EP2965998B1

EP2965998B1 - Trägerplatte

Info

Publication number: EP2965998B1
Application number: EP14176141.1A
Authority: EP
Inventors: Albert Wasmeier
Original assignee: Alwa GmbH and Co KG
Current assignee: Alwa GmbH and Co KG
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: EP2965998A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trägerplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Trägerplatte ist beispielsweise aus US 4 815 394 A bekannt.
Solche aus Kunststoff gefertigten Trägerplatten dienen üblicherweise seit langem dazu, Aufnahmekörper zu fixieren, in denen hochwertige Bauteile, beispielsweise Werkstücke in Form von Schrauben, Muttern und dgl., zu lagern, zu transportieren und zu Bearbeitungs- bzw. Reinigungszwecken zu halten sind.
Nachteiligerweise hat sich bei solchen Trägerplatten herausgestellt, dass bei hohen Außentemperaturen die vorgegebenen Eigenschaften des Kunststoffs dazu führen, dass sich die Trägerplatte verzieht. Insbesondere entstehen Krümmungen und Wölbungen, die durch die Temperaturwechsel Spannungen im Kunststoffgefüge erzeugen. Solche Veränderungen des Kunststoffgefüges können auch nach einer Temperaturreduzierung nicht rückgängig gemacht werden. Sobald jedoch die Trägerplatte solche Krümmungen und Wölbungen aufweist, ist diese für den weiteren Gebrauch ungeeignet, da diese Trägerplatten oftmals übereinander gestapelt werden, um Platz zu sparen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Trägerplatte der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass diese hohen Temperaturen für die Reinigung und Bearbeitung an der der Trägerplatte befestigten hochwertigen Werkstücke geeignet ist, ohne dass die Trägerplatte aus Kunststoff durch die vorhandenen hohen Temperaturen verzogen ist. Vielmehr soll die vorgegebene plane Ausgestaltung der Trägerplatte auch nach mehreren Verwendungen nicht verzogen sein.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass an jeder der Seitenwände der Trägerplatte eine Versteifungsleiste angeordnet ist und dadurch, dass die jeweilige Versteifungsleiste im montierten Zustand fest mit der Trägerplatte verbunden ist, sind die Seitenwände, die einen Rahmen für die Trägerplatte bilden, versteift, so dass bei Temperaturerhöhungen und nachfolgenden Temperaturreduzierungen das Kunststoffgefüge zwar verändert wird, jedoch die plane Kontur der Trägerplatte beibehalten ist. Demnach verzieht sich die Trägerplatte mit den Versteifungsleisten nicht.
Es ist besonders vorteilhaft, die jeweilige Versteifungsleiste aus einem metallischen Werkstoff herzustellen, der insbesondere bei Temperaturen zwischen 100° und 200°C eine hohe Biegesteifigkeit aufweist, um den Versteifungseffekt zur Verhinderung von Wölbungen und Krümmungen zu erhöhen.
Um eine lageorientierte und formschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Versteifungsleiste und der Trägerplatte zu erreichen, ist in der jeweiligen Seitenwand der
Trägerplatte eine Durchgangsöffnung vorgesehen, in die die jeweilige Versteifungsleiste einsetzbar bzw. einschiebbar ist.
Erfindungsgemäß ist die nach außen weisende Wand der Durchgangsöffnung offen ausgestaltet, so dass lediglich L- oder U-förmige Vorsprünge die Versteifungsleisten teilweise umgreifen.
Folglich können auch nachträglich in die Trägerplatte solche Durchgangsöffnungen eingearbeitet sein, um Versteifungsleisten aufzunehmen.
Es ist auch denkbar, bezüglich der in den Seitenwänden montierten Verstärkungsleisten jedoch nicht erfindungsgemäß, Versteifungsleisten bereits vor dem
Einfüllen des flüssigen Kunststoffs in eine Spritzgußform in diese einzubauen und anschließend den flüssigen Kunststoff um die Versteifungsleisten zu spritzen, so dass nach dem Aushärten des Kunststoffs die Versteifungsleisten von dem Kunststoff vollständig ummantelt sind.
Die Steifigkeit der Trägerplatte kann auch dadurch erhöht werden, dass zwischen zwei gegenüberliegenden und parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden Aufnahmenuten vorgesehen sind, in die Versteifungsleisten einsetzbar sind.
