EP0256591A2 - Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen und Verpackung für Kleinteile - Google Patents
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- EP0256591A2 EP0256591A2 EP87201482A EP87201482A EP0256591A2 EP 0256591 A2 EP0256591 A2 EP 0256591A2 EP 87201482 A EP87201482 A EP 87201482A EP 87201482 A EP87201482 A EP 87201482A EP 0256591 A2 EP0256591 A2 EP 0256591A2
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- B65B55/20—Embedding contents in shock-absorbing media, e.g. plastic foam, granular material
Definitions
- the invention relates to a method as specified in the preamble of claim 1 and a packaging for performing this method.
- packaging is required for produced parts, which, for example, Protect fragile parts, which are also suitable, however, that the packaged parts can easily be removed from them in the same position, either by machine or manually, especially if e.g. further manufacturing steps are to be carried out on the packaged small parts.
- packaging is required that combines smaller quantities of small parts into a bundle so that it can be converted more quickly in a further processing step to which the packaged small parts (e.g. semi-finished products) are to be subjected.
- a molded packaging cushion for fragile or sensitive to shock and impact goods in which a light plastic film is created by deep drawing, the cavities not required for the small parts to be packed are filled with particularly foamable plastics and the system thermoformed plastic film and filling with a smooth plate made of other materials such as cardboard, paper, corrugated cardboard, wood, plastic, is completed by gluing, welding, gluing or pressing, so that a compact cushion body is created.
- a light plastic film is created by deep drawing
- the cavities not required for the small parts to be packed are filled with particularly foamable plastics and the system thermoformed plastic film and filling with a smooth plate made of other materials such as cardboard, paper, corrugated cardboard, wood, plastic, is completed by gluing, welding, gluing or pressing, so that a compact cushion body is created.
- To produce this packaging several complex manufacturing steps and special tools are required, which significantly increase the costs for the packaging of priced small parts.
- Another disadvantage, especially for large series production of small Share of different shapes is that a variety of different packaging pre-made
- a packaging body for bottles, glasses and other fragile goods is known, which is made from foamed plastic, e.g. Polystyrene, with essentially closed pores, in which at least part of its outer surface has a structure that is denser than the foam structure.
- This denser structure can e.g. be formed by exposure to heat and compression.
- These packaging bodies also have the above-mentioned disadvantages that they have to be prefabricated with tools that are to be manufactured separately and that correspond to the parts to be packaged, and that complex storage is required on a wide variety of packaging.
- the invention has for its object to simplify the aforementioned method for packaging small parts of various shapes such that the packaging is created directly during the packaging process without additional tools in the shape corresponding to the parts to be packaged.
- This object is achieved in that at least one small part to be packaged is pressed into the carrier layer, heated to a temperature in the range from 70 to 180 ° C., to such an extent that the small part in one, by thermal deformation of the carrier layer formed, the shape of the small part corresponding compartment is securely held and that a directly adjacent to the base plate area of the support layer is kept almost undeformed.
- a plurality of small parts are pressed into the carrier layer at the same time, the distance between a plurality of small parts lying next to one another being able to be set such that an area of undeformed material of the carrier layer is retained between the small parts.
- the use of a foamed thermoplastic material for the carrier layer has the particular advantage that the foamed material can be permanently deformed after heating, so that small parts to be packaged, when they are pressed into this carrier layer, permanently deformed areas (compartments or nests) in form the carrier layer, which correspond exactly to the shape of the small parts to be packaged and consequently keep the parts clamped.
- individual compartments or nests are formed for each individual small part to be packed, so that even dimensional deviations in the tolerance range are taken into account.
- nests or compartments in this way is much more economical and quicker than if, for example, moldings in a carrier material for holding small parts had to be formed mechanically, for example by cutting or punching out;
- To produce very precise shapes in this way requires a considerable amount of tools and a costly storage of packaging for differently shaped small parts; such a method also works considerably more time-consuming, which has disadvantages for rational large-scale production.
- dimensionally accurate packaging can be created directly at the production site of the small parts to be packaged, the shaping of the packaging being achieved by the small parts to be packaged themselves and not by a separate tool.
