DE102017130278A1

DE102017130278A1 - Verfahren zur Herstellung eines tablettförmigen Behälters

Info

Publication number: DE102017130278A1
Application number: DE102017130278.6A
Authority: DE
Inventors: Patrik Huettig
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-19

Abstract

Ein Behälter zum Lagern und Transportieren von Maschinenteilen wird mit einem Verfahren hergestellt, welches die folgenden Schritte umfasst:- Durch Extrusion wird ein Kunststoffvorformling (4) uneinheitlicher Wandstärke hergestellt,- aus dem Kunststoffvorformling (4) wird mittels Gasdruckbeaufschlagung ein tablettförmiges Behälterteil (7) geformt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines tablettförmigen Behälters aus Kunststoff, welcher zum Lagern und Transportieren von Maschinenteilen geeignet ist. Ein solcher Behälter wird auch als Mehrweg-Tray, kurz MW-Tray, bezeichnet.
Ein Behälter in Form einer flachen, tablettförmigen Transport- und Lagervorrichtung aus Kunststoff ist zum Beispiel in der DE 10 2008 062 163 A1 beschrieben. In diesem Fall handelt es sich um einen Behälter, welcher für die Lagerung stabförmiger Gegenstände vorgesehen ist.
Weitere tablettförmige Behälter sind beispielsweise aus den Dokumenten AT 000 570 U1 und EP 2 310 278 B1 bekannt.
Die DE 35 21 105 A1 offenbart einen Transportbehälter in Kofferform. Teile dieses Behälters sind doppelwandig aus Kunststoff geblasen.
Hinsichtlich der Herstellung von Verpackungsbehältern im Extrusionsblasverfahren sowie im Thermoformverfahren wird auf das Dokument EP 2 324 986 A2 hingewiesen. Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer thermogeformten Verpackung ist in der DE 195 44 858 A1 offenbart.
Verschiedene Werkstoffe, die sich für die Herstellung von Verpackungen eignen, sind zum Beispiel in den Dokumenten WO 00/71618 A1 und DE 41 09 648 A1 aufgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Möglichkeiten der Lagerung und des Transportes von Maschinenteilen mittels aus Kunststoff gefertigter Vorrichtungen anzugeben, wobei ein besonders günstiges Verhältnis zwischen geometrischer Komplexität und Fertigungsaufwand gegeben sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines tablettförmigen Kunststoffbehälters mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

- Durch Extrusion wird ein Kunststoffvorformling uneinheitlicher Wandstärke hergestellt,
- aus dem Kunststoffvorformling wird mittels Gasdruckbeaufschlagung ein tablettförmiges Behälterteil geformt.

Der erste Verfahrensschritt, das heißt die Extrusion, stellt ein urformendes Verfahren dar. Dagegen handelt es sich beim zweiten Verfahrensschritt um ein umformendes Verfahren. Bei dem als Endprodukt des zweiten Verfahrensschrittes vorliegenden Behälterteil kann es sich entweder um den kompletten tablettförmigen Kunststoffbehälter oder um eine Komponente dieses Behälters handeln, welche mit weiteren Komponenten zu dem fertigen Behälter zu komplettieren ist. Die Gasdruckbeaufschlagung im zweiten Verfahrensschritt erfolgt vorzugsweise durch Druckluft, insbesondere bei Raumtemperatur. Das Extrusionsblasformverfahren, welches im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens damit zur Anwendung kommt, zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass das extrudierte Material mit einem Überdruck beaufschlagt werden kann, dessen Betrag größer als der Betrag des Umgebungsluftdrucks ist. Somit steht ein höherer Differenzdruck zur Verfügung als beispielsweise beim Twin-Sheet Thermoforming-Verfahren, welches mit Vakuum arbeitet.
Die Inhomogenität der Materialstärke während der Extrusion wird vorzugsweise mit Hilfe einer Extrusionsdüse mit variabler Öffnungsgeometrie bewerkstelligt. In bevorzugter Verfahrensführung wird in den denjenigen Bereichen des Kunststoffvorformlings eine besonders hohe Wandstärke erzeugt, in welchen beim als nächsten Verfahrensschritt folgenden Umformen eine Verformung mit einem überdurchschnittlich hohen Tiefziehverhältnis erfolgt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung erfolgt die Extrusion des Kunststoffs in Form eines Coextrusionsverfahrens. In diesem Zusammenhang wird auf die Dokumente EP 0 726 133 B1 , EP 0 308 668 A2 und DE 36 35 334 C3 hingewiesen. Mit Hilfe des Coextrusionsverfahren ist es beispielsweise möglich, transparente Bereiche oder farbige Markierungen in den Kunststoffvorformling zu integrieren. Auch die mit Hilfe von Coextrusion hergestellten, sich vom Werkstoff des übrigen Kunststoffvorformlings unterscheidenden Bereiche können eine uneinheitliche Wandstärke aufweisen. Diese uneinheitliche Wandstärke kann, ebenso wie beim restlichen Kunststoffvorformling, durch die folgende, mit Gasdruck erfolgende Umformung teilweise oder vollständig egalisiert werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:

