DE102017129706B4

DE102017129706B4 - Rahmen für eine Transportbox

Info

Publication number: DE102017129706B4
Application number: DE102017129706.5A
Authority: DE
Inventors: Dirk Breitkreuz
Original assignee: Wetropa Kunststoffverarbeitung & Co KG GmbH; Wetropa Kunststoffverarbeitung & CoKg GmbH
Current assignee: Wetropa Kunststoffverarbeitung & Co KG GmbH; Wetropa Kunststoffverarbeitung & CoKg GmbH
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: DE102017129706A1

Abstract

Rahmen (1) für eine Transportbox (10)umfassend zumindest eine Seitenwand (2) aus einem ersten Material (8), welches Polypropylen enthält,wobei die Seitenwand (2) aus separaten Seitenteilen (20) besteht undzumindest eine Kante (4) und/oder zumindest einen Stoß (5) zwischen zwei benachbarten Flächen der Seitenwand undzumindest eine Verstärkung (6) aufweist, welche die Kante (4) und/oder den Stoß (5) abdeckt,dadurch gekennzeichnet, dassdie Verstärkung (6) als L-Profil oder Flachprofil oder U-Profil oder H-Profil ausgebildet undaus einem zweiten Material (9) gebildet und stoffschlüssig mit dem ersten Material (8) mittels eines durch Laser-Durchstrahlschweißen hergestellten Fügebereichs (7) verbunden ist,wobei das zweite Material aus transparentem Polypropylen besteht, so dass sich das erste Material und das zweite Material voneinander in ihrem Transmissionsgrad und in ihrem Absorptionsgrad für Laserlicht der während der Herstellung des Fügebereichs verwendeten Laserwellenlänge unterscheiden, undwobei der Fügebereich (7) durch zumindest während seiner Herstellung erweichtes erstes und/ zweites Material (8, 9) ausgebildet ist, welches zumindest an der Seitenwand (2) und an der Verstärkung (6) haftet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rahmen für eine Transportbox, eine Transportbox und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rahmens beziehungsweise einer solchen Transportbox unter Verwendung eines Laserdurchstrahlschweiß-Verfahrens.
Transportboxen wie diejenigen der Anmelderin dienen als Gefäße, Kisten oder Container zur Aufnahme beliebiger Produkte. Dabei kann es sich um Stückgut, Schüttgüter oder Fluide handeln. Derartige Transportboxen können ein- oder mehrteilig ausgebildet und auch unterteilt sein. Sie sollen robust sowie einfach und günstig herzustellen, zu handhaben und zu transportieren sein. In der Praxis haben sich dazu Transportboxen aus Kunststoff etabliert, welche häufig aus Hohlkammerplatten gefertigt sind. Diese sind mit dem Prinzip einer Wellpappe vergleichbar und weisen durch den laminierten Schichtaufbau aus zwei voneinander beabstandeten, die Platte definierenden flächigen äußeren Schichten und einer dazwischen angeordneten Hohlkammern bildenden Struktur bei geringem Gewicht eine ausreichende Festigkeit auf.
In DE 202 17 144 U1 ist ein Isolierbehälter gemäß einer derartigen Konstruktion beschrieben. Des Weiteren sind Transportsysteme bekannt, bei denen eine Palette mit einem Palettenaufsetzrahmen verbunden wird. Der Palettenaufsetzrahmen kann aus Hohlkammerplatten aufgebaut sein. Derartige Transportsysteme sind in DE 10 2016 200 846 A1 , DE 10 2016 212 860 A1 und EP 3 375 725 A1 beschrieben.
Üblicherweise werden oben offene Transportboxen aus einer im Wesentlichen rechteckförmigen Platte gefertigt, wobei Ausschnitte im Bereich der zu bildenden Ecken eine Vorform bilden, welche durch Falten der äußeren Bereiche den Aufbau von Seitenwänden und Boden erlaubt. Solche Transportboxen sind in DE 10 2014 119 626 A1 und DE 20 2007 011 823 U1 beschrieben. Im Bereich der Ecken werden häufig mit den Seitenwänden überlappende Bereiche vorgesehen und mit den Seitenwänden verbunden. Auch Nut-Feder-Verbindungen sind zu diesem Zweck bekannt, beispielsweise aus US 2,964,210 .
