DE69308871T2 - Behälterboden mit erhebungen aus polymerem werkstoff und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Behälterboden mit erhebungen aus polymerem werkstoff und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Boden, der einen einstückigen Teil eines Containers, einer Schachtel, eines Korbes, einer Tonne, eines Fasses oder ähnlichem aus Polymermaterial bilden soll. Die Erfindung umfaßt ebenso ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters usw., wobei der Behälter einen derartigen Boden aufweist und durch Spritzgießen hergestellt ist.
- Die Böden von Plastikbehältern, Schachteln, Körben, Tonnen, Fässern oder ähnlichem sind oft mit Verstärkungseinrichtungen, wie z.B. Stegen, Rippen, Balken, Trägern oder ähnlichem versehen, wenn Festigkeit und Stabilität gefordert ist, wobei die genannten Elemente üblicherweise an der Unterfläche des Bodens angeordnet sind, oder einen einstückigen Teil dieser Fläche bilden. Diese Arten von Verstärkungseinrichtungen führen in Relation zu dem zu erhaltenen Ausmaß von Verstärkung und Festigkeit zu einer deutlichen Vergrößerung der Höhe des Behälters, was der Grund dafür ist, daß Anpassungen der Anzahl und der Art der Verstärkungseinrichtungen an das erwünschte Ausmaß von Verstärkung, Festigkeit und/oder Stabilität oft zu unnötig hohen Behältern, bezogen auf die Ladekapazität der Behälter, führen. Ferner sind Behälter, die wie oben beschrieben verstärkt sind, für die Verwendung mit Transportbahnen, wie Kugel- oder Rollenbetten, Fördergurten und ähnlichem ungeeignet, oder die Verwendung ist sogar unmöglich. Die Behälter unterliegen der offensichtlichen und hohen Gefahr, daß sie sich mit den Bahnen verklemmen und miteinander verhaken. Weitere Nachteile der Verwendung von Stegen, Rippen, Balken, Trägern und ähnlichem, wie oben beschrieben, liegen darin, daß diese Einrichtungen leicht verschmutzt werden und für eine gründliche Reinigung nicht zugänglich sind.
- Verstärkungseinrichtungen wie z.B. Stege, Rippen, Balken, Träger und ähnliches können ebenso an der Oberfläche eines Bodens angeordnet sein oder einen einstückigen Teil dessen bilden. Dies löst jedoch die erwähnten Probleme nicht, mit Ausnahme derjenigen für den Gebrauch mit Transportbahnen, wie Kugel- und Rollenbetten, Fördergurten und ähnlichem. Die Ladekapazität im Inneren wird verringert, es sei denn die Höhe des Behälters wird vergrößert, und die eingeladenen Güter unterliegen während des Einladens, des Transports und/oder der Entleerung der Gefahr, daß sie sich mit den Einrichtungen verhaken. Letzteres ist insbesondere der Fall, wenn die Güter aus Schrauben, Muttern, Elektronikbauteilen und anderen kleinen, nicht verpackten Gegenständen bestehen. Die Unzugänglichkeit für die Reinigung wird ebenso ein vordringliches Problem. Eine saubere Innenseite ist von größerer Wichtigkeit als eine saubere Außenseite.
- Mit der vorliegenden Erfindung, die in Anspruch 1 definiert ist, wird ein Boden, der einen einstückigen Teil von Behältern, Schachteln, Körben, Tonnen, Fässern oder ähnlichem aus Plastik ohne Verstärkungseinrichtungen, wie z.B. Stege, Rippen, Balken, Träger und/oder ähnlichem bildet, vorgestellt.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Oberfläche und/oder die Unterfläche ganz oder teilweise Erhebungen auf, die das Material verdicken und sich in zwei oder mehr Richtungen schneiden, wodurch konkave, konvexe oder rechte Winkel an den Schnittpunkten ausgebildet werden. Die Erhebungen zum Verdicken des Materials stellen einen einstückigen Teil der Oberfläche dar, während die Unterfläche des Bodens weitgehend eben ist. Vorzugsweise sind sämtliche Erhebungen zum Verdicken des Materials und die dazwischenliegenden Räume abgeschrägt, und die Erhebungen zum Verdicken des Materials können unabhängig voneinander entweder aus Volimaterial sein und/oder vollständig oder teilweise hohle Kanäle aufweisen.
- Das Verfahren zur Herstellung eines Behälters, einer Schachtel, eines Korbes, einer Tonne, eines Fasses oder ähnlichem, wobei der Behälter einen Boden, wie oben beschrieben, aufweist, weist das Spritzgießen von Polymermaterial auf. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Polymermaterial, aus dem beispielsweise ein Transportbehälter erzeugt wurde, in einer Form derart gekühlt wird, daß die Erhebungen zum Verdicken des Materials eine Kerntemperatur beibehalten, wenn der Behälter aus der Form ausgestoßen wird, die um ein derartiges Ausmaß oberhalb der Oberflächentemperatur liegt, daß die Kernschrumpfung größer ist als die entsprechende Oberflächenschrumpfung. Das Ergebnis der Ungleichheit des Schrumpfens ist eine starke innere Zugspannung, wodurch die Erhebungen zum Verdicken des Materials als vorgespannte Verstärkungsstäbe wirken. Der Unterschied bei der Schrumpfung des Kerns und der Oberfläche kann zu hohlen Kanälen innerhalb der Erhebungen zum Verdicken des Materials führen, was die Zugspannung oder die dadurch erhaltenen Eigenschaften nicht beeinflußt.
