüllt, bis eine insbesondere bündige Oberflächengestaltung mit den angrenzenden Flächenbereichen erzielt ist.It is provided, in particular, that a material thin point is detected and recognized locally by a thickness measurement and / or with respect to the thin point depth. This can be done for example by appropriate measurements during and / or after thermoforming. By such a precise localization of material thin points filling with filler material can be done very quickly and accurately. It is thus selectively targeted only applied at the points adhesive in which a material reinforcement and thus material thickening should take place. This is also optimized in terms of the amount of adhesive. Thus, depending on the situation, only so much adhesive is filled into the corresponding material thin point until a particularly flush surface design with the adjacent surface areas is achieved.
Die Dickenmessung und/oder Lokalisierung einer Materialdünnstelle kann durch unterschiedlichste Messverfahren erfolgen. Beispielsweise kann hier eine Messung mittels Laser, Ultraschall etc. durchgeführt werden. Beispielsweise werden in der laufenden Serienproduktion die Behälter regelmäßig, ca. jedes fünfzigste Teil, mittels Ultraschallsensorik an zuvor definierten Stellen gemessen. Wenn die Messergebnisse vom Sollwert abweichen wird die Fertigungsmaschine nachjustiert.The thickness measurement and / or localization of a material thin point can be done by a variety of measurement methods. For example, a measurement by means of laser, ultrasound etc. can be carried out here. For example, in current serial production, the containers are measured regularly, approximately every fiftieth part, by means of ultrasonic sensors at previously defined locations. If the measurement results deviate from the nominal value, the production machine is readjusted.
Es kann in dem Zusammenhang vorgesehen sein, dass das Auftreten einer Materialdünnstelle örtlich und/oder zeitlich kontinuierlich überprüft wird, insbesondere zumindest auch zeitweise bereits während des Thermoverformens durchgeführt wird.It can be provided in the context that the occurrence of a material thin point is continuously checked locally and / or temporally, in particular at least temporarily carried out already during the thermoforming.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Materialdünnstelle so weit mit Füllmaterial gefüllt wird, dass ein bündiger Übergang zu dem an die Materialdünnstelle angrenzenden Flächenbereich des Kunststoffs erzeugt wird.It is preferably provided that the material thin point is filled with filling material so far that a flush transition to the surface area of the plastic adjacent to the material thin point is produced.
Durch diese Auffüllung der erzeugten Materialdünnstellen am Thermoformteil mit dem Füllmaterial werden die erforderlichen Eigenschaften, beispielsweise im Hinblick auf Steifigkeit des Bauteils und/oder Diffusionsdichtigkeit erreicht.By this filling of the generated material thin points on the thermoforming part with the filling material, the required properties are achieved, for example with regard to rigidity of the component and / or diffusion-tightness.
Besonders vorteilhaft ist es, dass dadurch auch in dreidimensionalen Strukturen ausgebildete Materialdünnstellen aufgefüllt werden können und die Oberflächen entsprechend gestaltet werden können. Somit können auch Rippen oder lokale Hinterschnitte entsprechend aufgefüllt werden.It is particularly advantageous that thereby also formed in three-dimensional structures Material thin points can be filled and the surfaces can be designed accordingly. Thus, ribs or local undercuts can be filled accordingly.
Insbesondere ist das Auffüllen mit dem Füllmaterial ein automatisierter Vorgang, der während des Fertigungsprozesses des Behälters durchgeführt wird. Vorzugsweise erfolgt dies mittels eines Roboters und einer Klebstoffauftrageeinheit. Zusätzlich kann auch noch eine Absaugeinheit vorgesehen sein, die eine Klebstoffabsaugung durchführen kann.In particular, filling with the filling material is an automated process that is performed during the manufacturing process of the container. This is preferably done by means of a robot and an adhesive application unit. In addition, a suction unit can also be provided, which can perform an adhesive suction.
Vorzugsweise umfasst die Klebstoffsauftragseinheit einen oder mehrere Auftragköpfe bzw. Auftrageinheiten. Die für die Förderung des Klebstoffs erforderlichen Komponenten sind ebenfalls vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Steuereinheit vorgesehen, die abhängig von erkannten Materialdünnstellen, die durch entsprechende Detektoren erfasst werden, die Klebstoffauftragseinheit steuert.The adhesive application unit preferably comprises one or more application heads or application units. The components required to deliver the adhesive are also provided. In addition, a control unit is provided, which controls the adhesive application unit as a function of recognized material thin points which are detected by corresponding detectors.