Die Verbindung solcher überlappender Bereiche aus dem Material der Transportbox, insbesondere ihrer Seitenwände und insbesondere im Bereich der Ecken, erfolgt derzeit üblicherweise mittels Ultraschallschweißen. Teilweise wird dies händisch vorgenommen. Die Fertigung eines Schweißpunktes dauert dabei zwischen 15 und 30 Sekunden, so dass die Herstellung relativ langwierig ist. Zudem ist der optische Eindruck derart aus einem Material gefalteter Transportboxen mit verstärkten Ecken aus demselben Material nicht ansprechend und wird den wachsenden Anforderungen an ästhetische Produkte nicht gerecht.
Es ergibt sich damit eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, robuste, günstige sowie einfach und schnell herstellbare Transportboxen zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte ästhetische Wirkung im Vergleich mit bekannten Transportboxen haben.
Diese Aufgabe löst die Erfindung auf überraschend einfache Weise mit einem Rahmen für eine Transportbox und der Verwendung eines Laserdurchstrahlschweiß-Verfahrens zum Herstellen eines Rahmens für eine Transportbox gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweils zugeordneten Unteransprüche.
Die Erfindung stellt einen Rahmen für eine Transportbox zur Verfügung, welcher zumindest eine Seitenwand aus einem ersten Material umfasst, welches Polypropylen enthält, wobei die Seitenwand zumindest eine Kante und/oder zumindest einen Stoß zwischen zwei benachbarten Flächen der Seitenwand und zumindest eine Verstärkung aufweist, welche eine Kante und/oder einen Stoß abdeckt, wobei die Verstärkung als L-Profil oder Flachprofil oder U-Profil oder H-Profil ausgebildet und aus einem zweiten Material gebildet und stoffschlüssig mit dem ersten Material mittels eines durch Laser-Durchstrahlschweißen hergestellten Fügebereichs verbunden ist, wobei das zweite Material aus transparentem Polypropylen besteht, so dass sich das erste Material und das zweite Material voneinander in ihrem Transmissionsgrad und in ihrem Absorptionsgrad für Laserlicht der während der Herstellung des Fügebereichs verwendeten Laserwellenlänge unterscheiden, und wobei der Fügebereich durch zumindest während seiner Herstellung erweichtes erstes und zweites Material ausgebildet ist, welches zumindest an der Seitenwand und an der Verstärkung haftet.
Der Begriff „erweicht“ bedeutet das Versetzen in einen verformbaren Zustand, in welchem das Material so fließfähig ist, dass es sich in den Spalt zwischen erstem und zweiten Material bewegt. Dazu kann das Material plastifiziert und/oder zumindest teilweise geschmolzen vorliegen. Je nachdem, welche Materialien eingesetzt werden und welche Verfahrensparameter wie insbesondere Fügegeschwindigkeit und Temperaturführung bei der Herstellung angewandt werden kann neben dem ersten auch das zweite Material „erweichen“. Dann kann der Fügebereich unter Beteiligung des zweiten Materials ausgebildet sein.
Die Erfindung schafft damit den Vorteil, anders als etwa über eine Klebeverbindung die Verstärkung aus dem zweiten Material an dem ersten Material allein durch sozusagen arteigenes Material zu befestigen. So kann auf den Einsatz zusätzlicher Komponenten verzichtet werden.
Der Begriff „Kante“ wird für den Bereich verwendet, an welchem zwei benachbarte Flächen einen Winkel ungleich 180° einschließen. Insbesondere umfasst der Begriff „Kante“ die Eckbereiche einer quaderförmigen Transportbox im Bereich der Linie, an der zwei Seitenwände aneinander angrenzen.
Insbesondere kann für die Seitenwand plattenförmiges Material verwendet werden. Eine „Kante“ kann durch zwei aneinander stoßende Platten gebildet werden. Auch durch Knicken beziehungsweise Falten einer Platte kann eine „Kante“ erzeugt werden.
Der Begriff „Stoß“ wird für einen Bereich verwendet, an welchem eine Verbindung zwischen Flächen dadurch gebildet wird, dass eine Fläche mit ihrem Rand an die andere Fläche stößt. Ein „Stoß“ kann zwischen der Fläche der einen und dem Rand der anderen Fläche, jedoch auch zwischen einem Rand der einen und einem Rand der anderen Fläche sowie zwischen zwei Rändern derselben Fläche gebildet werden. Letzteres ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein plattenförmiges Material derart gebogen wird, dass durch den Stoß zwischen einander gegenüber liegenden Rändern eine Seitenwand gebildet wird, insbesondere in Form eines Kreisrings. Auch durch das Ansetzen zweier Flächen aneinander zur Bildung eines Bereichs, an welchem diese einen Winkel im Wesentlichen gleich 180° einschließen, wird ein „Stoß“ gebildet. Ein „Stoß“ kann auch ein sozusagen ins Leere weisender Rand einer Fläche sein, insbesondere die obere und/oder untere Begrenzung einer Seitenwand.
