EP4638142A1 - Gehäuse für eine elektrische vorrichtung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Gehäuse für eine elektrische vorrichtung und verfahren zu dessen herstellung

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Publication number
EP4638142A1
EP4638142A1 EP23818390.9A EP23818390A EP4638142A1 EP 4638142 A1 EP4638142 A1 EP 4638142A1 EP 23818390 A EP23818390 A EP 23818390A EP 4638142 A1 EP4638142 A1 EP 4638142A1
Authority
EP
European Patent Office
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housing
plastic
electrical device
raw material
biodegradable
Prior art date
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Pending
Application number
EP23818390.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Peter
Manuela PAUS
Kilian Klages
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP4638142A1 publication Critical patent/EP4638142A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/02—Framework
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/02—Platens
    • B41J11/06—Flat page-size platens or smaller flat platens having a greater size than line-size platens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/12—Guards, shields or dust excluders
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08—Cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D103/00—Coating compositions based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09D103/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones

Definitions

  • the invention relates to a housing for an electrical device according to claim 1, an electrical device with such a housing, a method for producing a housing for an electrical device and a method for producing such an electrical device.
  • Housings for electrical devices have become particularly important in the electrical engineering industry, where they hold, for example and in particular, electronic components, assembled circuit boards and/or cables, such as electrical cables, photonic conductors and also conductor tracks used on a circuit carrier, in or in different positions. These should typically meet the high requirements for intended use that are usual in the industrial sector. They are, for example and in particular, set up and designed to protect the electronic components, assembled circuit boards and/or cables arranged on or in the housing, which serves as the base body, from the effects of external environmental influences. Furthermore, they should regularly ensure functional reliability over a long service life that is usual for equipment in the industrial sector and also trouble-free operation of a system with the housing. At the same time, they should not pose any health hazards.
  • a printer housing is made from a biodegradable material, namely water-soluble cellulose.
  • the disadvantage here is that a coating of wax paper is necessary to protect against water, which makes production complex, and due to the mechanical properties of the material, only a relatively small proportion of the printer housing can be manufactured in this way.
  • Housings for electrical devices are usually made of a polymer or metal.
  • Polymers have established themselves very early on in the industrial sector as cost-effective and easily moldable materials for different areas and tasks and cover a very wide range of applications.
  • the problem with plastic materials is that they can represent a high environmental impact.
  • the object of the present invention is to improve the environmental balance of a housing for an electrical device or its production. This object is solved by an article having the features of claim 1.
  • a housing is provided, in particular for an electrical device, which is at least partially made of a material comprising a plastic which is a polymeric secondary raw material and/or is a bio-based polymer (e.g. made from regeneratively and/or biologically produced synthesis gas and/or liquids and/or general reactants) and/or is a biodegradable polymer.
  • a material comprising a plastic which is a polymeric secondary raw material and/or is a bio-based polymer (e.g. made from regeneratively and/or biologically produced synthesis gas and/or liquids and/or general reactants) and/or is a biodegradable polymer.
  • the invention solves the problem set by a material approach to reducing the environmental impact. To solve the problem, the invention moves away from an approach of reducing the use of a polymer obtained from a fossil raw material simply by changing the geometry of the housing in order to only use the fossil raw materials to a reduced extent. Furthermore, the invention moves away from the approach of replacing a plastic material with another material such as a metal.
  • the selection is therefore not limited to a specific one of the aforementioned plastics, so that they can also be combined with one another.
  • the material can consist of at least one of the aforementioned plastics, but can also contain other material additives, such as additives or other polymers or polymer components. Furthermore, composite materials can also be used for the material. It is also possible to mix the aforementioned plastics with other components, for example additives or primary polymers.
  • the housing described here makes it possible not only to noticeably reduce the environmental impact, but also to significantly reduce the impact on raw material resources. Furthermore, the housing can meet the sometimes high requirements for its usability, e.g. in terms of electrical breakdown safety, fire protection and/or electrical insulation, which are usually implemented using primary materials.
  • the material comprises several different plastics. Each of the several different plastics can be a polymeric secondary raw material and/or made from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts and/or be biodegradable.
  • the material comprises a polymeric secondary raw material and a renewable raw material.
  • the material comprises a polymeric secondary raw material and a biodegradable raw material.
  • the material comprises a renewable raw material and a biodegradable raw material.
  • the material comprises a polymeric secondary raw material and a renewable raw material and a biodegradable raw material.
  • one and the same plastic of the material is both a polymeric secondary raw material and a renewable raw material.
