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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerbehälter, der aus Kunststoff (beziehungsweise unter Verwendung von Kunststoff) hergestellt ist und dazu vorgesehen ist, auf eine Halterung eines Lagerregals aufgesetzt zu werden. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Lagerbehälters sowie ein Regalsystem mit einer Mehrzahl von Halterungen und zumindest einem auf einer Halterung aufsitzenden Lagerbehälter.
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Aus der
US 4,373,642 A ist es bekannt, solche Lagerbehälter mittels Rippen zu stabilisieren.
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Gemäß der
US 8,627,981 B2 sind an einem Kunststoffkörper eines Lagerbehälters zur Stabilisierung vorgesehene Brückenstrukturen ausgebildet.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Lagerbehälter zu schaffen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Nach Ausführungsformen der Erfindung weist der Lagerbehälter aus Kunststoff in einem ersten Bereich eine erste Dichte des Kunststoffs auf und in einem zweiten Bereich eine zweite Dichte des Kunststoffs auf, die geringer als die erste Dichte ist, wobei der erste Bereich einen Boden des Behälters und von dem Boden aufstehende Wandungen des Behälters bildet und der zweite Bereich an einem zumindest abschnittsweise auf den Wandungen aufsitzenden Kragen ausgebildet ist, um den Kragen zu versteifen. Durch den Boden und die Wandungen wird ein Aufnahmeraum des Behälters zur z.B. Aufnahme, Lagerung und zum Transport von Stückgütern definiert.
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Vorteilhaft hieran könnte sein, dass aufgrund der geringeren Dichte der Kragen ohne etwaige starke Gewichtszunahme des Behälters voluminös ausgebildet werden kann, sodass dieser z.B. aufgrund seiner Größe stabilisierend für den Behälter wirken kann. Eine andere Wirkung könnte darin bestehen, dass sich ein solcher Kragen aufgrund seines erhöhten Volumens auch dafür eigenen könnte, dass der Behälter an diesem Kragen hängend gehalten oder gelagert werden kann. Durch die Möglichkeit der Volumenerhöhung kann dabei die Gesamtstabilität des Behälters erhöht werden, sodass die Tragfähigkeit des Behälters ohne ein Kollabieren des Randes des Behälters bei schweren im Behälter aufgenommenen Stückgütern maximiert wird. Da der Lagerbehälter nun ja gerade mit dem Kragen auf der Halterung des Lagerregals aufsitzen kann, ist es also vorteilhaft, dass der Kragen nicht kompakt und dünn ist, sondern voluminös. Dadurch nämlich kann sich bei voll bzw. schwer bepacktem Lagerbehälter der Kragen stabil halten.
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Nach Ausführungsformen ist insbesondere eine Dicke des Kragens größer als eine Dicke der Wandungen. Wäre der Kragen so dick wie alle Wandungen und der Boden, könnte er leichter unter dem Gewicht verbogen werden; der Lagerbehälter würde so gegebenenfalls beschädigt. Durch die geringere Dichte trägt der Kragen ferner nicht zu viel zum Gesamtgewicht bei.
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Nach Ausführungsformen weist der Kragen eine ebene Unterseite auf, wobei die ebene Unterseite parallel zum Boden verläuft und in die jeweilige Wandung des Behälters mündet. Die ebene Unterseite ermöglicht es, den Kragen auf komplementäre ebene Oberflächen einer Halterung aufzusetzen, sodass ein flächiger Lasteintrag gewährleistet ist. Damit werden Kraftspitzen im Kragen vermieden und die Tragfähigkeit des Behälters maximiert, wenn der Kragen auf einer Halterung des Lagerregals aufsitzt.
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Der Kragen kann den Lagerbehälter an der Oberseite vollständig umlaufen, so dass die gegenstückige Halterung des Regals der Kontur des gesamten Kragens folgen kann. Sollte der Lagerbehälter von rechteckiger Form sein, gesehen in Draufsicht, würde der Kragen aus den vier Schenkeln des Rechtecks bestehen. Hierbei ist auch die Ausführungsform vorteilhaft, bei der der Kragen an zwei gegenüberliegenden Schenkeln (insbesondere den beiden längeren, bei einem echten Rechteck) vorgesehen ist. Der umlaufende Kragen hat aber den Vorteil, dass der Lagerbehälter auch an den beiden anderen Schenkeln des Rechtecks festgehalten werden kann. Der rechteckige Lagerbehälter kann somit längs oder quer gehalten werden. Bei einem quadratischen Lagerbehälter wäre der umlaufende Kragen auch schon deswegen vorteilhaft, weil eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich der Aufhängung der Halterung besteht.
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Nach Ausführungsformen weist der Kragen eine Breite von zwischen 0,1 und 20 mm, vorzugsweise von zwischen 2 und 10 mm auf. Gerade bei typischen Breiten von Lagerbehältern von zwischen 30 cm bis 2 m sind diese Breiten im Zusammenwirken mit dem voluminösen Kragen mit der zweiten Dichte, stabilisierend.