Die Verstärkung ist im Rahmen der Erfindung vom Fachmann in passender Profilierung für den jeweiligen Anwendungsfallals L-Profil oder Flachprofil oder U-Profil oder H-Profil ausgebildet gewählt.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Material und/oder das zweite Material zumindest einen thermoplastischen Kunststoff umfasst, wobei sich das erste Material und das zweite Material voneinander in ihrem Transmissionsgrad und in ihrem Absorptionsgrad für Laserlicht der während der Herstellung des Fügebereichs verwendeten Laserwellenlänge unterscheiden. Insbesondere können das erste Material und/oder das zweite Material aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.
Durch diese Materialwahl wird in besonders einfacher Weise ermöglicht, die Erweichung des ersten unddes zweiten Materials bei der Herstellung des Rahmens mittels Energieeintrag über einen Laser durchzuführen. Das Laserschweißen ermöglicht eine Zeit- und Kostenersparnis im Vergleich zum üblichen Ultraschallschweißen. Zudem wird durch die Gestaltung der Ecken unter Verwendung des insbesondere transparenten zweiten Materials ein optisch verbesserter Eindruck erreicht.
Im Rahmen der Erfindung kann je nach Materialeigenschaften für den betreffenden Anwendungsfall gewählt werde. Beispielsweise liegt die Laserwellenlänge bei der Herstellung des Fügebereichs im Bereich von 800 nm bis 1200 nm, insbesondere im Bereich von 900 nm bis 1100 nm, bevorzugt im Bereich eines Hochleistungsdiodenlasers oder eines Festkörperlasers, beispielsweise eines Faserlasers, insbesondere Nd:YAG-Lasers.
Um bei einem relativ geringen Gewicht des Rahmens beziehungsweise der Transportbox eine ausreichende Stabilität zu erreichen, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Material ist als Hohlkammerplatte, insbesondere als Strukturkammerplatte, beispielsweise als Strukturkammerplatte TRIPLEX®, ausgebildet ist.
Ein besonders geeigneter Werkstoff für das erste Material ist Polypropylen, denn leicht zu reinigen, resistent gegen Säuren, Laugen und Mineralsalze, geeignet für die Langzeitlagerung auch im Freien und in vielen Farben lieferbar. Durch das Anreichern von Polypropylen mit Füllstoffen lassen sich seine Eigenschaften wie insbesondere der Transmissionsgrad und der Absorptionsgrad für Laserlicht einstellen. Bei Raumtemperatur ist Polypropylen gegen Fette sowie nahezu alle organischen Lösungsmittel, ausgenommen starke Oxidationsmittel, beständig. Nichtoxidierende Säuren und Laugen lassen sich in Gefäßen aus Polypropylen lagern. Daher ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass das erste Material Polypropylen enthält. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das zweite Material aus transparentem Polypropylen, insbesondere syndiotaktischem Polypropylen (PP-S), besteht, welches transparent und daher für die Befestigung mittels eines Laserdurchlichtschweiß-Verfahrens besonders geeignet ist.
In einfacher Weise kann die Befestigung der Verstärkung an dem ersten Material durch einen Fügebereich erreicht werden, welcher zumindest einen linienförmigen Strang aus zumindest während seiner Herstellung erweichtem erstem und/ zweitem Material aufweist, welches an der Seitenwand und an der Verstärkung haftet. Ein derartiger Strang kann hergestellt werden, indem die Verstärkung auf dem ersten Material mechanisch lösbar fixiert wird. Ein beweglicher Laser durchstrahlt das zweite Material der Verstärkung und schmilzt den angrenzenden Bereich des ersten Materials auf, das die Energie des Laserlichtes absorbiert. Durch Wärmeleitung plastifiziert auch die mit diesem Bereich des ersten Materials in Kontakt stehende Bereich des zweiten Materials. Nach dem Wiederverfestigen beider Materialien ist durch den geschaffenen Fügebereich eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung erzeugt. Dabei können große Festigkeiten und Dichtheiten erzielt werden.
Im Rahmen der Erfindung haben sich Fügebereiche als zweckmäßig erwiesen, bei welchen der Strang eine Breite im Bereich kleiner als 5 mm, bevorzugt mit einer Breite von größer oder gleich 100 Mikrometern bis kleiner oder gleich 3 mm, bevorzugt mit einer Breite im Bereich von größer oder gleich 0,8 mm bis kleiner oder gleich 3 mm, aufweist.