  • one and the same plastic is both a polymeric secondary raw material and a biodegradable raw material.
  • one and the same plastic is both a renewable raw material and a biodegradable raw material.
  • one and the same plastic is both a polymeric secondary raw material and a biodegradable raw material.
  • one and the same plastic is both a renewable raw material and a biodegradable raw material. In this way, particularly environmentally friendly housing can be provided.
  • the housing can therefore be made from several different materials, each of which can comprise a plastic that is a polymer secondary raw material, is made from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts and/or is biodegradable.
  • a housing that is environmentally friendly and at the same time particularly well adapted to application-specific requirements.
  • the housing has a first housing part or a first housing section made from a first such material and a second housing part or a second housing section made from a first such material.
  • the housing sections can be connected to one another in a form-fitting or material-fitting manner.
  • the polymeric secondary raw material can be a conventional and/or chemically recycled thermoplastic.
  • Conventionally recycled thermoplastics are, for example, mechanically recycled and/or produced by melting.
  • Conventionally recycled thermoplastics differ from corresponding primary, i.e. non-recycled thermoplastics typically in that they have correspondingly shorter polymer chains.
  • Conventionally recycled materials differ from standard materials regularly in their additional thermal stress, as the polymers are typically melted at least once more than the original standard material. If additional granulation processes are planned before the second processing/use, the additional thermal stress/damage can be increased.
  • For chemically Certificates for reduced CO2 content are typically issued for recycled materials. This usually allows a corresponding CO2 reduction to be claimed retrospectively.
  • the material consists of at least 25% by weight of the plastic, which is a conventionally and/or chemically recycled thermoplastic, in particular at least 50% by weight or even 100% by weight. This enables a substantial improvement in the environmental balance, the so-called CCh footprint of the material.
  • the polymeric secondary raw material is a conventionally recycled thermoplastic, which can be an engineering thermoplastic.
  • the polymeric secondary raw material is a conventionally recycled thermoplastic and/or selected from the group of polycarbonate, polyamide, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride and polypropylene. These materials enable particularly good properties for many areas of application.
  • the material consists of 10 to 100 wt.% (or 10 to 80 wt.%) of the plastic made from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts. This makes it possible to provide a particularly resource-saving housing.
  • the plastic of the material is made from regeneratively and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts, whereby the renewable raw material is selected from sugar, starch, protein, cellulose, lignin, fat and/or vegetable oil, in particular castor oil.
  • the plastic of the material can be made from regeneratively and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts and can be in the form of polylactide, polyhydroxyalkanoate, cellulose derivative, in particular cellulose ester or cellulose butyrate, polyethylene, starch derivative, polyamide 4.6 or polycarbonate. This also enables an environmentally friendly and at the same time robust housing.
  • the plastic of the material is biodegradable and can be in the form of polybutylene adipate terephthalate, polyhydroxyalkanoate, polylactide, starch blend or polyester.
  • the housing can be easily composted after use, optionally also with the notification of additives for composting. This makes disposal particularly environmentally friendly.
  • the housing can also have a fastening point for a component.
  • the fastening point is (firmly) connected to the rest of the housing via a predetermined breaking point. This allows the component to be easily broken out before recycling, so that the housing material can be recycled optimally.
  • the housing is designed as a printer housing.
  • the housing can have an opening.
  • the opening can be designed and configured for the insertion and/or removal of a printing medium.
  • the printing medium can be a film, a plate, a strip or a sign.
  • the printing medium can be rigid.
  • an electrical device comprises the housing according to any embodiment described herein.
  • the electrical device can comprise one or more electrical and/or electronic components arranged in and/or on the housing.
  • the housing can be designed as a line carrier for lines and can comprise, for example, an electrical component in the form of a line.
  • the electrical device includes, for example, a printing unit for printing on a printing medium.
  • the printing medium can be a film, a plate, a strip or a sign.
  • the printing medium can be rigid.
  • the electrical device can also have a media holder.
  • the media holder is designed and configured, for example, to hold and/or convey the print medium during printing by the printing unit.
  • the media holder and the printing unit can be designed such that rigid print media can be printed on.
  • the electrical device has an input magazine and an output magazine for the rigid print media.
  • the media holder and/or the printing unit are designed such that plastic- or metal-based rigid printing media in the form of plates, strips or signs can be printed.
  • One or more movable parts can be arranged in or on the housing of the device.
