DE3814999A1 - Vorrichtung zum tiefziehen von stapelbaren paletten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tiefziehen von stapelbaren Paletten, die einen Boden und unter einem Winkel zur Vertikalen geneigt verlaufende Wände aufweisen, die an ihrer Oberkante in einen Absatz als Auflage für den Boden einer darüber befindlichen weiteren Palette auslaufen, mit einem mindestens näherungsweise quaderförmigen Werkzeug, dessen Oberfläche eine zum Inneren der Paletten komplementäre Form aufweist, und mit Mitteln zum Überstülpen und Niederhalten einer erweichten Kunststoffplatte auf dem Werkzeug.

Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist allgemein bekannt.

Vorrichtungen dieser Art werden verwendet, um stapelbare Paletten im Tiefziehverfahren herzustellen. Bekanntlich besteht bei stapelbaren Paletten das Problem, daß zum Ausformen der Paletten eine gewisse Wandschräge, d.h. ein gewisser Öffnungs­ winkel des Paletteninneren erforderlich ist. Dies bedeutet, daß der Boden einer oberen Palette auf dem Rand der nächst unteren Palette nicht mit einer Breite, die der Wanddicke entspricht aufliegt, sondern vielmehr mit einer reduzierten Breite, die umso geringer ist, je höher die Palette, je schmaler die Wandstärke und je größer der Öffnungswinkel der Palette ist.

Andererseits ist man heutzutage bestrebt, immer größere Werk­ stücke in demzufolge immer höheren Paletten unterzubringen und aus Gewichts- und Kostengründen ist man bestrebt, die Wandstärke der Paletten so gering wie möglich zu halten. Andererseits ist der Öffnungswinkel der Paletten vor allem dann, wenn die Paletten immer höher werden, nicht beliebig verminderbar, sondern muß stets in der Größenordnung von einigen Winkelgraden liegen.

Dies bedeutet, daß die effektive Aufstandsfläche der jeweils höheren Palette auf der jeweils niedrigeren Palette immer geringer wird, so daß bei sehr schweren Werkstücken die Gefahr besteht, daß sich eine höhere Palette unter Schrägstellung in die nächst niedrigere Palette einsenkt und möglicherweise Stapel von Paletten zum Einstürzen kommen.

Dabei ist ferner zu berücksichtigen, daß in modernen Fertigungs­ anlagen automatische Transporteinrichtungen für Paletten vorgesehen sind, bei denen Greiferelemente an den Paletten angreifen und diese zu ihrem Bestimmungsort, beispielsweise einem Montageplatz, verbringen. Wenn nun diese Greiferelemente in Angriff an die Palette kommen, wird ebenfalls eine gewisse Horizontalkraft auf die Palette ausgeübt, so daß die Aufstands­ fläche der Paletten aufeinander noch eine gewisse Sicherheits­ reserve aufweisen muß, damit die Palette beim Ergreifen gering­ fügig verschoben werden kann, ohne in die nächst untere Palette unter Schrägstellung hineinzurutschen.

Es ist bereits versucht worden, diesem Problem dadurch zu begegnen, daß man Paletten am unteren Rande des Bodens mit einer umlaufenden Ringwulst versehen hat, um die Aufstandsfläche entsprechend zu vergrößern.

Eine derartige Palette mit umlaufender Ringwulst ist jedoch mit herkömmlichen Formen im Tiefziehverfahren nicht ausformbar. Man hat daher versucht, die umlaufende Ringwulst durch ein angesetztes zusätzliches Teil zu realisieren, was jedoch mit erheblichen Mehraufwendungen verbunden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß stapelbare Paletten mit umlaufender äußerer Ringwulst im Bodenbereich in einem einzigen Arbeitsgang im Tiefziehverfahren hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeug an seinen oberen Kanten mit simsartig überstehenden Leisten zur Ausbildung von hinterschnittenen Wülsten am Rande des Bodens versehen ist, und daß die Leisten um zu ihrer Längserstreckung parallele Achsen verschwenkbar sind, derart, daß die Leisten beim Ausformen der Paletten verschwenkt werden und aus den Hinterschneidungen heraus gleiten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil nunmehr stapelbare Paletten im Tiefziehverfahren, d.h. mit durchgehend näherungsweise konstan­ ter Wanddicke hergestellt werden können. Das Erfordernis der konstanten Wanddicke bringt es nämlich mit sich, daß im Bereich der vorstehenden Ringwülste innen dann Hinterschneidungen vorgesehen werden müssen, die bei herkömmlichen Tiefziehwerk­ zeugen eine Erstreckung senkrecht zur Ausformrichtung haben. Versieht man hingegen das Werkzeug erfindungsgemäß mit den verschwenkbaren simsartig vorstehenden Leisten, so kann die Palette in einfacher Weise ausgeformt werden, weil beim Ausfor­ men die Leisten verschwenkt werden und den Weg für die Palette freigeben.