Der Fügebereich kann abgestimmt auf die Belastung bei der Verwendung der Transportbox beziehungsweise des Rahmens variabel dimensioniert werden. Insbesondere bietet die Erfindung die Möglichkeit, mehrere linienförmige Stränge miteinander zu kombinieren. Beispielsweise kann der Fügebereich zumindest zwei derartige umfassen, welche insbesondere einen Abstand zueinander im Bereich von kleiner oder gleich 3 cm, bevorzugt im Bereich von größer oder gleich 1 mm bis kleiner oder gleich 2 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 1,5 cm haben. Die Abmessungen wird der Fachmann auch in Abstimmung auf die Dimensionen der zu verbindenden Elemente des Rahmens beziehungsweise der Transportbox vornehmen. Beispielhaft liegen typische Masse für Länge und Breite im Bereich von 2100 mm bis 2400 mm, wobei die Höhe im Bereich um 200 mm liegt.
Linienförmige Stränge können sich im Rahmen der Erfindung auch kreuzen. Ein „Strang“ kann auch aus benachbart zueinander angeordneten eher punktförmigen Haftstellen bestehen, wenn etwa ein gepulster Laser verwendet wird.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, dass die Seitenwand des Rahmens für eine Transportbox aus, insbesondere vier, separaten Seitenteilen besteht. Damit wird eine deutliche Materialersparnis gegenüber den eingangs beschriebenen bekannten Transportboxen erreicht. Insbesondere ist im Rahmen der Erfindung der Rahmen für die Transportbox rechteckig und umfasst vier separat zugeschnittene Seitenteile, die über Verstärkungen miteinander verbunden sind. Die Transportbox kann des Weiteren einen Boden umfassen. Der Rahmen kann an den Boden anschließen.
Es ist aber auch möglich, mittels der Erfindung den Rahmen zu verwenden, um eine Transportbox mit variabel einstellbarer Höhe zu schaffen, dazu wird weiter unten nochmals eingegangen.
Um den Rahmen für die Transportbox auch bei Verwendung von Hohlkammerplatten vor dem Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen und eine im Wesentlichen geschlossene Außenhülle zu erreichen, die auch den Einsatz unter erhöhten Hygieneanforderungen bis hin zu Reinraumanwendungen erlaubt, bietet die Erfindung in einer vorteilhaften Weiterbildung die Möglichkeit, dass der Rahmen zumindest eine Verstärkung umfasst, welche eine Begrenzung der Seitenwand abdeckt. Damit kann erreicht werden, dass die nach außen offenen Kammern des Hohlkammerprofils verschlossen werden.
Insbesondere kann die Verstärkung, welche eine Begrenzung der Seitenwand abdeckt, als sogenanntes Stapelrandprofil ausgebildet sein. Damit wird das einfache Aufeinanderstapeln von Rahmen zur variabel wählbaren Vergrößerung der Höhe einer Transportbox und/oder das einfache Aufeinanderstapeln mehrerer Transportboxen ermöglicht. Ein Beispiel für ein Stapelrandprofil ist in der Patentanmeldung DE 10 2016 125 668.4 beschrieben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen als Palettenaufsetzrahmen ausgebildet ist.
Ein Palettenaufsetzrahmen ermöglicht es, Waren auf Paletten sicher und geordnet zu transportieren.
Zur platzsparenden Lagerung von erfindungsgemäßen Rahmen können diese zusammenlegbar sein. Dazu sieht die Erfindung vor, dass der Rahmen zumindest ein Scharnier in einer Ecke, bevorzugt Scharniere in allen Ecken, aufweist, wobei das Scharnier oder die Scharniere bevorzugt als M-Profil ausgebildet ist oder sind.
Im Rahmen der Ausführungsform, nach welcher die Scharniere als durch Falten erzeugtes M-Profil ausgebildet sind, kann der Stoß, welcher durch den Anfang und das Ende des für die Fertigung der Seitenwand verwendeten Materialbahn entsteht, mit einer Verstärkung gemäß der Erfindung wie oben beschrieben geschlossen werden.
Die Erfindung ist des Weiteren gerichtet auf ein Verfahren zum Herstellen eines oben beschriebenen Rahmens für eine Transportbox durch Verwendung eines Laser-Durchstrahlschweißverfahrens, bei welchem die Verstärkung auf dem ersten Material mechanisch lösbar fixiert wird und ein beweglicher Laser das zweite Material der Verstärkung durchstrahlt und dabei den angrenzenden Bereich des ersten Materials aufschmilzt, welches die Energie des Laserlichtes absorbiert, wobei durch Wärmeleitung auch der mit diesem Bereich des ersten Materials in Kontakt stehende Bereich des zweiten Materials plastifiziert und nach dem Wiederverfestigen beider Materialien ein Fügebereich geschaffen wird.