Die Aufnahmenuten können dabei sowohl in Richtung der längeren als auch in Richtung der kürzeren Kante der rechteckförmig ausgestalteten Trägerplatte verlaufen bzw. in beide Richtungen angeordnet sein, so dass die Aufnahmenuten kreuzweise verlaufen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn durch die Versteifungsleisten, die entlang der länger ausgestalteten Seitenwand angeordnet sind, die Versteifungsleisten, die den kürzeren Seitenwänden und den Aufnahmenuten, die parallel zu diesen verlaufen, verschlossen sind, denn dadurch werden die kürzeren Versteifungsleisten durch die längeren Versteifungsleisten lageorientiert gehalten. Um ein Herausrutschen der längeren Versteifungsleisten zu verhindern, ist an den jeweiligen Eckbereichen der Trägerplatte ein Eckprofil vorgesehen, das zum einen fest mit der Trägerplatte verbunden ist und durch das die jeweilige Versteifungsleiste an dieser arretiert ist.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Trägerplatte dargestellt, die in zwei unterschiedlichen Herstellungsverfahren gefertigt und die nachfolgend näher erläutert sind. Im Einzelnen zeigt:

Figur 1: eine im Spritzgussverfahren hergestellte rechteckförmige Trägerplatte, deren vier Seitenwände einen Rahmen bilden, in die nachträglich jeweils eine Durchgangsöffnung eingearbeitet ist, mit vier in den Seitenwänden und zwei innerhalb der Trägerplatten eingesetzten Versteifungsleisten, in perspektivischer Ansicht von oben,
Figur 2: die Trägerplatte gemäß Figur 1, in perspektivischer Ansicht von unten,
Figur 3: die Trägerplatte gemäß Figur 2, entlang der Schnittlinie III-III,
Figur 4: die Trägerplatte gemäß Figur 2, entlang der Schnittlinie IV-IV,
Figur 5: einer der Eckbereiche der Trägerplatten gemäß Figur 2 mit einem Eckprofil zur Halterung der längeren Versteifungsleiste in vergrößerter perspektivischer Darstellung,
Figur 6: den Fertigungsprozess für eine nicht erfindungsgemäße Trägerplatte im Spritzgussverfahren und
Figur 7: eine formschlüssige Verbindung zwischen zwei senkrecht zueinander verlaufenden Versteifungsleisten gemäß Figur 2.

Eine in den Figuren 1 und 2 abgebildete Trägerplatte 1 ist im Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff-Werkstoff hergestellt. Bereits bei der Fertigung der Trägerplatte 1 werden durch entsprechend ausgestaltete Spritzgussformen die Strukturen der Trägerplatte 1 vorgegeben. Insbesondere bilden die vier Seitenwände, 3, 4 einen Rahmen 2 durch den die Trägerplatte 1 seitlich begrenzt und versteift ist. Zudem sind in die Trägerplatte 1 eine Vielzahl von Aussparungen 5 eingeformt bzw. eingearbeitet, in die jeweils ein Aufnahmekörper 6 einsteckbar und mittels eines bestimmten Verrastungsmechanismusses lageorientiert mit der Trägerplatte 1 verbindbar ist. In den Aufnahmekörper 6 können hochwertige Werkstücke, beispielsweise Schrauben, Muttern, Wellen und dergleichen, eingesetzt werden, um diese möglichst platzsparend an der Trägerplatte 1 zu positionieren. Dadurch können diese Werkstücke vereinzelt einem Reinigungsvorgang zugeführt werden und sind während der Transport-und Lagerzeiten geschützt, so dass keine Beschädigungen an den Werkstücken entstehen.
Die Trägerplatten 1 sollen stapelbar ausgebildet sein, so dass eine Vielzahl solcher Trägerplatten 1 einem Reinigungsvorgang zugeführt sind. Während des Reinigungsprozesses für die Werkstücke entstehen oftmals hohe Temperaturen zwischen 100°C und 200° C. Solche für die Reinigung der Werkstücke erforderlichen Temperaturen führen jedoch dazu, dass sich das Kunststoffgefüge der Trägerplatte 1 verändert, wodurch Krümmungen und Wölbungen an dieser entstehen.
Um solche Verziehungen im Kunststoffgefüge der Trägerplatte 1 zu verhindern, ist zunächst in den Seitenwänden 3 und 4 der Trägerplatte 1 jeweils eine Versteifungsleiste 11 vorgesehen, die entweder nachträglich, nach dem Spritzgussverfahren oder während des Spritzgussverfahrens an den Seitenwänden 3, 4 positionierbar ist.
Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass in die längere der Seitenwand 3 jeweils eine Durchgangsöffnung 14 nachträglich eingearbeitet oder während des Spritzgussverfahrens eingeformt ist, in die eine der Versteifungsleisten 11 von außen einschiebbar ist. Die Länge der Versteifungsleiste 11 entspricht der Länge der Durchgangsöffnung 14 in der Seitenwand 3.
Um die Biegesteifigkeit der Versteifungsleisten 11 zu erhöhen, ist die längere Kante 12 der Versteifungsleiste 11 der Seitenwand 3 zugewandt und die kürzere Kante 13 der Versteifungsleiste 11 verläuft benachbart zu einer der senkrecht von der Seitenwand 3 abstehenden Innenwände der Durchgangsöffnung 14.
Die Innenkontur der Durchgangsöffnung 14 ist dabei an die rechteckförmige Außenkontur der jeweiligen Versteifungsleiste 11 angepasst, so dass die Versteifungsleiste 11 lageorientiert und formschlüssig in der Durchgangsöffnung 14 positioniert ist.
Erfindungsgemäß ist die nach außen weisende Wand der Durchgangsöffnung 14 offen ausgestaltet, so dass lediglich L- oder U-förmige Vorsprünge die Versteifungsleisten 11 teilweise umgreifen. Damit wird unter anderem Material eingespart.
Aus Figur 4 ist zu entnehmen, dass die der kürzeren Seitenwand 4 zugeordneten Versteifungsleisten 11 durch die Versteifungsleisten 11, die in die längeren Seitenwände 3 eingesetzt sind, vollständig übergriffen sind, so dass die der kürzeren Seitenwand 4 zugeordneten Versteifungsleisten 11 durch die Versteifungsleisten 11, die in der längeren Seitenwand 3 angeordnet sind, abgedeckt und in der jeweiligen Durchgangsöffnung 14 gehalten sind, so dass die Versteifungsleisten 11 in den kürzeren Seitenwänden 4 nicht mehr herausrutschen oder herausfallen können.
Zudem ist aus Figur 4 ersichtlich, dass parallel und beabstandet zu den kürzeren Seitenwänden 4 der Trägerplatten 1 in diese zwei Aufnahmenuten 15 eingearbeitet oder eingeformt sind, in die zusätzliche Versteifungsleisten 11 einschiebbar sind. Mit Hilfe von U-förmig in ihrem Querschnitt ausgestalteten Halteprofilen 17 werden dabei die U-förmigen Aufnahmenuten 15 verschlossen bzw. teilweise abgedeckt, so dass diese sowohl von den Versteifungsleisten 11 der längeren Seitenwand 3 als auch den Halteprofilen 17 arretiert sind.
In Figur 5 ist dargestellt, dass die Versteifungsleisten 11, die der längeren Seitenwand 3 der Trägerplatte 1 zugeordnet sind, jeweils in den Eckbereichen mittels eines Eckprofils 16 an der Trägerplatte 1 fixiert sind, in dem nämlich die Durchgangsöffnungen 14 durch das jeweilige Eckprofil 16 abgedeckt sind. Das Eckprofil 16 ist dabei lageorientiert mit der Trägerplatte 1 verbunden und deckt die Versteifungsleisten 11 ab, so dass diese aus der Durchgangsöffnung 14 nicht herausrutschen können. Folglich sind die Versteifungsleisten 11 sowohl in der Durchgangsöffnung 14 als auch in der jeweiligen Aufnahmenut 15 lageorientiert und formschlüssig mit der Trägerplatte 1 verbunden, so dass bei Temperaturveränderungen bzw. Temperaturwechseln, durch die zwar das Kunststoffgefüge der Trägerplatte 1 verändert wird, keine Spannungen oder sonstige Kräfte auftreten, durch die die plane Ausgestaltung der Trägerplatte 1 verändert ist, denn durch die vorhandenen Versteifungsleisten 11 werden solche Spannungen und Kräfte aufgenommen und abgestützt. Ein Verzug der Trägerplatte 1 ist folglich ausgeschlossen. Um eine Verbiegung der Versteifungsleisten 11 zu verhindern, sind diese aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, der eine hohe Biegesteifigkeit, auch bei Temperaturen zwischen 100°C und 200°C, aufweist.
