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Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zweier im Wesentlichen rechtwinklig miteinander lösbar zu verbindenden Platten. Das Verbindungssystem soll insbesondere für kastenförmige Lager- und Transportbehälter zur Aufnahme verschiedener Güter dienen. Die Ladungsträger sollen eine Behälteraußenwand und als Gefache dienende innen liegende Trennwände besitzen. Eine Anwendung ist auch für ähnliche Behälter- oder Rahmenkonstruktionen möglich.
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Derartige Transport- und Lagerbehälter werden insbesondere dort eingesetzt, wo Werkzeuge oder Bauteile im Rahmen eines Herstellungsprozesses transportiert oder zwischengelagert werden sollen. Sie bestehen üblicherweise aus Kunststoffplatten oder Metallblechen, die verklebt, verschweißt oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei ist neben einer ausreichenden Tragkraft und Lebensdauer auch wichtig, dass die Behälter möglichst keine Vorsprünge oder Absätze aufweisen, die den Innenraum einengen oder anderweitig hinderlich sind.
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Behälter aus Metall sind zwar relativ stabil, aber oft sehr schwer, korrosionsanfällig und lärmbelästigend bei deren Verwendung. Behälter aus Kunststoffen haben den Vorteil, dass sie ein relativ geringes Gewicht aufweisen. Andererseits besitzen sie oft eine nur geringe Stabilität, was durch zusätzliche Verstärkungen wieder ausgeglichen wird.
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Für vergleichbare Nutzungsaufgaben sind Spritzgussbehälter sowie aus PP-Hohlkammermaterial hergestellte Behälter unterschiedlicher Bauart bekannt. Bei den Spritzgussbehältern handelt es sich um in aufwendigen Formen hergestellte Behälter. Diese können aufgrund der hohen Werkzeugkosten nur in großen Stückzahlen effektiv hergestellt werden.
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Vergleichbare PP-Hohlkammerbehälter zeichnen sich entweder dadurch aus, dass Sie aus vielen Einzelteilen zusammengefügt werden, die eine Vielzahl von Einzelarbeitsschritten erforderlich machen oder durch einfache Falt- und Biegekonstruktionen, die mittels eines umlaufenden Stapelprofils in Form gehalten werden. Dabei kommen thermische Abkantungen, Ultraschall-Schweißtechnik, Klebetechnik und andere Füge- und Bearbeitungsgänge zur Anwendung. Grundsätzlich zeichnen sich die Behälter dadurch aus, dass dank geringer Werkzeugkosten auch kleinere Stückzahlen unterschiedlichster Abmessungen hergestellt werden können.
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Bekannt sind doppelwandige Behälter mit einer oder mehreren Trennwänden, die aus Kunststoff-Hohlkammer-Leichtbauplatten geschnitten werden und mittels Laschen verschweißt oder verklebt werden. Die Laschen werden durch einen Schlitz gesteckt und auf der Gegenseite umgeknickt und verschweißt oder verklebt. Dafür sind Zusatzstoffe wie Kleber, Heißluft oder Spezialwerkzeuge erforderlich. Nachteilig ist dabei, dass ein hoher Energieverbrauch durch Heißluftbereitstellung, bei Ultraschallschweiß- oder Klebeverfahren erforderlich ist. Durch den Energieeintrag kann es zu Verformungen des Materials im Bereich der Schweißstelle kommen. Bei der Montage kann es zu einer Verletzungsgefahr während der Montage kommen, beispielsweise beim Handling durch offene Schnittkanten am Endprodukt.
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In
EP 047 832 A2 ist ein Befestigungselement für aus Ober- und Untergurtplatten sowie Kammern bildenden Stege bestehende Hohlkammerplatten beschrieben. Das Befestigungselement ist im Bereich der Kammeröffnungen aufweisenden Stirnseiten der Hohlkammerplatten einsetzbar und weist wenigstens zwei gleich gerichtete, in die Kammeröffnungen einschiebbare und über ein Stegteil miteinander verbundene Trägerbalken auf.