Bei der Herstellung eines solchen Rahmens kann die Laserwellenlänge in geeigneter Weise im Bereich von 800 nm bis 1200 nm, insbesondere im Bereich von 900 nm bis 1100 nm, bevorzugt im Bereich eines Hochleistungsdiodenlasers oder eines Festkörperlasers, beispielsweise eines Faserlasers, insbesondere Nd:YAG-Lasers, eingestellt werden.
Dabei kann ein Laserstrahl mit einer Energie im Bereich von kleiner oder gleich 100 W, bevorzugt von kleiner oder gleich 50 W, besonders bevorzugt im Bereich zwischen größer oder gleich 20 W bis kleiner oder gleich 30 W verwendet werden, um eine hinreichend stabile Haftung der Verstärkung zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Herstellung der Befestigung der Verstärkung erlaubt eine schnelle Fertigung des Rahmens für eine Transportbox, indem die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls im Bereich von kleiner oder gleich 50 mm/s, bevorzugt von kleiner oder gleich 250 W, besonders bevorzugt im Bereich zwischen größer oder gleich 5 mm/s bis kleiner oder gleich 15 mm/s beträgt.
Um die Fertigungsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen, bietet die Erfindung zusätzlich die Möglichkeit, zumindest das erste Material oder das zweite Material während des Laser-Durchstrahlschweißens mittels einer Wärmequelle, beispielsweise eines Heizstrahlers, zu erwärmen. Dieses Vorgehen wird auch als „Hybridlaserschweißen“ bezeichnet.
Durch den Einsatz der weiteren Wärmequelle ist der obere Fügepartner bereits vorgewärmt, wenn beide Fügepartner vom Laser bestrahlt werden. In der Folge ist ein niedriger Wärmefluss für das Aufschmelzen und die Ausbildung eines Fügebereichs mit mindestens einem linienförmigen Strang erforderlich. Außerdem verliert der transparente Fügepartner an Steifigkeit und kann dadurch besser an Formabweichungen des anderen Materials angepasst werden. Die Prozessgeschwindigkeiten kann damit beispielsweise um den Faktor 5 erhöht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche und ähnliche Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. Es zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Transportbox nach dem Stand der Technik in Aufsicht,
2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Rahmens für eine Transportbox nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Aufsicht,
3 eine Detailansicht aus dem Fügebereich als Ausschnitt aus 2 in Ansicht aus der Blickrichtung gemäß Pfeil A in 2,
4 schematische Darstellungen des Ausgangsmaterials zur Herstellung einer Transportbox gemäß dem Stand der Technik (4A) sowie nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (4B) und einer dritten Ausführungsform der Erfindung (4C),
5 eine schematische Darstellung eines Rahmens für eine Transportbox nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung in Aufsicht,
6 schematische Darstellungen 6A und 6B von Abdeckungen einer Begrenzung einer Seitenwand gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung,
7 eine schematische Darstellung eines Ausbruchs aus einem Rahmen für eine Transportbox gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Stapelrandprofil in Seitenansicht und entlang des Schnitts B-B im Längsschnitt.

In 1 ist ein Blick von oben in eine Transportbox nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Transportbox 10 hat einen in der Zeichenebene liegenden Boden 3, von dem aus sich vier Seitenteile 20 zur Bildung einer Seitenwand 2 aus der Zeichenebene heraus erstrecken. Das in der Ansicht in 1 oben (unten) positionierte längere Seitenteil hat rechts und links angelängte und zur Bildung von Ecken abgeknickte Ansätze, die in der Darstellung nach unten (oben) zeigen. Diese Ansätze überlappen die äußeren Bereiche der in der Ansicht in 1 rechts und links positionierten kürzeren Seitenteile. In jedem Bereich der Überlappung sind benachbarte Seitenteile miteinander im Fügebereich 7 verbunden. Beispielhaft jeweils vier Ultraschallschweißpunkte 77 sind im Bereich der Überlappung unter Ausbildung von Kanten 4 gesetzt, um das überlappende Material, welches von den längeren Seitenteilen abgeklappt ist, mit den jeweils benachbarten (vom Inneren der Transportbox aus gesehen dahinterliegenden) kürzeren Seitenteilen zu verbinden. Der Übersichtlichkeit halber ist nur einer der Ultraschallweißpunkte 77 mit seinem Bezugszeichen versehen.