Die Erfindung hat damit den Vorteil, daß im Tiefziehverfahren auch sehr große Paletten für schwere Werkstücke hergestellt werden können, die sicher aufeinander stapelbar sind, auch wenn erhebliche Gewichte auf die jeweils unterste Palette ausgeübt werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Leisten beim Ausformen der Paletten gegen die Kraft einer Feder verschwenkt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die verschwenkbaren Leisten nach dem Ausformen selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkehren und damit der nächste Tiefziehvorgang ohne weitere Handgriffe des Werkers vorgenommen werden kann. Dies erhöht den Durchsatz der Tiefziehmaschinen und senkt damit die Herstellkosten.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Leisten nur abschnittweise an den Kanten angeordnet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß je nach Stabilitätsanforde­ rungen die Leisten nicht über den gesamten Umfang der Palette umlaufend angeordnet werden, sondern daß vielmehr auch Lücken im Verlauf der Wulst in Kauf genommen werden, um im Bereich dieser Lücken z.B. Griffe oder sonstige Ansatzpunkte für automatische Greifer von Transportvorrichtungen vorzusehen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch den Randbereich zweier aufeinander gestapelter Paletten nach dem Stande der Technik;

Fig. 2 eine Darstellung, ähnlich Fig. 1, jedoch für Paletten mit umlaufender Wulst im Boden-Randbereich;

Fig. 3 eine Ausschnittdarstellung, im Schnitt, durch eine nach der Erfindung hergestellte Randwulst;

Fig. 4 und 5 Schnittdarstellungen durch einen Teil einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung während des Tiefziehens bzw. beim Ausformen.

In Fig. 1 bezeichnen 10 a und 10 b zwei aufeinander gestapelte Paletten nach dem Stande der Technik. Die Paletten 10 a, 10 b weisen einen im wesentlichen ebenen Boden 11 a, 11 b auf. Die Böden 11 a, 11 b sind in der Praxis mit Vorsprüngen versehen, um Werkstücke in der Palette 10 a, 10 b an definierten Positionen zu halten. Diese Vorsprünge sind jedoch in den Fig. der Über­ sichtlichkeit halber nicht gesondert dargestellt.

Am Rande des Bodens 11 a, 11 b schließt sich eine Wand 12 a, 12 b an, die unter einem Winkel α zur Vertikalen geneigt ver­ läuft. Die Wand 12 a, 12 b läuft an ihrem oberen Ende in einen horizontalen Absatz 13 a, 13 b aus, der wiederum durch einen zur Wand 12, 12 b parallel verlaufenden Rand 14 a, 14 b nach außen abgeschlossen ist.

Die Neigung der Wände 12 a, 12 b unter dem Winkel α ist erforderlich, um die Paletten 10 a, 10 b nach der Herstellung ausformen zu können. Wie man jedoch aus Fig. 1 erkennen kann, steht die obere Palette 10 b mit ihrem Boden 11 b am Rande nur über eine Breite x ₁ auf dem Absatz 13 a der unteren Palette 10 a auf, die wesentlich kleiner ist als die Wandstärke d der Paletten 10 a, 10 b. Die Breite x ₁ ist umso kleiner, je größer der Winkel α, je kleiner die Wandstärke d und je größer die Höhe h der Paletten 10 a, 10 b ist. Da der Winkel α nicht beliebig verkleinert werden kann und man andererseits immer dünnere Wandstärken d und immer höhere Paletten wünscht, die zudem noch mit schweren Werkstücken beladen werden, wird deutlich, daß schnell eine Grenze erreicht ist, bei der die Breite x ₁ so klein wird, daß beladene Paletten sich verkanten und ineinander rutschen.