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Zur Fixierung des Befestigungselementes in den Kammern sind die Trägerbalken auf ihrer Tragfläche mit einem in einen Durchbruch der Gurtplatte eingreifenden Rastnocken versehen.
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Eine lösbare Verbindung von ineinandergreifenden Platten wird in
DE 10 2012 024 167 A1 beschrieben. Die form- und kraftschlüssige Verbindung der Platten erfolgt mittels Verzahnungen. Für senkrecht zueinander zu verbindende Platten ist diese Lösung nicht geeignet.
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Die
EP 2 834 526 B1 beschreibt eine Leichtbauplatte mit zwei sich gegenüber liegenden Decklagen und einer Mittellage sowie eine Verbindungsanordnung dafür. Die korrespondierenden Profile der Leichtbauplatte und eines damit verbundenen weiteren Bauteils sind jeweils so geformt, dass eine mechanische Verriegelung durch einen Formschluss und insbesondere eine Verbindung durch Verschnappen und/oder Einwinkeln möglich ist. Die beschriebene Lösung erfordert einen hohen Aufwand durch viele kompliziert zu fertigende Bauteile.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungssystem zweier im Wesentlichen rechtwinklig miteinander lösbar zu verbindenden Platten zu schaffen, welches eine energiesparende und unkomplizierte Montage mit einfachen Mitteln ohne Spezialwerkzeuge oder Verbrauchsstoffe ermöglicht. Die Endprodukte, insbesondere kastenförmige Behälter mit zwischen liegenden, fest verbundenen Gefachen, sollen ebene Flächen und möglichst keine offenen Schnittkanten besitzen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
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Das Verbindungssystem ist für zwei Platten vorgesehen, die senkrecht zueinander lösbar verbunden werden sollen. Eine leichte Abweichung von der Rechtwinkligkeit ist dabei unschädlich. Als zu verbindende Platten werden eine Verbindungsplatte und eine Außenplatte eingesetzt, die jeweils aus Hohlkammerplatten bestehen. Als Hohlkammerplatten werden Platten oder auch Strukturkammerplatten verstanden, die zwei sich gegenüber liegende Außenwände und eine zwischen liegende Stützstruktur besitzen. Die Stützstrukturen können Stege, Waben, Noppen, Wellen oder ähnliche Formen sein. Die Erfindung ist somit insbesondere mit Hohlkammer-Leichtbauplatten, Stegplatten oder Wabenplatten aus Polypropylen (PP), Metallen, beispielsweise Aluminium, oder Pappe, beispielsweise Wellpappe, realisierbar.
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An der zu verbindenden Stirnseite ist aus der Verbindungsplatte eine Befestigungslasche in einem Konturschnitt mit einer Breite a und einer Länge b um ein Filmscharnier schwenkbar angeformt. Das Filmscharnier ist dabei um eine Wandstärke g einer Hohlkammerplatte von der Anschlagkante entfernt angeordnet. Das Filmscharnier wird dadurch gebildet, indem eine Wand sowie die Stützstruktur durchtrennt werden und die in der späteren Knickrichtung befindliche Außenwand der Hohlkammerplatte dabei nicht durchtrennt wird. Die nicht durchtrennte Wand bildet die haltbare Verbindung der zu verbindenden Platten. Wird das Filmscharnier an dieser Stelle leicht angeritzt, würde sich die Stelle zwar leichter knicken lassen, aber die Verbindung würde an Haltekraft verlieren, was je nach Verwendungszweck aber ggf. durchaus ausreichend wäre.
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Die Außenplatte besteht aus einer doppelwandigen Hohlkammerplatte. Die an der Verbindungsseite zur Verbindungsplatte liegende innere Hohlkammerplatte der Außenplatte besitzt einen Aufnahmeschlitz für die Befestigungslasche. Die Breite e des Aufnahmeschlitzes entspricht möglichst, aber mindestens einer Wandstärke g. Deren Länge f entspricht möglichst, aber mindestens der Länge b der Befestigungslasche. Wenn die Maße der Breiten und Längen identisch sind, wird eine festsitzende Rastverbindung ermöglicht. Durch eine am Übergang der Befestigungslasche zur Anschlagkante angeordnete Rastkerbe, deren Breite etwa einer Wandstärke g einer Hohlkammerplatte entspricht, kann der Rasteffekt noch verstärkt werden.
