DE102012215312B4 - Method for producing an inner container for a household refrigerator, container for a household refrigerator and a corresponding household refrigerator - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen eines Behälters (3) eines Haushaltskältegeräts (1), bei welchem ein Basisteil (6) aus Kunststoff bereitgestellt wird und dieses durch ein Thermoformen zum Behälter (3) verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine beim Thermoformen erzeugte Materialdünnstelle (8) des Kunststoffs gezielt durch einen Klebstoff (9) aufgefüllt wird.Method for producing a container (3) of a household refrigeration appliance (1), in which a base part (6) made of plastic is provided and this is deformed by thermoforming to form the container (3), characterized in that at least one material thin point (8 ) of the plastic is specifically filled with an adhesive (9).
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 refrigerator, in which a base part made of plastic is provided and this is deformed to the container by thermoforming. The invention also relates to a container for a household refrigeration device and a corresponding household refrigeration device.
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 household refrigerator made of plastic by means of thermoforming, points are created due to the process and geometry that fall below a minimum wall thickness required by the application. If these material thin spots are recognized after the thermoforming process, the inner container or the inner door generated is currently ground in and fed back into 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. However, if these thin spots are not recognized, these manufactured parts with quality defects are passed on to the further production process chain. Such thin spots can lead to damage to the parts occurring during the subsequent processing steps, in which case they cannot be used and have to be disposed of. In addition, depending on the type, it is necessary that, due to the complex shaping of such inner containers, blanks or
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.Base parts with a high material thickness must be used in order to maintain the required minimum wall thickness in critical areas of the thermoformed parts. As a result, 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 thermoformed part. On the one hand, plastic material is wasted as a result, and on the other hand, the wall thickness may be made undesirably high at 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 thin spots that are currently occurring, these should be eliminated in a laborious manner by masking with an adhesive tape on the foam side of the inner container. In addition to a high workload, reinforcement of three-dimensional structures is only possible to a limited extent. In addition, there is an increase in the material thickness of the output board to compensate for the thin spots. This has the consequence that higher material costs arise and, in addition, higher cycle times occur with regard to production. In addition, with such an increase in material thickness, subsequent assembly on other parts is no longer possible or only possible with greater difficulty.
Aus
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 the object of the present invention to provide a method and a container and a household refrigeration appliance with such a container, with which or in which the container design is improved with regard to thin areas of material that occur.
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 household 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 einen Klebstoff 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 refrigerator, a base part made of plastic is first provided. This is then deformed or reshaped by thermoforming, so that the container to be produced is formed at the end of the manufacturing process. An essential aspect of the invention can be seen in the fact that at least one thin point of the plastic material produced during thermoforming is specifically filled with an adhesive. By doing so, the above problems can be solved. In particular, there is no longer any waste of material to the effect that, in principle, thicker base parts than necessary have to be provided. By specifically filling up the thin areas of the material, the material thickness can be generated evenly and adapted and the thin area can also be filled very specifically and precisely. In addition, this procedure can be integrated very easily into the manufacturing process in terms of manufacturing technology, so that the related manufacturing and labor costs can be kept very low.
Klebstoff ist 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 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.With regard to its deformability, adhesive is extremely suitable for completely filling up the thin point of the material. On the other hand, this material also achieves a configuration in which the filling material is very hard afterwards and withstands corresponding mechanical loads. In addition, an adhesive also achieves a reliable mechanical connection to the material of the base part or the intermediate molded part that has already been formed. In particular, the surface design of the filled thin point area is then also possible very precisely, so that in particular a stepless surface design and a corresponding transition to the surfaces that adjoin the original material thin point is 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 production process and a corresponding production line is easy to convert or upgrade in this regard.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Klebstoff aufgesprüht wird. Indem insbesondere ein Sprühkopf verwendet wird, kann die örtlich sehr fokussierte und mengenmäßig sehr präzise zu dosierende Aufbringung des Klebstoffs 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 adhesive is sprayed on. By using a spray head in particular, the locally very focused and quantitatively very precisely metered application of the adhesive can be achieved. On the one hand, this has significant advantages with regard to the fastest possible filling of such thin material areas, so that the production process can also be minimized in terms of time. In addition, the material distribution on or in the thin point is possible very precisely through such a spraying. The applied amount of adhesive can therefore also be tailored to requirements, so that no waste occurs here either, and no extensive further post-processing of the adhesive is required and, if necessary, partial removal is avoided again.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Klebstoff 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 adhesive is painted on. For example, an adhesive bead can also be applied here. A combination of spraying on with brushing on can also take place. In the case of brushing on, both the bead-like application and the areal application are included.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Klebstoff 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 aufgefüllt werden kann.It is preferably provided that the adhesive is poured into the thin point of the material after the end of the thermoforming. Such a procedure is particularly advantageous in that a further undesired deformation of the intermediate mold part no longer occurs and the material thin point is already relatively exact with regard to its dimensions and can be filled.