- Another considerable advantage for a rational large-scale production is that the storage of packaging is considerably simplified, because only a single type of original packaging in the form of a multi-layer packaging body needs to be kept ready for small parts of various types and shapes, which then only have to be kept on site and location of the manufacture of the small parts to be packaged experiences their required shape for receiving the small parts.
- Another advantage of the method according to the invention is that small quantities of small parts can be packed as containers and that these containers can be stacked on top of one another, e.g.
- a large number of small parts can be packed break-proof in a box.
- the exposed upper side of the small parts pressed into the carrier layer is then covered by the base plate of another packaging body (with small parts pressed into its carrier layer). Finally, the entire stack is given a suitable protective cover for the small parts of the top packaging.
- the packaging body can be easily cut up by cutting.
- Another advantage is that not only different different on a single package Small parts can be sorted and packed together, which are to be processed or processed with each other in a further process step, but that different numbers of small parts can be packaged quickly and easily in a bundle.
- a method for packaging magnetic U-cores made from a ceramic ferrite is described.
- the method according to the invention is of course also suitable for very different types of small parts, e.g. Glass bottles for medication or metal parts, the sensitive surfaces of which must be protected during transport.
- a packaging body 1 is shown in section with a base plate 3, for example made of single or multi-wall corrugated cardboard with a thickness of 3 to 5 mm, with a carrier layer 5, for example made of cross-linked polyethylene foam with a density of 0.025 to 0.3 g / cm3 , a softening range of 70 to 180 ° C. and a thickness of ⁇ 10 mm and with a smooth surface layer 7.
- the smooth surface layer 7 can be formed in a known manner, for example by superficial compression by means of heat or by gluing, welding or the like. In the exemplary embodiment described, a 50 ⁇ m thick polyethylene film was used to form a smooth surface layer 7.
- a smooth surface layer 7 can be formed, for example, in a known manner by superficial compression using heat.
- FIGS. 2 and 3 are shown in section as a side and front view of the packaging body 1 and molded-in small parts 9, here magnetic U-cores made of a ceramic ferrite.
- the process for packaging the small parts 9 is carried out in such a way that the packaging body 1 and in particular the carrier layer 5 with the surface layer 7 located thereon are heated to a temperature of ⁇ 160 ° C. and the small parts 9, here U-cores with a dimension of 35 mm length, l2.5 mm width and 2l mm height, with a pressure of l500 N on an area of 320 ⁇ 2l4 mm2 (dimension of the packaging body l) so far that the small parts 9 in one, by thermal deformation of the Carrier layer 5 and the surface layer 7 formed, each corresponding to the shape of the small part 9 compartment ll be securely held and that a region l3 directly adjacent to the base plate 3 is almost undeformed and regions l5 of the carrier layer 5 lying between the individual small parts 9 remain undeformed.
- the small parts 9 each form their own compartment 11 that conforms to their shape and position, the foamed thermoplastic material of the carrier layer 5 being compressed under the action of heat in the region onto which the small parts 9 are pressed.
- a residual elasticity is retained in the material of the carrier layer 5, de lateral restoring forces of the material of the carrier layer 5 acting in the areas l5 in such a way that the pressed-in small parts 9 are held in their compartments 11 under tension, which ensures a secure fit the small parts 9 guaranteed during transport.
- the smooth surface layer 7 forms a boundary layer between the molded-in small parts 9 and the carrier layer 5; it improves the sliding properties of the surface of the carrier layer 5 and thus facilitates the removal of the small parts 9 from the composite panel 1.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches l angegeben ist und eine Verpackung zur Durchführung dieses Verfahrens.
- Bei großtechnischen Fertigungsprozessen werden für produzierte Teile Verpackungen benötigt, die zum einen z.B. bruchempfindliche Teile schützen, die zum anderen aber auch geeignet sind, daß aus ihnen die verpackten Teile leicht maschinell oder manuell in immer der gleichen Lage entnehmbar sind, insbesondere, wenn z.B. weitere Fertigungsschritte an den verpackten Kleinteilen vorgenommen werden sollen. Außerdem werden Verpackungen benötigt, die jeweils kleinere Mengen von Kleinteilen zu einem Gebinde zusammenfassen, um bei einem Weiterverarbeitungsschritt, dem die verpackten Kleinteile (z.B. Halbfertigfabrikate) unterzogen werden sollen, schneller umrüsten zu können.