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Aus der äußeren Hohlkammerplatte der Außenplatte ist an der zu verbindenden Stelle eine Verriegelungsklappe mit einer Breite c und einer Länge d um ein Filmscharnier nach außen schwenkbar ausgeformt. Die Länge d der Verriegelungsklappe entspricht möglichst, aber mindestens der Länge b der Befestigungslasche. Die Breite c der Verriegelungsklappe ist so gewählt, dass im geschlossenen Zustand der Aufnahmeschlitz in seiner Breite e überdeckt wird. Die Breite h der Verriegelungsklappe ist somit gleich der Summe aus der Breite der beliebig gewählten Überdeckung h und der Breite e des Aufnahmeschlitzes.
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An der zu verbindenden Stelle ist aus der äußeren Hohlkammerplatte der Außenplatte eine Aussparung in einem Konturschnitt ausgeformt, in die korrespondierend der Konturschnitt der Befestigungslasche passt, sodass im geschlossenen Zustand der umgeklappten Befestigungslasche an der äußeren Hohlkammerplatte eine ebene Fläche ausgebildet wird.
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In einer besonderen Ausführung kann die Verbindungsplatte eine doppelwandige Hohlkammerplatte sein, wobei die Befestigungslasche aber nur an einer der beiden Hohlkammerplatten einwandig ausgebildet ist.
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Um geschlossene Kanten und obere Abschlüsse der Platten für die zu fertigenden Behälter zu erhalten, werden die doppelwandigen Hohlkammerplatten um eine Plattenoberkante zueinander um 180° umgeschlagen ausgebildet.
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Die Oberkanten der ein- oder doppelwandigen Hohlkammerplatten können geschlossen ausgebildet sein, beispielsweise durch Verklebungen, Verschweißungen oder Abdeckleisten.
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Insbesondere die innere Hohlkammerplatte und die äußere Hohlkammerplatte der Außenplatte, aber auch andere doppelwandige Hohlkammerplatten können zur Erhöhung der Festigkeit zusätzlich miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Verklebungen, Verschweißungen oder Verschraubungen.
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Vorzugsweise besitzen alle Hohlkammerplatten die gleichen Wandstärken.
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Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen
- 1 Außenplatte mit zu verbindender Verbindungsplatte
- 2 Verbindungssystem mit geschlossener Verriegelungsklappe
- 3 Verbindungssystem mit geöffneter Verriegelungsklappe
- 4 Verbindungssystem mit eingesteckter Befestigungslasche
- 5 Verbindungssystem mit offener Verriegelungsklappe und geschlossener Befestigungslasche
- 6 geschlossenes Verbindungssystem
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine mögliche Variante eines Behälters, der als Kleinladungsträger für die Lagerung und den innerbetrieblichen Transport von Kleinteilen in der Automobilproduktion dienen soll. Der Kleinladungsträger soll mit Gefachen bestückt werden, in die verschiedene Kleinteile gelegt werden können. Der fertige Lager- und Transportbehälter soll beispielhaft eine Größe von 800 x 600 x 250 (L x B x H in mm) besitzen.
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Die 1 und 2 zeigen die Ausgangssituation der vorbereiteten Teile. Dargestellt ist eine als Gefach dienende Verbindungsplatte 1, die in 1 als einwandige und in 2 als doppelwandige Hohlkammerplatte 17 aus Polypropylen (PP) ausgebildet ist. Eine ausgeformte Befestigungslasche 2 ist in 1 nur an der linken Hohlkammerplatte vorhanden.