Eine Abhilfe dieses Problems ist dann möglich, wenn die Paletten gemäß dem fiktiven Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ausgebildet werden.

Die dort erkennbaren Paletten 20 a, 20 b sind wiederum mit Böden 21 a, 21 b, Wänden 22 a, 22 b, Absätzen 23 a, 23 b und Rändern 24 a, 24 b versehen, wie dies bereits bei den Paletten 10 a, 10 b der Fig. 1 der Fall war.

In Abweichung davon sind die Paletten 20 a, 20 b jedoch am äußeren Rand des Bodens 21 a, 21 b mit einer Wulst 25 a, 25 b versehen. Auf diese Weise wird bewirkt, daß die Breite x ₂ wesentlich größer ist als die Breite x ₁ der Fig. 1, weil die Wulste 25 a, 25 b eine größere Überdeckung auf den Absätzen 23 a, 23 b ergeben.

Die Gestaltung der Fig. 2 hat jedoch den Nachteil, daß sie im Tiefziehverfahren nicht herstellbar ist, weil die Paletten 20 a, 20 b keine durchgehend konstante Wandstärke aufweisen. Andere Kunststoff-Herstellungsverfahren sind zwar denkbar, erfordern jedoch mehrteilige Werkzeuge mit komplizierter Formgebung und daher entsprechend hohe Herstellkosten.

Erfindungsgemäß soll daher die Wulst so ausgebildet werden, wie dies in Fig. 3 im Ausschnitt dargestellt ist. Man erkennt dort den Ausschnitt einer Palette 30 mit Boden 31 und Wand 32, wie dies bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Die Palette 30 verfügt darüberhinaus über eine Wulst 35, die allerdings mit einer Hinterschneidung 36 versehen ist, so daß die Palette 30 insgesamt aus einem Kunststoffmaterial mit konstanter Wandstärke hergestellt ist.

Um eine Palette 30 mit Wulst 35 gemäß Fig. 3 auf einem Tiefzieh­ werkzeug herstellen zu können, wird eine Vorrichtung eingesetzt, wie sie in zwei Arbeitsstellungen in den Fig. 4 und 5 darge­ stellt ist.

Das dort erkennbare Werkzeug 40 ist ein Tiefziehwerkzeug von an sich bekannter Bauart mit einer ebenen Umfangsfläche 41. Eine Kunststoffplatte 42 wird durch in den Fig. nicht darge­ stellte Heizeinrichtungen soweit erwärmt, daß der Kunststoff erweicht wird. Die weiche Kunststoffplatte 42 wird über das Werkzeug 40 gestülpt und im Randbereich auf die Umfangsfläche 41 aufgelegt. Von oben drückt dann ein Niederhalter-Rahmen 43 auf die erweichte Kunststoffplatte 42, um diese einerseits auf dem Werkzeug 40 zu halten und andererseits den Außenumfang der Kunststoffplatte 42 nach außen gasdicht abzuschließen.

Das Werkzeug 40 ist an seiner Oberfläche mit einer Form 44 profiliert, die der gewünschten Innenform der Palette 30 mit Boden 31, Wand 32, Absatz 33, Rand 34, Wulst 35 und Hinter­ schneidung 36 entspricht. Kanäle 45, 46, 47 führen in an sich bekannter Weise zu verschiedenen Oberflächen der Form 44, damit durch Anlegen von Unterdruck an die Kanäle 45 bis 47 die erweichte Kunststoffplatte 42 auf die Form 44 gesaugt werden kann, so daß sie an ihrer Innenseite exakt eine zur Form 44 komplementäre Form annimmt.

Um nun die Hinterschneidung 36 in der Wulst 35 herzustellen, ist das Werkzeug 40, das im wesentlichen eine quaderförmige Gestalt aufweist, im Bereiche seiner oberen Begrenzungskanten mit Leisten 50 versehen, die simsartig über das Werkzeug 40 vorstehen, wie man deutlich aus Fig. 4 erkennt. Die Leisten 50 bilden somit die Innenform für die Hinterschneidung 36 der Wulst 35.