Zudem ist die längere Kante 12 der Versteifungsleiste 11 der jeweiligen Seitenwand 3 bzw. 4 der Durchgangsöffnung 14 zugeordnet, so dass aufgrund der rechteckförmigen Querschnittskontur der Versteifungsleiste 11 und deren entsprechende Positionierung die Steifigkeit der Versteifungsleiste 11 erhöht ist. Das Längenverhältnis zwischen der kürzeren und der längeren Kante 12, 13 der Versteifungsleiste 11 beträgt mindestens 1:5.
Es ist vorgesehen, in eine bereits vorhandene Trägerplatte 1 die entsprechenden Durchgangsöffnungen 14 und Aufnahmenuten 15 einzuarbeiten oder während des Spritzgussverfahrens einzuformen und anschließend die Versteifungsleisten 11, wie vorstehend erläutert, einzubauen. Figur 6 zeigt darüber hinaus eine - bezüglich der in den Seitenwänden 3, 4 montierten Versteifungsleisten 11 jedoch nicht erfindungsgemäße - Variante, nämlich Versteifungsleisten 11 mit flüssigem Kunststoff 24 vollständig zuzugießen und somit als integraler Bestandteil der Trägerplatte 1 zu ummantlen.
Es ist dazu erforderlich, dass in eine zweiteilige Spritzgussform 21, 22 die jeweiligen Versteifungsleisten 11 derart positioniert sind, dass diese an der korrekten Stelle und in der korrekten Ausrichtung verlaufen und der durch eine Düse 23 eingefüllte flüssige Kunststoff 24 in die Spritzgussformen 21, 22 gepresst ist, so dass die jeweiligen Versteifungsleisten 11 durch den flüssigen Kunststoff 24 vollständig ummantelt sind. Nach dem Aushärten des Kunststoffes sind demnach die Versteifungsleisten 11 vollständig in der Trägerplatte 1 positioniert.
Selbstverständlich können die Aufnahmenuten 15 kreuzweise oder parallel zu der längeren Seitenwand 3 verlaufen
Aus Figur 7 ist ersichtlich, dass die zwei Versteifungsleisten 11, die jeweils der längeren Seitenwand 3 der Trägerplatte 1 zugeordnet sind, formschlüssig mit den senkrecht dazu verlaufenden Versteifungsleisten 11 befestigt sind. An den kürzeren Versteifungsleisten 11 sind nämlich an deren jeweiligen gegenüberliegenden Stirnseiten eine rechteckförmige Rastnase 18 angeformt oder vorgesehen, die in eine rechteckförmige in die Versteifungsleiste 11 eingearbeitete Vertiefung 19 einrastet, wodurch die senkrecht zueinander verlaufenden Versteifungsleisten 11 formschlüssig miteinander verbunden sind. Da die Versteifungsleisten 11 den geschlossenen Rahmen 2 bilden und dieser unter einer entsprechenden Vorspannung steht, können sich die formschlüssigen Verbindungen zwischen den jeweils senkrecht zueinander verlaufenden Versteifungsleisten 11 nicht lösen. Vielmehr entsteht ein fester und biegesteifer Verbund von Versteifungsleisten 11.
Zur Herstellung einer Trägerplatte mit einem derart aufgebauten Rahmen ist es erforderlich zunächst eine der längeren Versteifungsleisten 11 einzuschieben und anschließend die dazu senkrecht verlaufenden kürzeren Versteifungsleisten 11 in die jeweilige Vertiefung 19 der längeren Versteifungsleiste 11 einzuschieben, so dass diese einrastet. Anschließend sind die kürzeren Versteifungsleisten 11 durchzubiegen, um deren Länge zu reduzieren, so dass dann die zweite längere Versteifungsleiste 11 an diesen kürzeren Versteifungsleisten 11 vorbeigeführt werden kann. Danach können die Durchbiegungen der kürzeren Versteifungsleisten 11 aufgehoben werden, so dass diese in die jeweilige Vertiefung 19 einrasten.
Die Vertiefungen 19 können auch als Durchgangsöffnung 14 ausgestaltet sein, um die jeweilige Rastnase 18 vollständig in diese einstecken oder eintauchen zu können. Die Rastnasen 18 können zusätzlich, beispielsweise mittels Klebstoff, in der Vertiefung 19 oder der Durchgangsöffnung 14 arretiert sein.