- Aus DE-GM 69 04 5l9 ist ein Verpackungsformpolster für zerbrechliche oder gegen Stoß und Schlag empfindliche Waren bekannt, bei dem eine leichte Kunststoffolie durch Tiefziehen erstellt wird, die nicht für die zu verpackenden Kleinteile benötigten Hohlräume mit insbesondere schaumfähigen Kunststoffen ausgefüllt werden und das System aus tiefgezogener Kunststoffolie und Füllung mit einer glatten Platte aus anderen Materialien wie Pappe, Papier, Wellpappe, Holz, Kunststoff, durch Verleimung, Verschweißung, Verklebung oder Verpressung abgeschlossen wird, so daß ein kompakter Polsterkörper entsteht. Zur Herstellung dieser Verpackung sind mehrere aufwendige Fertigungsschritte und besondere Werkzeuge erforderlich, die die Kosten für die Verpackung von preislich knapp kalkulierten Kleinteilen erheblich erhöhen. Ein weiterer Nachteil gerade für eine Großserienfertigung von Klein teilen unterschiedlichster Formgebung ist, daß stets eine Vielzahl von entsprechend den Formen von zu verpackenden Teilen vorgefertigten unterschiedlichen Verpackungen auf Lager gehalten werden muß.
- Aus DE-GM l6 97 030 ist ein Verpackungskörper für Flaschen, Gläser und andere zerbrechliche Waren bekannt, der aus in Formen durch Gießen, Drücken oder durch Treibmittel verformtem, aufgeschäumtem Kunststoff, z.B. Polystyrol, mit im wesentlichen geschlossenen Poren besteht, bei dem mindestens ein Teil seiner äußeren Oberfläche ein gegenüber der Schaumstruktur dichteres Gefüge aufweist. Dieses dichtere Gefüge kann z.B. durch Wärmeeinwirkung und Verdichtung gebildet sein. Auch diesen Verpackungskörpern sind die oben erwähnten Nachteile immanent, daß sie mit gesondert herzustellenden, den zu verpackenden Teilen entsprechenden Werkzeugen vorgefertigt werden müssen und daß eine aufwendige Lagerhaltung an unterschiedlichsten Verpackungen erforderlich ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen unterschiedlichster Formgebung dergestalt zu vereinfachen, daß die Verpackung ohne zusätzliche Werkzeuge in der den zu verpackenden Teilen entsprechenden Ausformung unmittelbar während des Verpackungsprozesses erst geschaffen wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein zu verpackendes Kleinteil in die auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis l80°C erwärmte Trägerschicht so weit eingedrückt wird, daß das Kleinteil in einem, durch thermisches Verformen der Trägerschicht gebildeten, der Form des Kleinteils entsprechenden Fach sicher gehaltert wird und daß ein unmittelbar an die Basisplatte angrenzender Bereich der Trägerschicht nahezu unverformt erhalten bleibt.
- Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung werden gleichzeitig mehrere Kleinteile in die Trägerschicht eingedrückt, wobei der Abstand zwischen mehreren nebeneinanderliegenden Kleinteilen so eingestellt werden kann, daß zwischen den Kleinteilen jeweils ein Bereich unverformten Materials der Trägerschicht erhalten bleibt.