- Das Verhältnis zwischen der Oberflächen- und der Kerntemperatur der Erhebungen zum Verdicken des Materials beträgt vorzugsweise 1:2-3, und geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen. Die Oberflächentemperatur (wie oben definiert) für Polyethylen und Polypropylen, wenn diese unmittelbar nach dem Ausstoßen aus der Form gemessen werden, beträgt normalerweise 20-80ºC. Die Oberflächentemperatur wird nachfolgend infolge der höheren Kerntemperatur in den meisten Fällen ein wenig ansteigen.
- Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann neben der Herstellung des oben beschriebenen Bodens für die Herstellung von Seitenwänden, Endwänden, Deckeln oder ähnlichem für Schachteln, Behälter, Körbe, Tonnen, Fässer und ähnliches verwendet werden, was z.B. zu Transport- und Lagerbehältern führt, die ein hohes Ausmaß an Stabilität und Festigkeit aufweisen.
- Ein Boden gemäß der vorliegenden Erfindung weist trotz des Fehlens von Verstärkungseinrichtungen, wie z.B. Stegen, Rippen, Balken, Trägern und/oder ähnlichem, ein hohes Ausmaß an Festigkeit, Stabilität und Belastbarkeit bezogen auf die vergleichsweise geringe Höhe der Erhebungen zum Verdicken des Materials und der maximalen Materialdicke des Bodens auf. Die Stärke, Stabilität und Festigkeit kann auf einfache Weise an verschiedene Anforderungen durch Variation der Höhe, Breite und Anzahl der Erhebungen zum Verdicken des Materials, der maximalen Materialdicke des Bodens und/oder des Bereichs, der durch die Zwischenräume belegt ist, angepaßt werden. Die Anordnung der Erhebungen zum Verdicken des Materials, d.h. als einstückiges Teil der oberen und/oder unteren Fläche des Bodens beeinflußt das Ausmaß an Stärke, Stabilität und Festigkeit nicht.
- Die eingebaute, starke Zugspannung in den Erhebungen zum Verdicken des Materials führt zu einem Boden, der ein wesentlich höheres Ausmaß an Festigkeit aufweist, als mit einem entsprechend gestalteten Boden ohne eine derartige innere Zugspannung erhalten werden könnte.
- Die Erhebungen zum Verdicken des Materials verstärken teilweise den Boden und wirken teilweise Adhäsionskräften, wie z.B. statischer Aufladung, Unterdruck, beispielsweise als Ergebnis von zwei ebenen Flächen, die zueinander angeordnet werden, Oberflächenspannungen oder ähnlichem entgegen.
- Die Tatsache, daß die Erhebungen zum Verdicken des Materials einen einstückigen Teil der Oberfläche des Bodens bilden, während die Unterfläche im allgemeinen eben ist, macht die Behälter usw. sehr gut für die Verwendung mit Transportbahnen, wie z.B. Kugel- und Rollenbetten, Fördergurten und ähnlichem verwendbar. Die Gefahr, daß sich Behälter mit den Bahnen verklemmen oder ineinander verhaken, ist sehr gering oder nicht vorhanden. Die Oberfläche des Bodens mit den Erhebungen zum Verdicken des Materials weist infolge ihrer vergleichsweise geringen Höhe einen unerheblichen Einfluß auf die innere Ladekapazität auf.
- Abgeschrägte Erhebungen zum Verdicken des Materials und abgeschrägte Zwischenräume reduzieren oder beheben vollständig unter anderem die Unzugänglichkeit für die Reinigung und führen zu einer glatten Oberfläche, die für Güter und Handhabung besser geeignet ist.
- Bei den Ausführungsformen, die Erhebungen zum Verdicken des Materials als einen einstückigen Teil der Unterfläche des Bodens aufweisen, ist der Einfluß auf die Verwendung mit Transportbahnen, wie z.B. Kugel- und Rollenbetten, Fördergurten und ähnlichem wesentlich geringer als derjenige, der bei Verstärkungseinrichtungen, wie z.B. Stegen, Rippen, Balken, Trägern und ähnlichem auftritt.
- Die Erfindung ist ferner in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, wobei
- Fig. 1 von diagonal oben einen Querschnitt einer Ausführungsform eines Bodens 1 gemäß der Erfindung zeigt. Massive, im wesentlichen ausgebogene und abgeschrägte Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials stellen einen einstückigen Teil der Oberseite 3 des Bodens 1 dar. Die Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials schneiden sich in zwei Richtungen, wodurch Schnittpunkte 7 und viereckige Zwischenräume 6 ausgebildet werden. Die Unterseite 4 des Bodens 1 ist eben.
- Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die von oben und unten zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform gleich ist. Die Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials bei dieser Ausführungsform weisen hohle Längskanäle 2 auf.
- Fig. 3 bis 11 zeigen von oben im Grundriß neun Container 8, die jeweils eine Ausführungsform eines Bodens 1 gemäß der Erfindung aufweisen. Die Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials stellen einen einstückigen Teil der Oberfläche 3 des Bodens 1 dar. Die Fig. 3-8 und 11 zeigen Ausführungsformen, die Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials aufweisen, die einander in zwei oder mehr Richtungen schneiden, wodurch Schnittpunkte 7 und Zwischenräume 6 unterschiedlicher Gestalt ausgebildet werden. Die Fig. 9 und 10 zeigen Ausführungsformen, bei denen die Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials in einer Richtung verlaufen, wobei rechteckige Zwischenräume 6 vorhanden sind.
- Fig. 12 zeigt in einer Seitenansicht schematisch einen Querschnitt einer Ausführungsform eines Bodens 1 mit wellenähnlichen und abgeschrägten Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials und Zwischenräumen 6, die beide einstückige Teile der Oberfläche 3 darstellen. Die Unterfläche 4 ist eben. Die Höhe A-B der Erhebungen 5 zum Verdicken des Materials und die maximale Dicke A-C des Bodens 1 sind durch gepunktete Linien angezeigt.
Claims (8)
1. Boden (1), der einen einstückigen Teil eines Behälters,
einer Schachtel, eines Korbes, einer Tonne, eines Fasses
oder ähnlichem (8) bildet, der/die/das aus
Polymermaterial besteht und vorzugsweise durch
Spritzgießen hergestellt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
Erhebungen, die das Material verdicken und im
wesentlichen ausgebogen, ausgezackt und/oder
wellenähnlich parallel und/oder auseinandergehend
ausgebildet sind und gleiche und/oder unterschiedliche
Breiten aufweisen, einen einstückigen Teil der
Oberfläche (3) des Bodens (1) beträgt, und daß die
Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials einander in
zwei oder mehr Richtungen schneiden, und daß die Höhe
(A-B) der Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials
0,5-20 mm, vorzugsweise 1-5 mm beträgt, und daß
quadratische, rechteckige, dreieckige und/oder rhomboide
Zwischenräume (6) zwischen den Erhebungen (5) zum
Verdicken des Materials ausgebildet sind, und daß die
Höhe (A-B) der Erhebungen (5) zum Verdicken des
Materials wenigstens 20 % und vorzugsweise höchstens
75 % der maximalen Dicke (A-C) des Bodens (1) beträgt,
und daß die Unterfläche (4) im allgemeinen eben ist, und
daß die Kernschrumpfung größer ist als die entsprechende
Oberflächenschrumpfung der Erhebungen (5) zum Verdicken
des Materials, wobei die Ungleichheit der Schrumpfung zu
einer starken inneren Zugspannung führt, wodurch die
Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials als
vorgespannte Verstärkungsstäbe wirken.
2. Boden (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polymermaterial ein Polyolefin wie z.B. Polyethylen
oder Polypropylen ist.
3. Boden (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
konkave, konvexe oder rechte Winkel (7) gebildet werden,
wenn sich die Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials
schneiden.
4. Boden (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials und die
Zwischenräume (6) abgeschrägt sind.
5. Boden (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials aus
Vollmaterial sind und/oder vollständig oder teilweise
mit hohlen Kanälen (2) versehen sind.
6. Verfahren zur Herstellung eines Behälters, einer
Schachtel, eines Korbes, einer Tonne, eines Fasses oder
ähnlichem (8) aus Polymermaterial mittels Spritzgießen,
wobei der Behälter (8) einen Boden (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5 aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polymermaterial, aus dem der Behälter oder ähnliches
(8) erzeugt wurde, in einer Form derart gekühlt wird,
daß die Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials, wenn
der Behälter (8) von der Form ausgestoßen wird, eine
Kerntemperatur aufweisen, welche die
Oberflächentemperatur um ein derartiges Ausmaß
übersteigt, daß eine Kernschrumpfung erhalten wird, die
größer ist als die entsprechende Oberflächenschrumpfung,
wobei die Ungleichheit in der Schrumpfung zu einer
starken inneren Zugspannung führt, wodurch die
Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials als
vorgespannte Verstärkungsstäbe wirken.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis zwischen der Oberflächentemperatur und
der Kerntemperatur der Erhebungen (5) zum Verdicken des
Materials 1:2-3 beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen (5) zum Verdicken des Materials, wenn der
Behälter (8) aus der Form ausgestoßen wird, eine
Oberflächentemperatur von 20-80ºC aufweisen.
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