1 eine Extrusionsvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Extrusionsvorrichtung ist zur Herstellung eines tablettförmigen Kunststoffbehälters vorgesehen, welcher für die Lagerung und den Transport von Maschinenteilen geeignet ist.
Die Extrusionsvorrichtung 1 umfasst eine Extrusionsdüse 2, deren Öffnungsgeometrie durch eine symbolisiert dargestellte Verstellvorrichtung 3 veränderbar ist. Tatsächlich ist die Extrusionsdüse 2 automatisiert, beispielsweise fluidtechnisch oder elektromechanisch, verstellbar.
Mit Hilfe der Extrusionvorrichtung 1 wird ein Kunststoffvorformling 4 hergestellt, welcher, wie aus 1 hervorgeht, eine uneinheitliche Wandstärke aufweist. Hierbei sind Bereiche geringer Wandstärke mit 5 und Bereiche mit relativ großer Wandstärke mit 6 bezeichnet. In der Anordnung nach 1 ist der aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellte Kunststoffvorformling 4 mit der Extrusionsvorrichtung 1 verbunden. Konturen eines Behälterteils 7, welches aus dem Kunststoffvorformling 4 geformt wird, sind in 1 gestrichelt eingezeichnet. Das Behälterteil 7 kann mit dem herzustellenden tablettförmigen Behälter identisch sein. Ebenso ist es möglich, einen tablettförmigen Behälter aus mehreren Behälterteilen 7 einheitlicher oder uneinheitlicher Geometrie zusammenzusetzen.
In jedem Fall wird der Kunststoffvorformling 4, wie er in 1 visualisiert ist, mit Druckluft beaufschlagt, so dass er sich den Konturen eines Werkzeugs anpasst. Hierbei erfahren Bereiche 8 ein geringes Tiefziehverhältnis, welche aus Bereichen 5 geringer Wandstärke geformt werden. Im Unterschied hierzu werden die Bereiche 6 großer Wandstärke mit einem vergleichsweise hohen Tiefziehverhältnis umgeformt, woraus Bereiche 9 des Behälterteils 7 resultieren, welche eine mit den Bereichen 8 vergleichbare Wandstärke aufweisen. Alternativ ist es möglich, die Wandstärken der Bereiche 5, 6 und die Tiefziehverhältnisse der Bereiche 8, 9 derart auszulegen, dass das Behälterteil 7 gezielt uneinheitliche Wandstärken aufweist. Beispielsweise ist es möglich, dass diejenigen Bereiche 9, welche auf besonders stark ausgeprägte Umformung zurückgehen, eine im Vergleich zu den Bereichen 8 geringere Wandstärke aufweisen. Umgekehrt sind jedoch auch Verfahrensvarianten realisierbar, in welchen die Bereiche 9 stärkster Umformung zugleich die größte Wandstärke innerhalb des Endprodukts, das heißt des Behälterteils 7, aufweisen. Damit sind beispielsweise Kantenverstärkungen in das Behälterteil 7 integrierbar.
Bezugszeichenliste

1: Extrusionsvorrichtung
2: Extrusionsdüse
3: Verstellvorrichtung
4: Kunststoffvorformling
5: Bereich geringer Wandstärke
6: Bereich großer Wandstärke
7: Behälterteil
8: Bereich mit geringem Tiefziehverhältnis
9: Bereich mit hohem Tiefziehverhältnis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008062163 A1 [0002]
AT 000570 U1 [0003]
EP 2310278 B1 [0003]
DE 3521105 A1 [0004]
EP 2324986 A2 [0005]
DE 19544858 A1 [0005]
WO 0071618 A1 [0006]
DE 4109648 A1 [0006]
EP 0726133 B1 [0011]
EP 0308668 A2 [0011]
DE 3635334 C3 [0011]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines tablettförmigen Behälters, mit folgenden Schritten: - Durch Extrusion wird ein Kunststoffvorformling (4) uneinheitlicher Wandstärke hergestellt, - aus dem Kunststoffvorformling (4) wird mittels Gasdruckbeaufschlagung ein tablettförmiges Behälterteil (7) geformt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Kunststoffvorformlings (4) in denjenigen Bereichen (6) überdurchschnittlich eingestellt wird, in welchen das nachfolgende Umformen durch Gasdruck mit einem überdurchschnittlich hohen Tiefziehverhältnis erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke während der Herstellung des Kunststoffvorformlings (4) durch Veränderung der Öffnungsgeometrie einer Extrusionsdüse (2) variiert wird.
Behälter zum Lagern und Transportieren von Maschinenteilen, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 1.