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Die zweite Dichte beträgt nach Ausführungsformen höchstens das 0,9-fache der ersten Dichte, vorzugsweise höchstens das 0,75-fache, weiter vorzugsweise höchstens das 0,5-fache, besonders vorzugsweise höchstens das 0,3-fache. Typischerweise ist bei der Herstellung des Lagerbehälters aus Kunststoff die Dichte im Wesentlichen umgekehrt proportional zum Volumen: Somit hat also der Lagerbehälter mit etwa der 0,5-fachen Dichte im Bereich des Kragens dort ca. das doppelte Volumen pro Längeneinheit als die auf dem Boden aufsitzenden Wandungen des Lagerbehälters.
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Nach Ausführungsformen ist füllt der Kunststoff den zweiten Bereich vollständig aus. Dies könnte den Vorteil haben, dass der Behälter insbesondere im Medizinbereich zum Einsatz kommen könnte, wo etwaige z.B. durch Rippenstrukturen gebildete Hohlräume aufgrund unzulänglichen Reinigungsmöglichkeiten vermieden werden sollten.
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In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerbehälters gemäß der oben beschriebenen Art, wobei ein mit einem Treibmittel versehener Kunststoff in eine Spritzgussform gepresst wird, wobei die Spritzgussform ein Negativ des ersten Bereichs und ein Negativ des zweiten Bereichs des Lagerbehälters aufweist. Die zweite Dichte wird dadurch erzielt, dass im Negativ des zweiten Bereichs des Behälters in der Spritzgussform mehr Platz zur Verfügung steht als im Negativ des ersten Bereichs. Somit wird im Negativ des ersten Bereichs in der Spritzgussform unterbunden, dass das Treibmittel seine volle Wirkung entfalten kann, wohingegen im Negativ des zweiten Bereichs des Behälters vorgesehen ist, dass das Treibmittel den Kunststoff aufschäumen kann. Hierzu kann ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schaumspritzverfahren zum Einsatz kommen.
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Ein Schaumspritzverfahren funktioniert insbesondere dann gut, wenn der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist, wobei wegen der Stabilität und der niedrigen Kosten bei Lagerbehältern ein thermoplastisches Polymer bevorzugt ist. Der Kunststoff kann als Granulat bereitgestellt werden, das beispielsweise mit Natriumhydrogencarbonat und/oder einem Zitronensäurederivat als chemischem Treibmittel und/oder mit einem Treibgas (als physikalischem Treibmittel) versetzt ist.
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Der Vorteil beim Schäumen des Kunststoffs besteht darin, dass überall geschlossene glatte Flächen vorhanden sind, so dass der Lagerbehälter beispielsweise auch im medizinischen Sektor verwendet werden kann.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Regalsystem mit einer Mehrzahl von Halterungen und zumindest einem mit seinem Kragen auf einer Halterung aufsitzenden Lagerbehälter gemäß der oben beschriebenen Art.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 den oberen Teil eines erfindungsgemäßen Lagerbehälters,
- 2a eine stark schematisierte Darstellung des Lagerbehälters aus 1 im Schnitt,
- 2b den Behälter 100 wie in 2a dargestellt, auf einer Halterung eines Regalsystems aufsitzend,
- 3 eine Spritzgussform, die bei der Herstellung des Lagerbehälters aus 1 einsetzbar ist,
- 4 die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Lagerbehälters aus 1, vorzugsweise mit der Spritzgussform aus 3, und
- 5 ein Lagerregal mit dem Lagerbehälter in perspektivischer Darstellung.
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Die 1 zeigt den Lagerbehälter 100 aus Kunststoff im Ganzen.
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Der Lagerbehälter 100 weist einen Bodenbereich 110 auf, von dem Wandungen 120 hochstehen. Vorliegend ist der Lagerbehälter 100 rechteckig, so dass es vier Wandungen 120 gibt.
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An ihrem freien Ende schließen die Wandungen mit einem Kragen 130 ab. Die nach außen weißende Seitenfläche des Kragens 130 kann z.B. durch eine Schürze 140 nach unten Richtung Bodenbereich 100 verlängert werden. Diese ist jedoch optional.
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Anhand der schematischen Darstellung des Lagerbehälters 100 gemäß der 2a werden dessen Eigenheiten erläutert. Die Wanddicke d1 des Lagerbehälters ist konstant im Bereich 110 des Bodens, der vom Boden aufstehenden Wandung 120 und der Schürze 140 (sofern vorhanden) . Hingegen beträgt die Wanddicke im Bereich des Kragens, d2, das 2- bis 3-fache der Dicke d1. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Kunststoff, aus dem der Lagerbehälter 100 besteht, aufgrund z.B. eines bei der Herstellung verwendeten Treibmittels aufgeschäumt ist und so lokal eine geringere Dichte aufweist. Mit anderen Worten gibt es einen ersten Bereich aus dem Boden 110, der Wandung 120 und der optionalen Schürze 140 mit einer ersten Dichte, wie man sie von herkömmlichen Lagerbehältern kennt, und einen zweiten Bereich, den Kragen 130, mit einer zweiten Dichte, die geringer als die erste Dichte ist.