In 2 ist ein Blick von oben in einen Rahmen für eine Transportbox gemäß der Erfindung gezeigt.
Der Rahmen 1 für eine Transportbox umfasst eine Seitenwand 2 aus einem ersten Material 8, wobei die Seitenwand 2 Kanten 4 und einen Stoß 5 und Verstärkungen 6 aufweist, welche jeweils eine Kante 4 oder den Stoß 5 abdecken. Die Verstärkungen 6 sind aus einem zweiten Material 9 gebildet und stoffschlüssig mit dem ersten Material 8 mittels jeweils eines Fügebereichs 7 verbunden. Der Fügebereich 7 ist durch zumindest während seiner Herstellung erweichtes erstes Material 8 und/oder zweites Material 9 ausgebildet, das zumindest an der Seitenwand 2 und an der Verstärkung 6 haftet.
Der Rahmen 1 umfasst im gezeigten Beispiel eine Seitenwand 2, welche aus einem streifenförmigen Zuschnitt eines ersten Materials 8 gebildet ist. Das Material 8 ist beispielsweise eine TRIPLEXO-Strukturkammerplatte. Unter Bildung von Kanten 4 an den Ecken ist die Seitenwand im Querschnitt zu einem Rechteck gefaltet. Die Begrenzungen der ursprünglichen kurzen Seiten des Zuschnitts für die Seitenwand 2 sind nach der Faltung unter Bildung eines Stoßes 5 einander gegenüberliegend positioniert.
Die Kanten 4 und den Stoß 5 überdeckend weist der Rahmen 1 Verstärkungen 6 auf. Die Verstärkungen 6 bestehen im gezeigten Beispiel aus transparentem Polypropylen. Jede der Verstärkungen 6 trägt zur Bildung eines Fügebereiches 7 zwischen dem ersten und dem zweiten Material bei. Der Übersichtlichkeit halber ist nur einer der Fügebereich 7 mit seinem Bezugszeichen versehen.
In 3 ist ein Ausschnitt aus dem Fügebereich in Ansicht aus der Blickrichtung gemäß Pfeil A in 2 gezeigt. Das zweite Material 9 ist transparent, so dass linienförmige Stränge 70 erkennbar sind, welche das erste Material 8 stoffschlüssig mit dem zweiten Material 9 verbinden. Jeder linienförmige Strang korrespondiert zu dem Weg, welchen ein Laserlichtpunkt während der Herstellung entlang der Materialpaarung 8, 9 geführt. Dabei wird das erste und gegebenenfalls auch das zweite Material erweicht. Das erweichte Material fließt in Kontakt zu dem ersten und dem zweiten Material unter Bildung des linienförmigen Stranges so, dass das erweichte Material an dem ersten Material 8 und dem zweiten Material 9 und damit an der Seitenwand 2 und an der Verstärkung 6 haftet. Diese Haftung wird bei Erkalten des erweichten Materials nach Beendigung des Einflusses des Laserlichts fixiert.
Die Erfindung ermöglicht durch den Einsatz von Verstärkungen den Verzicht auf die überlappende Dimensionierung von Seitenwandmaterial. Damit werden materialsparende Zuschnitte für Rahmen beziehungsweise Transportboxen erreicht. In 4 ist dies anhand von drei Möglichkeiten für den Zuschnitt von Transportboxen dargestellt. Die Transportboxen aus den Zuschnitten gemäß 4A, 4B und 4C haben identische Abmessungen.
In 4A ist für eine erfindungsgemäße Transportbox mit einem Boden 3 und vier Seitenteilen 20 der Zuschnitt aus erstem Material dargestellt. Die offen dargestellten Stöße zwischen jedem Seitenteil 20 und dem Boden 3 sowie zwischen benachbarten Seitenteilen 20 werden über entsprechend bemessene Verstärkungen 6 unter Ausbildung der Transportbox geschlossen.
In einer alternativen Ausführungsform gemäß 4B können die Seitenteile 20 auch an den Boden 3 angeschnitten sein, wobei die Seitenteile zur Herstellung der Transportbox beispielsweise durch Falten aufgestellt werden. Dann werden die Stöße zwischen benachbarten Seitenteilen 20 über entsprechend bemessene Verstärkungen 6 unter Ausbildung der Transportbox geschlossen. Erfolgt ein Zuschnitt für die in 3B dargestellte Variante einer erfindungsgemäßen Transportbox aus einer rechteckförmigen Platte an Ausgangsmaterials, fallen Ausschnitte 110 im Bereich der zu bildenden Ecken an.