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Die Befestigungslasche 2 ist in einem konisch nach vorn sich etwas verjüngenden Konturschnitt 5 mit einer Breite a = 40 mm und einer Länge b = 70 mm um ein Filmscharnier 7 schwenkbar angeformt. Dieses ist um eine Wandstärke g = 5 mm einer Hohlkammerplatte von der Anschlagkante 13 entfernt angeordnet. Das Filmscharnier 7 wird bei der eingesetzten Strukturkammerplatte dadurch gebildet, dass die außen liegende Plattenwand sowie die innere Stützstruktur aufgeschnitten werden, sodass sich die Befestigungslasche 2 leicht um die stehen gebliebene Außenwand biegen lässt. Da die Befestigungslasche 2 nach 1 später nach links umgeklappt wird, befindet sich das Filmscharnier 7 auch an der linken Seite der Befestigungslasche 2.
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Filmscharniere sind Bandscharniere, die keine mechanischen Teile besitzen und ein flexibles, dünnwandiges Gelenk zwischen zwei zu verbindenden Teilen bilden. Besonders sinnvoll sind Filmscharniere bei spritzgegossenen Teilen aus Polypropylen (PP), weil dieser Werkstoff die nötige Weichheit und Dehnbarkeit für eine dauerhafte Funktion hat. Durch die dünne Wandstärke im Filmscharnier entsteht zusätzlich die gewollte Orientierung des Werkstoffes. Das bringt eine hohe Biegewechselfestigkeit, was die Filmscharniere so ausdauernd macht.
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Am Übergang der Befestigungslasche 2 bis zur Anschlagkante 13 ist eine Rastkerbe 12 ausgeformt, deren Breite etwa einer Wandstärke g einer Hohlkammerplatte entspricht.
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Die Außenplatte 3, an die die Verbindungsplatte 1 zu befestigen ist, ist eine doppelwandige PP-Hohlkammerplatte. Diese Außenplatte 3 besitzt an der zur Verbindungsseite der Verbindungsplatte 1 liegenden inneren Hohlkammerplatte 15 einen Aufnahmeschlitz 11, in den die Befestigungslasche 2 einsteckbar ist. Der Aufnahmeschlitz 11 besitzt die Breite e = 5 mm, die der Wandstärke g der Befestigungslasche 2 entspricht, und eine Länge f = 70 mm, die der Länge b der Befestigungslasche 2 entspricht.
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Die Verjüngung des Konturschnittes 5 erfolgt, um die spätere Montage beim Einstecken der Befestigungslasche 2 in den Aufnahmeschlitz 11 zu erleichtern.
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Aus 2 ist ersichtlich, dass in der äußeren Hohlkammerplatte 16 der Außenplatte 3 an der zu verbindenden Stelle eine Verriegelungsklappe 4 mit einer Breite c = 25 mm und einer Länge d = 70 mm ausgeschnitten ist. Die Verriegelungsklappe 4 ist wieder um ein Filmscharnier 8 nach außen schwenkbar ausgeformt. Das Filmscharnier 8 befindet sich an der Außenwand der äußeren Hohlkammerplatte 16. Die Länge d der Verriegelungsklappe 4 entspricht mit 70 mm der Länge b der Befestigungslasche 2 sowie des Länge f des Aufnahmeschlitzes 11. Die Breite c = 25 mm ist so ausgebildet, dass der Aufnahmeschlitz 11 im geschlossenen Zustand der Verriegelungsklappe 4 in seiner Breite e = 5 mm überdeckt wird.
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Aus der äußeren Hohlkammerplatte 16 der Außenplatte 3 ist an der zu verbindenden Stelle eine Aussparung 14 in einem Konturschnitt 6 ausgeformt, in die korrespondierend der Konturschnitt 5 der Befestigungslasche 2 passt.
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Die 3 zeigt ein Verbindungssystem mit einer geöffneten Verriegelungsklappe 4, die um 5 mm breiter als die Breite h = 20 mm der Überlappung 10 ist.