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Die Dicke d2 des Kragens 130 beträgt zum Beispiel zwischen 0,1 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm. d2 beträgt zum Beispiel zwischen 3 und 7 % der gesamten Breite des Lagerbehälters.
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Der Kragen 130 weist eine ebene Unterseite 135 auf. Mit dieser ebenen Unterseite 135 kann der gesamte Lagerbehälter 100 auf einer Aufhängung eines Lagerregals aufgesetzt werden. Eine solche Aufhängung ist schematisch in 2b im Schnitt dargestellt, sie weist zwei Streben 210a und 210b auf, deren oberen ebenen Flächen 215a, 215b komplementär zu der ebenen Unterseite 135 des Kragens 130 des Lagerbehälters 100 sind.
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Vorzugsweise ist jedoch der Kragen vollständig mit dem Kunststoff ausgefüllt, d.h. es gibt in dieser Variante keine Schürze und damit auch keinen Hohlraum, in welchen z.B. Schmutz eindringen könnte.
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Die 3 zeigt eine Spritzgussform 300, mithilfe derer der Lagerbehälter 100 aus 1 herstellbar ist, im Schnitt. Die Spritzgussform weist einen ersten Bereich auf, wo ein Freiraum für eingespritzten Kunststoff begrenzt ist. Dieser erste Bereich ist das Negativ des ersten Bereichs des Lagerbehälters, umfasst also einen zum Bodenbereich 110 komplementären Abschnitt 310, einen zu den Wandungen 120 komplementären Abschnitt 320 und optional einen zu der Schürze 140 komplementären Abschnitt 340. Im zweiten Bereich ist für den Kunststoff über eine Breite d1 Platz. Ein zweiter Bereich der Spritzgussform 300, der vorliegend mit 330 bezeichnet ist, hingegen entspricht dem Kragen 130. Im zweiten Bereich 330 ist für den Kunststoff über eine Breite d2 Platz. d1 und d2 sind bei der Spritzgussform identisch mit den entsprechenden obig genannten Wanddicken des Lagerbehälters 100.
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Der Kunststoff wird über einen Einlass 350 eingeführt und tritt über Auslässe 360a, 360b gegebenenfalls wieder aus.
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Die 4 zeigt die Schritte des Verfahrens zur Herstellung des Lagerbehälters 100 aus 1:
- Zunächst wird in Schritt S10 ein Granulat aus einem z.B. thermoplastischen Polymer, zum Beispiel Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC) bereitgestellt. Das thermoplastische Polymer ist mit Natriumhydrogencarbonat und/oder einem Zitronensäurederivat als chemischem Treibmittel und/oder mit einem Treibgas als physikalischem Treibmittel versetzt.
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In Schritt S12 wird das Kunststoffgranulat erhitzt. In Schritt S14 wird das Kunststoffgranulat in die Spritzgussform 300 aus 3 eingespritzt, in Schritt S16 wird der erhaltene Lagerbehälter entnommen, wobei in einem optionalen Schritt S18 noch eine Begradigung beziehungsweise Entfernung von Graten und dergleichen erfolgt.
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Alternativ zum Vorsehen eines Treibmittels kann der Lagerbehälter unter Beaufschlagung mit einem Gas- oder Wasserinnendruck, durch ein Mehrschicht- (Dickschicht-)Verfahren, oder im Zweikomponentenspritzguss hergestellt werden.
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Die 5 zeigt ein Regalsystem 400 mit vertikalen Regalstützen 410 und daran angeordneten horizontalen Streben 420 (z.B. Traversen und/oder Paneelen) und mit einer Aufhängung, die etwa die Streben 210a und 210b aus 2b umfasst. Der Lagerbehälter 100 sitzt auf dieser Aufhängung mit dem Kragen 130 auf. Der aufgeschäumte Kragen 130 ist besonders leicht und zugleich stabil, so dass der Lagerbehälter 100 schwere Lasten beinhalten kann, ohne dass aufgrund dieser Lasten eine Verbiegung und gegebenenfalls Beschädigung des Lagerbehälters erfolgen würde.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Lagerbehälter
- 110
- Bodenbereich
- 120
- Wandungen
- 130
- Kragen
- 135
- ebene Unterseite
- 140
- Schürze
- 210a
- Strebe
- 210b
- Strebe
- 215a
- obere Fläche
- 215b
- obere Fläche
- 300
- Spritzgussform
- 310
- zum Bodenbereich 110 komplementärer Abschnitt
- 320
- zu den Wandungen 120 komplementärer Abschnitt
- 330
- zum Kragen 130 komplementärer zweiter Bereich der Spritzgussform 300
- 340
- zu der Schürze 140 komplementärer Abschnitt
- 350
- Einlass
- 360a
- Auslass
- 360b
- Auslass
- 400
- Regalsystem
- 410
- vertikale Regalstreben
- 420
- horizontale Streben
- d1
- Wanddicke
- d2
- Wanddicke im Bereich des Kragens / Breite
- S12, S14, S16, S18
- Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4373642 A [0002]
- US 8627981 B2 [0003]