Die Dicke der aufgetragenen Füllmaterialschicht hängt von der Verweilzeit und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit sowie vom Durchfluss des verwendeten Auftragkopfs ab.The thickness of the applied filler layer depends on the residence time and / or the speed of movement as well as the flow rate of the applicator head used.
Das aufgetragene Füllmaterial kann artgleich oder artfremd zum Kunststoff des Basisteils sein. The applied filling material may be the same or foreign to the plastic of the base part.
Beispielsweise kann als Füllmaterial ein Zwei-Komponenten-Reaktionsklebstoff aufgebracht werden, insbesondere aufgesprüht werden. For example, as a filler material, a two-component reaction adhesive can be applied, in particular sprayed.
Im Hinblick auf eine vollautomatische Einbringung des Füllmaterials in eine Materialdünnstelle ist für jeden zu erzeugenden Behälter die Anzahl und Position der zu verstärkenden Stellen bzw. der Materialdünnstellen sowie die Auftragsmenge des Klebstoffs pro Dünnstelle zu definieren. Ist beispielsweise bei einer Vorgehensweise und einer spezifischen Formgestaltung eines Behälters vorab bekannt, wo derartige Materialdünnstellen auftreten, so kann beim automatischen Fertigungsprozess bereits vorgegeben werden, wann und in welchen Mengen Klebstoff an die dann bereits bekannten Materialdünnstellen örtlich aufgebracht wird.With regard to a fully automatic introduction of the filling material into a material thin point, the number and position of the points to be reinforced or the thin material points and the application amount of the adhesive per thin point must be defined for each container to be produced. If, for example, in the case of a procedure and a specific shape design of a container, it is already known in advance where such material thin points occur, then it can be predetermined in the automatic production process when and in what quantities adhesive is locally applied to the then already known material thin points.
Durch diese Vorgehensweise kann für jede individuelle Formgebung eines Behälters ein Fertigungsverfahren ermöglicht werden, bei dem der Roboter mit Positionen und Bewegungsgeschwindigkeiten definiert gesteuert wird und dies automatisch erfolgt.By doing so, a manufacturing process can be made possible for each individual shaping of a container, in which the robot is controlled with positions and movement speeds defined and this takes place automatically.
Es kann auch vorgesehen sein, dass durch mehrmaliges Auftragen auf denselben Materialdünnstellen am Bauteil die Wanddicke schrittweise erhöht werden kann. Durch das vorgeschlagene Verfahren ist es auch möglich, dass die bereitgestellten Basisteile bereits dünner zur Verfügung gestellt werden, da die dann auftretenden Materialdünnstellen gezielt aufgefüllt werden können. Dadurch kann auch Kunststoffmaterial eingespart werden. Indem auch eine Reduzierung der Zykluszeit bzw. der Heizzeit beim Thermoformen erreicht wird, kann auch eine Energieeinsparung des Herstellungsprozesses ermöglicht werden.It can also be provided that the wall thickness can be increased stepwise by applying it several times to the same thin material points on the component. By the proposed method, it is also possible that the provided base parts are already made thinner available, since the then occurring material thin points can be selectively filled. As a result, plastic material can be saved. By also achieving a reduction of the cycle time or the heating time during thermoforming, an energy saving of the production process can also be made possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
In
Der Innenbehälter
Dazu wird gemäß der Darstellung in
Das Auffüllen der Materialdünnstelle
In
Es kann vorgesehen sein, dass die Anlage
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Haushaltskältegerät Household refrigerator
- 22
- Außengehäuse outer casing
- 33
- Innenbehälter inner container
- 44
- Aufnahmeraum accommodation space
- 55
- Tür door
- 66
- Basisteil base
- 7a7a
- Oberfläche surface
- 77
- Zwischenformteil Between the molded part
- 88th
- Materialdünnstelle Material thin place
- 99
- Füllmaterial filling material
- 9a9a
- Oberfläche surface
- 1010
- Auftrageinheit application unit
- 1111
- Fertigungsanlage manufacturing plant
- 1212
- Drehtisch turntable
- 1313
- Roboter robot
- 1414
- Steuereinheit control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009045658 A1 [0002] DE 102009045658 A1 [0002]
- DE 102010029583 A1 [0003] DE 102010029583 A1 [0003]
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