- Durch die Verwendung eines aufgeschäumten thermoplastischen Materials für die Trägerschicht ergibt sich der besondere Vorteil, daß das aufgeschäumte Material nach Erwärmen dauerhaft verformt werden kann, so daß zu verpackende Kleinteile, wenn sie in diese Trägerschicht eingedrückt werden, dauerhaft verformte Bereiche (Fächer oder Nester) in der Trägerschicht ausbilden, die der Form der zu verpackenden Kleinteile genauestens entsprechen und die Teile infolgedessen klemmend halten. Hierbei werden für jedes einzelne zu verpackende Kleinteil individuelle Fächer oder Nester ausgeformt, so daß sogar Maßabweichungen im Toleranzbereich ihre Berücksichtigung finden. Die Bildung von Nestern oder Fächern auf diese Weise ist wesentlich wirtschaftlicher und schneller zu bewerkstelligen, als wenn z.B. Ausformungen in einem Trägermaterial zur Aufnahme von Kleinteilen mechanisch, z.B. durch Schneiden oder Austanzen, gebildet werden müssten; auf diese Weise sehr maßgenaue Ausformungen herzustellen, erfordert einen beträchtlichen Werkzeugaufwand und eine aufwendige Lagerhaltung von Verpackungen für unterschiedlich geformte Kleinteile; außerdem arbeitet ein solches Verfahren auch erheblich zeitaufwendiger, was Nachteile für eine rationelle Großserienfertigung mit sich bringt.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können maßgenaue Verpackungen unmittelbar am Fertigungsort der zu verpackenden Kleinteile geschaffen werden, wobei die Ausformung der Verpackung durch die zu verpackenden Kleinteile selbst und nicht durch ein gesondertes Werkzeug erreicht wird. Ein weiterer beträchtlicher Vorteil für eine rationelle Großserienfertigung ist, daß die Vorratshaltung für Verpackungen erheblich vereinfacht wird, denn für zu verpackende Kleinteile unterschiedlichster Art und Formgebung braucht nur eine einzige Art von Ausgangsverpackung in Form eines mehrschichtig aufgebauten Verpackungskörpers bereitgehalten zu werden, die dann erst an Ort und Stelle der Fertigung der zu verpackenden Kleinteile ihre erforderliche Ausformung zur Aufnahme der Kleinteile erfährt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß jeweils kleine Mengen von Kleinteilen als Gebinde verpackt werden können und daß aus diesen Gebinden durch Übereinanderstapeln z.B. in einem Karton eine Vielzahl von Kleinteilen bruchsicher verpackt werden kann. Dabei wird dann jeweils die freiliegende Oberseite der in die Trägerschicht eingedrückten Kleinteile von der Basisplatte eines weiteren Verpackungskörpers (mit in dessen Trägerschicht eingedrückten Kleinteilen) bedeckt. Der gesamte Stapel erhält schließlich für die Kleinteile des obersten Verpackungskörpers eine geeignete Schutzabdeckung für den Transport.
- Wenn für den Verpackungskörper Wellpappe als Basisplatte und für die Trägerschicht z.B. Polyäthylenschaum eingesetzt werden, ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Verpackungskörper leicht durch Schneiden zerteilbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß auf einem einzigen Verpackungskörper nicht nur verschiedene unterschiedliche Kleinteile sortiert gemeinsam verpackt werden können, die miteinander in einem weiteren Prozeßschritt ver- oder bearbeitet werden sollen, sondern daß auch unterschiedliche Stückzahlen von Kleinteilen zu einem Gebinde schnell und einfach zusammengefaßt verpackt werden können.
- Als Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Verpacken von magnetischen U-Kernen aus einem keramischen Ferrit beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich aber auch für ganz anders geartete Kleinteile geeignet, z.B. Glasflaschen für Medikamente oder Metallteile, deren empfindliche Oberflächen während des Transportes geschützt sein müssen.
- Die Figuren zeigen:
- Fig. l Ausgangsverpackung in Form eines mehrschichtig aufgebauten Verpackungskörpers im Schnitt,
- Fig. 2 und 3 Verpackung mit in ihr eingesetzten U-Kernen im Schnitt als Vorder- und als Seitenansicht.
- In Fig. l ist im Schnitt ein Verpackungskörper l dargestellt mit einer Basisplatte 3, z.B. aus ein- oder mehrwelliger Wellpappe einer Dicke von 3 bis 5 mm, mit einer Trägerschicht 5 z.B. aus vernetztem Polyätylenschaum einer Dichte von 0,025 bis 0,3 g/cm³, eines Erweichungsbereiches von 70 bis l80°C und einer Dicke von ≈ l0 mm und mit einer glatten Oberflächenschicht 7. Die glatte Oberflächenschicht 7 kann auf bekannte Weise, z.B. durch oberflächliche Verdichtung mittels Wärmeeinwirkung oder z.B. durch Ankleben, Aufschweißen oder dgl. ausgebildet sein. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zur Ausbildung einer glatten Oberflächenschicht 7 eine 50µm dicke Polyäthylenfolie verwendet worden. Eine glatte Oberflächenschicht 7 kann z.B. auf bekannte Weise durch oberflächliche Verdichtung mittels Wärmeeinwirkung gebildet sein.