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auffüllen der Materialdünnstelle 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 der Klebstoff 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 thin area of material is filled up after the intermediate molded part produced by the thermoforming has been trimmed. This also avoids situations in which undesirable deformations or mechanical forces occur during trimming, so that the adhesive might be removed from the thin area or might deform itself in such a way that again no desired material thickness would be present.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auffüllen der Materialdünnstelle vor oder nach einem Stanzen des durch das Thermoformen erzeugten Zwischenformteils zum Behälter durchgeführt wird.It is preferably provided that the filling of the thin point of material is carried out before or after the intermediate molded part produced by the thermoforming is punched into 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 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.In particular, it is provided that a material thin point is detected and recognized locally and / or with regard to the thin point depth by means of a thickness measurement. This can be done, for example, by appropriate measurements during and / or after thermoforming. Such a precise localization of material thin spots can also be used to fill up very quickly and precisely. In this way, adhesive is actually only applied in a targeted manner at those points where material reinforcement and thus material thickening is to take place. This is also optimized with regard to the amount of adhesive. Depending on the situation, only enough adhesive is poured into the corresponding thin point of the material until a surface design, in particular flush 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 thin point in the material can be carried out using a wide variety of measurement methods. For example, a measurement using laser, ultrasound, etc. can be carried out here. For example, in ongoing series production, the containers are measured regularly, around every fiftieth part, using ultrasonic sensors at previously defined points. If the measurement results deviate from the target 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.In this context, it can be provided that the occurrence of a thin point in the material is checked continuously in terms of location and / or time, and in particular is carried out at least temporarily during the thermoforming.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Materialdünnstelle so weit mit Klebstoff 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 adhesive to such an extent that a flush transition to the surface area of the plastic adjoining the material thin point is produced.
Durch diese Auffüllung der erzeugten Materialdünnstellen am Thermoformteil werden die erforderlichen Eigenschaften, beispielsweise im Hinblick auf Steifigkeit des Bauteils und/oder Diffusionsdichtigkeit erreicht.This filling of the thin material points produced on the thermoformed part results in the required properties, for example with regard to the stiffness 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 as a result, three-dimensional structures are also formed Thin areas of material can be filled and the surfaces can be designed accordingly. Ribs or local undercuts can thus also be filled in accordingly.
Insbesondere ist das Auffüllen 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 is an automated process that is carried out 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 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 convey the adhesive are also provided. In addition, a control unit is provided which controls the adhesive application unit as a function of recognized thin material points that are detected by corresponding detectors.
Die Dicke der aufgetragenen Klebstoffschicht hängt von der Verweilzeit und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit sowie vom Durchfluss des verwendeten Auftragkopfs ab.The thickness of the applied adhesive layer depends on the dwell time and / or the speed of movement as well as the flow rate of the application head used.
Beispielsweise kann ein Zwei-Komponenten-Reaktionsklebstoff aufgebracht werden, insbesondere aufgesprüht werden.For example, a two-component reactive adhesive can be applied, in particular sprayed on.
Im Hinblick auf eine vollautomatische Einbringung des Klebstoffs 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 adhesive into a material thin point, the number and position of the points to be reinforced or the material thin points as well as the application quantity of the adhesive per thin point must be defined for each container to be produced. If, for example, with a procedure and a specific shape of a container it is known in advance where such material thin spots occur, then in the automatic production process it can already be specified when and in what quantities adhesive is applied locally to the then known material thin spots.
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.This procedure enables a production process for each individual shape of a container, in which the robot is controlled in a defined manner with positions and movement speeds 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 step-by-step by repeated application to the same thin areas of material on the component. The proposed method also makes it possible for the provided base parts to be made available in a thinner form, since the thin areas of material that then occur can be specifically filled. As a result, plastic material can also be saved. By also reducing the cycle time or the heating time during thermoforming, it is also possible to save energy in the manufacturing process.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts; -
2 verschiedene Fertigungszustände beim Herstellen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Behälters; -
3 eine schematische Darstellung einer Fertigungsanlage für einen derartigen Behälter; und -
4 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm mit Teilschritten bei der Herstellung eines entsprechenden Behälters.
-
1 a perspective view of an embodiment of a household refrigerator according to the invention; -
2 different manufacturing states in the manufacture of an embodiment of a container according to the invention; -
3 a schematic representation of a production plant for such a container; and -
4th a simplified flow chart with partial steps in the production of a corresponding container.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
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 symbols
- 11
- HaushaltskältegerätHousehold refrigerator
- 22
- AußengehäuseOuter casing
- 33
- Innenbehälter, BehälterInner container, container
- 44th
- AufnahmeraumRecording room
- 55
- Türdoor
- 66th
- BasisteilBase part
- 77th
- Oberfläche, FlächenbereichSurface, area
- 77th
- ZwischenformteilIntermediate molded part
- 88th
- MaterialdünnstelleThin point of material
- 99
- Füllmaterial, KlebstoffFiller material, glue
- 9a9a
- Oberflächesurface
- 1010
- AuftrageinheitOrder unit
- 1111
- Fertigungsanlage, AnlageManufacturing plant, plant
- 1212th
- DrehtischTurntable
- 1313th
- Roboterrobot
- 1414th
- SteuereinheitControl unit
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- 2012-08-29 DE DE102012215312.8A patent/DE102012215312B4/en active Active
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