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In 4 ist die Befestigungslasche 2 durch den Aufnahmeschlitz 7 gesteckt. Der äußere Konturschnitt 5 der um das Filmscharnier 7 klappbaren Befestigungslasche 2 entspricht dem äußeren Konturschnitt 6 der Aussparung 14 und somit die Breite a = 40 mm der Befestigungslasche 2 die der Breite der Aussparung 14, sodass wie in 5 im geschlossenen Zustand der umgeklappten Befestigungslasche 2 an der äußeren Hohlkammerplatte 16 eine ebene Fläche ausgebildet wird.
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Das geschlossene Verbindungssystem mit zuerst umgeklappter Befestigungslasche 2 und anschließend umgeklappter Verriegelungsklappe 4 ist in 6 dargestellt.
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Durch die Verwendung gleicher Abmessungen und Konturen ist eine feste Passverbindung erreichbar, die sich nicht selbstständig lösen wird. Die Montage der Gefache erfolgt nur durch Zusammenstecken der Stege und Plattenteile und Verriegeln der Befestigungslaschen.
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Durch die form- und kraftschlüssigen Verbindungen werden die Befestigungslachen an den Außenplatten 3 der Behälterwände auf Zug- und Druckbelastung miteinander befestigt.
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Für eine bessere und sichere Ergonomie werden die Gefach-Oberkanten durch verschmelzen der beiden Hohlkammerplatten-Außenwände oder 180° Umschlag verschlossen.
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Die Teilefertigung erfolgt mittels Schneidwerkzeugen, beispielsweise Plotter oder Stanzen, mit denen auch die Filmscharniere hergestellt werden können. Der 180°-Umschlag für die Plattenoberkanten 9 erfolgt durch Infrarotwärme.
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Je nach gewünschter Belastbarkeit ist es auch möglich, dass ein Transport- und Lagerbehälter vollständig oder zumindest teilweise aus Wellpappe oder Aluminiumwabenmaterial besteht.
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Die Transport- und Lagerbehälter besitzen bei einem geringen Gewicht eine hohe Stabilität und Tragfähigkeit. Auch bei massiven Schlägen auf die Seiten, beispielsweise durch ruckartiges Aufschieben einer weiteren Box, können sich die Klemmverbindungen nicht lösen. Die Flächenausnutzung ist durch die Vermeidung von Absätzen oder Vorsprüngen sehr effektiv. Die Produktionszeit verkürzt sich erheblich und senkt die direkten Fertigungskosten. Die Investitionen für zusätzliche Spezialwerkzeuge oder Verbrauchsstoffe für die Montage entfallen völlig. Die verwendeten Teile können standardisiert und in großen Mengen kostengünstig vorproduziert und eingelagert werden.
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Durch die einfachen, leichteren und kostengünstigeren Bauteile kann dieser Behältertyp mit dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem mit einfachsten Mitteln quasi vor Ort beim Kunden zusammengebaut werden. Von einer zentralen Fertigungsstätte können die Endverbraucher mit den gestanzten Behälterformstücken versorgt werden und selbst nur noch die Teile zusammen fügen und verschließen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungsplatte
- 2
- Befestigungslasche
- 3
- Außenplatte
- 4
- Verriegelungsklappe
- 5
- Konturschnitt der Befestigungslasche
- 6
- Konturschnitt der Aussparung
- 7
- Filmscharnier
- 8
- Filmscharnier
- 9
- Plattenoberkante
- 10
- Überlappung
- 11
- Aufnahmeschlitz
- 12
- Rastkerbe
- 13
- Anschlagkante
- 14
- Aussparung
- 15
- innere Hohlkammerplatte
- 16
- äußere Hohlkammerplatte
- 17
- doppelwandige Hohlkammerplatte
- a
- Breite der Befestigungslasche
- b
- Länge der Befestigungslasche
- c
- Breite der Verriegelungsklappe
- d
- Länge der Verriegelungsklappe
- e
- Breite des Aufnahmeschlitzes
- f
- Länge des Aufnahmeschlitzes
- g
- Wandstärke einer Hohlkammerplatte
- h
- Breite der Überlappung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 047832 A2 [0007]
- DE 102012024167 A1 [0009]
- EP 2834526 B1 [0010]