Der Materialbedarf gemäß der in 4B dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist dabei deutlich geringer als bei der Herstellung einer bekannten Transportbox, deren Vorform 120 mit entsprechendem Zuschnitt in 4C dargestellt ist. Durch die Notwendigkeit, Überlappungen 115 für die Verbindung benachbarter Seitenteile miteinander bereitzustellen, wird zusätzliches Material benötigt. Außerdem werden weitere Arbeitsschritte erforderlich zum Anbringen der Schnitte zwischen jeder Überlappung 115 und ihrem benachbarten Seitenteil 20 und zum Aufstellen der Überlappungen selbst neben dem Aufstellen der Seitenteile. Die Erfindung ermöglicht dagegen den Verzicht auf diese weiteren Arbeitsschritte.
Die Erfindung ist dabei dazu geeignet, Transportboxen unterschiedlichster räumlicher Gestalt bereitzustellen. Beispielhaft ist in 5 ein Rahmen 1 für eine zylinderförmige Transportbox in Aufsicht dargestellt. Die Seitenwand 2 ist aus einem streifenförmigen Zuschnitt eines ersten Materials 8 gebildet und so aufgerollt, dass zwei ursprünglich parallel zueinander liegende Begrenzungen des Zuschnitts für die Seitenwand 2 unter Bildung eines Stoßes 5 einander gegenüberliegend sozusagen vis-a-vis positioniert sind. Der Stoß 5 wird im gezeigten Beispiel auf der Innenseite und der Außenseite des Rahmens 1 von jeweils einer Verstärkung 6 abgedeckt. Es ist jedoch auch möglich, nur auf einer Seite eine Verstärkung vorzusehen. Die Verstärkungen und die Seitenwand 2 haften mittels der Fügebereiche 7 aneinander.
Die Erfindung kann des Weiteren dazu eingesetzt werden, offene Ränder von Wandmaterialien wie insbesondere die offene Begrenzung einer Hohlkammerplatte zu verschließen. In 6A ist eine Wand aus Hohlkammerprofil 85 im Längsschnitt dargestellt. Ein zweites Material 6 deckt als U-Profil die Begrenzung 25 mit ihren offenen, angeschnittenen Kammern des Hohlkammerprofils ab und ist über Fügebereiche 70 mit den schwarz dargestellten geschlossenen Flächen verbunden. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung eine derartige Verstärkung eines Stoßes im Randbereich einer Hohlkammerpatte auch durch ein zweites Material 9 als Flachprofil gefertigt werden. Ein Beispiel dafür ist in 6B dargestellt.
Im Zusammenhang mit 6 wurden erfindungsgemäße Verstärkungen beziehungsweise Abdeckungen beschrieben für eine Seitenwand. In gleicher Weise kann im Rahmen der Erfindung auch eine offene Begrenzung einer Bodenplatte mit einer Verstärkung abgedeckt werden, insbesondere wenn eine Transportbox gemäß der oben beschriebenen Weise aus separaten Platten für Boden und Seitenwände gefertigt wird.
Die Verstärkung selbst kann gemäß der Erfindung auch dazu ausgebildet sein, weitere Funktionen im Zusammenhang mit dem Gebrauch einer Transportbox zu übernehmen. Beispielsweise kann sie neben der oben beschriebenen Verstärkung beziehungsweise Abdeckung dazu weitergebildet sein, das Stapeln mehrerer Rahmen oder Transportboxen zu ermöglichen. In 7 ist dazu exemplarisch ein Ausbruch aus einem Rahmen 1 für eine Transportbox gezeigt, welche zusammenlegbar ist. Die Kanten 4 sind jeweils durch M-Faltung als Scharnier ausgebildet (nicht dargestellt). Die Seitenwand 2 weist ein umlaufendes Stapelrandprofil 27 auf, welches über Fügebereiche 70 mit der Seitenwand 2 verbunden ist. Das Stapelrandprofil ist aus Einzelteilen gebildet, die den Bereich der Kanten 4 frei lassen, so dass dort die Scharnierwirkung zum flachen Zusammenlegen des Rahmens unbeeinflusst bleibt.