Die Leisten 50 sind um eine Drehachse 51 gelagert, die parallel zur Längserstreckung der Leiste 50 verläuft. Um ein Verschwenken der Leisten 50 zu ermöglichen, sind diese an ihrer in Fig. 4 rechten Hinterseite zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildet und auch die zugehörige Ausnehmung im Werkzeug 40 ist so gestaltet, daß die Leisten 50 um die Drehachse 51 verschwenkt werden können.

Vorzugsweise sind die Leisten 50 mittels einer Zugfeder 52 gegenüber dem Werkzeug 40 gehalten.

Bei der Darstellung der Fig. 4 ist die erweichte Kunststoff­ platte 42 bereits auf das Werkzeug 40 mit Leisten 50 aufgebracht und durch Anlegen von Unterdruck an die Kanäle 45 bis 47 überdeckt die Kunststoffplatte 52 die Form 44 einschließlich eines Profils 53 der Leisten 50, das zur Ausbildung der Hinter­ schneidung 36 dient.

Wenn nun die Kunststoffplatte 42 nach dem Ausbilden dieser Form wieder etwas abgekühlt und wieder-erstarrt ist, kann die von der Kunststoffplatte 42 jetzt gebildete Palette 30 ausge­ formt werden. Hierzu wird die Palette 30 senkrecht nach oben vom Werkzeug 40 abgehoben. Die Leisten 50 werden dabei um die Drehachse 51 verschwenkt, wie man aus Fig. 5 erkennen kann. Das Profil 53 ist dabei so gestaltet, daß die Leisten 50 aus der Hinterschneidung 36 der Wulst 35 heraus gleiten. Eine absolut dichte Passung ist dabei noch nicht einmal erforderlich, weil die ausgeformte Palette 30 in gewissen Grenzen noch elastisch ist, so daß das Material der Kunststoffplatte 42 im Bereich der Wulst 35 auch etwas ausweichen kann, wenn die Leisten 50 aus den Hinterschneidungen 36 heraus gleiten.

Die Ränder der Palette 30 können dann bei 60 noch abgesägt werden, um die Randbereiche der Kunststoffplatte 42, die für die Palette 30 nicht benötigt werden, abzutrennen.

Es versteht sich, daß die in den Fig. 4 und 5 dargestellte spezielle Form nur als Beispiel zu verstehen ist und daß zahlreiche andere Formgestaltungen für die Leiste 50 und das Werkzeug 40 vorgesehen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Es versteht sich ferner, daß die vorliegende Erfindung nicht nur bei quaderförmigen Paletten, sondern auch bei zylinder­ förmigen Behältern eingesetzt werden kann, wie überhaupt bei allen Arten von stapelbaren Behältern. Die Leisten 50 brauchen auch nicht über den gesamten Umfang des Bodens angeordnet zu sein, sie können vielmehr auch abschnittsweise angeordnet sein, um z.B. nicht-gerade Ränder von Böden, z.B. bei ellipti­ schen oder zylindrischen Behältern zu realisieren oder um Zwischenbereiche vorzusehen, in denen Griffe oder Haltepunkte für automatische Greifer von Transporteinrichtungen vorgesehen werden können.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Tiefziehen von stapelbaren Paletten (10; 30), die einen Boden (11; 31) und unter einem Winkel (α) zur Vertikalen geneigt verlaufende Wände (12; 32) aufweisen, die an ihrer Oberkante in einen Absatz (30; 33) als Auflager für den Boden (11; 31) einer darüber befindlichen weiteren Palette (10; 30) auslaufen, mit einem mindestens näherungsweise quader­ förmigen Werkzeug (40), dessen Oberfläche eine zum Inneren der Paletten (10; 30) komplementäre Form (44) aufweist, und mit Mitteln (43) zum Überstülpen und Niederhalten einer erweichten Kunststoffplatte (42) auf dem Werkzeug (40), dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (40) an seinen oberen Kanten mit simsartig überstehenden Leisten (50) zur Ausbildung von hinter­ schnittenen Wülsten (35) am Rande des Bodens (31) versehen ist, und daß die Leisten (50) um zu ihrer Längserstreckung parallele Achsen (51) verschwenkbar sind, derart, daß die Leisten (50) beim Ausformen der Paletten (30) verschwenkt werden und aus den Hinter­ schneidungen (36) heraus gleiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (50) beim Ausformen der Paletten (30) gegen die Kraft einer Feder (52) verschwenkt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leisten (50) nur abschnittsweise an den Kanten angeordnet sind.