Claims

Trägerplatte (1), die aus einem Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt ist, mit mehreren einen geschlossenen Rahmen (2) bildenden Seitenwänden (3, 4), mit einer Vielzahl von in die Trägerplatte (1) eingearbeiteten oder eingeformten Aussparungen (5), in die jeweils ein Aufnahmekörper (6) einsteckbar oder einklipsbar ist, der lageorientiert auf der Trägerplatte (1) gehalten ist, wobei in die jeweiligen Seitenwände (3, 4) der Trägerplatte (1) eine rechteckförmige Durchgangsöffnung (14) eingearbeitet oder ausgeformt ist, wobei die Innenkontur der Durchgangsöffnung (14) an die Außenkontur einer Versteifungsleiste (11) angepasst ist und wobei die Versteifungsleiste (11) formschlüssig und lageorientiert in der Durchgangsöffnung (14) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die nach außen weisende Wand der Durchgangsöffnung (14) offen ausgestaltet ist, dass die nach außen weisende Wand der Durchgangsöffnung (14) L- oder U-förmige Vorsprünge aufweist, dass an jeder der Seitenwände (3, 4) der Trägerplatte (1) eine Versteifungsleiste (11) in die jeweilige Durchgangsöffnung (14) einschiebbar ist und dass die L- oder U-förmigen Vorsprünge die jeweilige Versteifungsleiste (11) im montierten Zustand teilweise umgreifen und fest mit der Trägerplatte (1) verbinden.
Trägerplatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Versteifungsleiste (11) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, der eine hohe Biegesteifigkeit bei Temperaturen zwischen 100° und 200°C aufweist, dass die Versteifungsleiste (11) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist und dass die länger ausgestaltete Kante (12) des Querschnitts der Versteifungsleiste (11) einer der Seitenwände (3, 4) der Trägerplatte (1) benachbart zu dieser verlaufend zugeordnet ist.
Trägerplatte nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Kantenlängen des Querschnitts (12, 13) der jeweiligen Versteifungsleisten (11) mindestens 1:5 oder höher beträgt.
Trägerplatte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Trägerplatte (1) mindestens eine weitere Aufnahmenut (15) eingearbeitet oder vorgesehen ist, in die eine der Versteifungsleisten (11) einsetzbar oder einschiebbar ist und dass die jeweilige Versteifungsleiste (11) in der Aufnahmenut (15) formschlüssig und lageorientiert mit der Trägerplatte (1) verbunden ist.
Trägerplatte nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Aufnahmenut (15) senkrecht zu zwei gegenüberliegend und parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden (3, 4) der Trägerplatte (1) ausgerichtet ist.
Trägerplatte nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahmenut (15) einen U-förmigen Innenquerschnitt aufweist und dass die offene Seite der Aufnahmenut (15) mittels eines Halteprofils (17) ganz oder bereichsweise verschlossen ist, das eine U-förmig ausgestaltete Innenkontur aufweist und das auf die äußeren Seitenwände der Aufnahmenut (15) aufgerastet oder fest mit diesem verbunden ist.
Trägerplatte nach einem des Ansprüche 4-6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei gegenüberliegende und parallel zueinander verlaufende erste Versteifungsleisten (11) zweier Seitenwände (3, 4) sich über die gesamte Länge der Trägerplatte (1) erstrecken und dass mit Hilfe der beiden ersten Versteifungsleisten (11) dazwischen vorgesehene zweite Versteifungsleisten (11) in den beiden anderen Seitenwänden (3, 4) und der Aufnahmenut (15) übergriffen und in ihrer Durchgangsöffnung (14) oder der Aufnahmenut (15) fixiert sind.
Trägerplatte nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweiten Versteifungsleisten (11), die durch die ersten Versteifungsleisten (11) übergriffen sind, mittels Eckprofilen (16) an der Trägerplatte (1) arretiert sind.
Trägerplatte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an mindestens einer der Versteifungsleisten (11) an deren jeweiliger gegenüberliegender Stirnseite eine Rastnase (18) angeformt oder angearbeitet ist, dass in senkrecht dazu verlaufenden Versteifungsleisten (11) jeweils eine Vertiefung (19) vorgesehen ist, in die die jeweilige Rastnase (18) im montierten Zustand einrastet bzw. eingesetzt ist, und dass durch die derart geschaffene Verbindung zwischen zwei senkrecht zueinander verlaufenden Versteifungsleisten (11) eine formschlüssige Wirkverbindung entsteht.
Trägerplatte nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rastnasen (18) in der Vertiefung (19) mittels eines Befestigungsmittels, beispielsweise eines Klebstoffes, arretiert sind.