Im Rahmen der Erfindung kann ein Stapelrandprofil auch an einen nicht-zusammenlegbaren Rahmen für eine Transportbox angebracht sein. Die Ausbildung eines Palettenaufsetzrahmens erfolgt gemäß der Erfindung in korrespondierender Weise zu dem oben beschriebenen Versehen der Seitenwand mit einem Stapelrandprofil.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzeln dargestellten Beispiele auch miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste

1: Rahmen für eine Transportbox
2: Seitenwand
20: Seitenteil
25: Begrenzung der Seitenwand, Rand
27: Stapelrandprofil
3: Boden
4: Kante
5: Stoß
6: Verstärkung
7: Fügebereich
70: linienförmiger Strang
77: Ultraschallschweißpunkt
8: erstes Material
85: Hohlkammerprofil
9: zweites Material
10: Transportbox
100: im Wesentlichen rechteckförmige Platte
110: Ausschnitte im Bereich der zu bildenden Ecken
115: überlappender Bereich an der Ecke
120: Vorform

Claims

Rahmen (1) für eine Transportbox (10) umfassend zumindest eine Seitenwand (2) aus einem ersten Material (8), welches Polypropylen enthält, wobei die Seitenwand (2) aus separaten Seitenteilen (20) besteht und zumindest eine Kante (4) und/oder zumindest einen Stoß (5) zwischen zwei benachbarten Flächen der Seitenwand und zumindest eine Verstärkung (6) aufweist, welche die Kante (4) und/oder den Stoß (5) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (6) als L-Profil oder Flachprofil oder U-Profil oder H-Profil ausgebildet und aus einem zweiten Material (9) gebildet und stoffschlüssig mit dem ersten Material (8) mittels eines durch Laser-Durchstrahlschweißen hergestellten Fügebereichs (7) verbunden ist, wobei das zweite Material aus transparentem Polypropylen besteht, so dass sich das erste Material und das zweite Material voneinander in ihrem Transmissionsgrad und in ihrem Absorptionsgrad für Laserlicht der während der Herstellung des Fügebereichs verwendeten Laserwellenlänge unterscheiden, und wobei der Fügebereich (7) durch zumindest während seiner Herstellung erweichtes erstes und/ zweites Material (8, 9) ausgebildet ist, welches zumindest an der Seitenwand (2) und an der Verstärkung (6) haftet.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material als Hohlkammerplatte, insbesondere als Strukturkammerplatte ausgebildet ist.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material aus syndiotaktischem Polypropylen (PP-S) besteht.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich zumindest einen linienförmigen Strang aus zumindest während seiner Herstellung erweichtem erstem und zweitem Material aufweist, welches an der Seitenwand und an der Verstärkung haftet.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang eine Breite im Bereich kleiner als 5 mm aufweist.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich zumindest zwei linienförmige Stränge umfasst.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügebereich zumindest zwei zueinander parallele linienförmige Stränge umfasst, welche einen Abstand zueinander im Bereich von kleiner oder gleich 3 cm haben.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand aus vier separaten Seitenteilen besteht.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen zumindest eine Verstärkung umfasst, welche eine Begrenzung (25) der Seitenwand abdeckt.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung als Stapelrandprofil ausgebildet ist.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen als Palettenaufsetzrahmen ausgebildet ist.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen zusammenlegbar ist.
Rahmen (1) für eine Transportbox (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen zumindest ein Scharnier in einer Ecke, bevorzugt Scharniere in allen Ecken, aufweist, wobei das Scharnier oder die Scharniere bevorzugt als M-Profil ausgebildet ist oder sind.
Transportbox (10) umfassend einen Rahmen (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einen Boden (3), wobei der Rahmen (1) mit dem Boden (3) verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Rahmens (1) für eine Transportbox (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder einer Transportbox (10) nach Anspruch 14 durch Verwendung eines Laser-Durchstrahlschweißverfahrens, bei welchem die Verstärkung auf dem ersten Material mechanisch lösbar fixiert wird und ein beweglicher Laser das zweite Material der Verstärkung durchstrahlt und dabei den angrenzenden Bereich des ersten Materials aufschmilzt, welches die Energie des Laserlichtes absorbiert, wobei durch Wärmeleitung auch der mit diesem Bereich des ersten Materials in Kontakt stehende Bereich des zweiten Materials plastifiziert und nach dem Wiederverfestigen beider Materialien ein Fügebereich geschaffen wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Laserwellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1200 nm liegt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl mit einer Energie im Bereich von kleiner oder gleich 100 W eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls im Bereich von kleiner oder gleich 50 mm/s beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei zumindest das erste Material (8) oder das zweite Material (9) während des Laser-Durchstrahlschweißens mittels einer Wärmequelle, beispielsweise eines Heizstrahlers, erwärmt wird.