- In den Fig. 2 und 3 sind im Schnitt als Seiten- und Vorderansicht der Verpackungskörper l und eingeformte Kleinteile 9, hier magnetische U-Kerne aus einem keramischen Ferrit, dargestellt.
- Das Verfahren zum Verpacken der Kleinteile 9 wird so ausgeführt, daß der Verpackungskörper l und insbesondere die Trägerschicht 5 mit der auf ihr befindlichen Oberflächenschicht 7 auf eine Temperatur von ≈ l60°C erwärmt wird und die Kleinteile 9, hier U-Kerne einer Abmessung von 35 mm Länge, l2,5 mm Breite und 2l mm Höhe, mit einem Druck von l500 N auf eine Fläche von 320 × 2l4 mm² (Abmessung des Verpackungskörpers l) so weit eingedrückt werden, daß die Kleinteile 9 in jeweils einem, durch thermisches Verformen der Trägerschicht 5 und der Oberflächenschicht 7 gebildeten, jeweils der Form des Kleinteils 9 entsprechenden Fach ll sicher gehaltert werden und daß ein unmittelbar an die Basisplatte 3 angrenzender Bereich l3 nahezu unverformt sowie zwischen den einzelnen Kleinteilen 9 liegende Bereiche l5 der Trägerschicht 5 unverformt erhalten bleiben. Die Kleinteile 9 formen auf diese Weise jeweils ein eigenes formen- und lagegerechtes Fach ll, wobei das aufgeschäumte thermoplastische Material der Trägerschicht 5 in dem Bereich, auf den die Kleinteile 9 aufgedrückt werden, unter Wärmeeinwirkung verdichtet wird. In den Bereichen l3 und l5 bleibt im Material der Trägerschicht 5 eine Restelastizität erhalten, wobei de seitlichen Rückstellkräfte des Materials der Trägerschicht 5 in den Bereichen l5 so wirken, daß die eingedrückten Kleinteile 9 unter Spannung in ihren Fächern ll gehalten werden, was einen sicheren Sitz der Kleinteile 9 während eines Transportes garantiert. Die glatte Oberflächenschicht 7 bildet eine Grenzschicht zwischen den eingeformten Kleinteilen 9 und der Trägerschicht 5; sie verbessert die Gleiteigenschaften der Oberfläche der Trägerschicht 5 und erleichtert damit das Entnehmen der Kleinteile 9 aus der Verbundplatte l.
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein zu verpackendes Kleinteil (9) in die auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis l80°C erwärmte Trägerschicht (5) so weit eingedrückt wird, daß das Kleinteil in einem, durch thermisches Verformen der Trägerschicht gebildeten, der Form des Kleinteils entsprechenden Fach (ll) sicher gehaltert wird und daß ein unmittelbar an die Basisplatte angrenzender Bereich (l3) der Trägerschicht nahezu unverformt erhalten bleibt.
dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Kleinteile (9) in die Trägerschicht (5) eingedrückt werden.
daß ein Verpackungskörper eingesetzt wird, dessen Trägerschicht (5) aus aufgeschäumtem, thermoplastischem Material besteht.
einen mehrschichtig aufgebauten Verpackungskörper mit einer nicht deformierbaren Basisplatte (3) und einer mit der Basisplatte fest verbundenen, mit einer glatten Oberflächenschicht (7) versehenen, mittels der zu verpackenden Kleinteile thermoplastish verformbaren elastischen Trägerschicht (5).
daß die Oberflächenschicht (7) aus einer Polyäthylenfolie gebildet ist.
daß die Basisplatte (3) aus Wellpappe besteht.
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