  • the movable part or parts are also at least partially made from a material that includes a plastic that is a polymeric secondary raw material, is made from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids and/or is biodegradable.
  • the movable part or parts can be made from the same material as the housing. This enables an even further improved environmental balance and also simplified production.
  • At least one component arranged in or on the housing is attached to the housing via a predetermined breaking point in the housing. This allows the component to be easily broken out and separated quickly and easily into different types when recycling the device.
  • a method for producing a housing in particular for an electrical device, is specified.
  • the method comprises providing a material that comprises a plastic, wherein the plastic is (or will be) produced by recycling a thermoplastic, is (or will be) produced from regeneratively and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts and/or is (or will be) biodegradable, and forming the housing at least partially, optionally completely, from the material.
  • the advantages reference is made to the above information on the housing.
  • the method can be used to produce the housing according to any embodiment described herein.
  • a selection can be made from a variety of polymers, in particular polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyetherimide, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylene oxide, styrene-acrylonitrile, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene, polyethylene, thermoplastic polyurethane, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylates, polysulfones, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyimides, polyetherimide, polyphthalamide, polyoxymethylene, polyetheretherketone and/or polyamide, e.g. PA 66.
  • the plastic is produced by chemical recycling of a thermoplastic.
  • This enables the plastic to have particularly high performance and quality while also having a particularly good environmental impact.
  • An alternative or additional conventional recycling can include shredding.
  • Chemical recycling includes, for example, solvolysis, depolymerization, pyrolysis and/or gasification. This makes it possible to produce particularly high-quality recycled thermoplastics.
  • a method for producing a (particularly electronic) device comprises producing a housing according to the method described above in any desired configuration and arranging one or more (e.g. electrical and/or electronic) components in the housing.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an electrical device in the form of a printer with a housing
  • Fig. 2 shows a method for producing a housing for an electrical
  • Fig. 3 is a schematic view of another electrical device in the form of a printer with a housing
  • Fig. 4 is a schematic view of a housing in the form of a
  • Fig. 5 is a schematic view of another electrical device in the form of a battery module with a housing
  • Fig. 6 is a schematic view of another electrical device in the form of a power supply with a housing.
  • Fig. 7 is a schematic view of another electrical device for
  • Fig. 1 shows an electrical device 2 in the form of a printer for printing on printing media 3.
  • Fig. 1 shows an arrangement of the electrical device 2 with a printing medium 3.
  • the electrical device 2 comprises a housing 1A.
  • the housing 1A is generally at least partially made of a material comprising a plastic which (a) is a polymeric secondary raw material and/or (b) is made from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts and/or (c) is biodegradable.
  • the polymeric secondary raw material is, for example, a conventionally (for example mechanically and/or by melting) and/or chemically recycled thermoplastic.
  • the material consists, for example, of at least 25% by weight of the polymeric secondary raw material.
  • the polymeric secondary raw material can be an engineering thermoplastic, in particular polycarbonate, polyamide, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride or polypropylene.
  • Thermoplastics have the advantageous property of good formability and processability, as they can, for example, soften to the point of flowing through the application of heat and are thus easy to form. After a cooling phase, they become solid again and retain their shape.
  • Industrial plastic waste is often available in large quantities and is often sorted by type, which means that sorting or cleaning work can be kept to a minimum and the waste is then immediately available for recycling. For example, it is shredded and can then be reused to form the 1 A housing.
  • the material can consist of 10 to 100% by weight of the plastic produced from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts.
  • the renewable raw material can be sugar, starch, protein, cellulose, lignin, fat and/or vegetable oil.
  • the renewable raw material can be castor oil.
  • Bio-based polymers can also be referred to as technical biopolymers and can be made from biogenic raw materials, preferably renewable plant raw materials. Organic waste can also be used for this purpose, which can further increase or increase sustainability.
  • Renewable raw materials include, for example and in particular, rapeseed and corn, which are available or can be grown in large quantities.
  • a bio-based polymer that is also biodegradable is particularly environmentally friendly.
  • bio-based polymers are polybutyrate adipate terephthalate (PBAT), so-called starch-based biodegradable blends or polylactide (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), cellulose derivatives, e.g. cellulose esters (CA) and cellulose butyrate (CAB), so-called biodegradable polyesters as well as starch derivatives.
  • PAT polybutyrate adipate terephthalate
  • PLA polylactide
  • PHA polyhydroxyalkanoates
  • CA cellulose esters
  • CAB cellulose butyrate
  • biodegradable polyesters as well as starch derivatives.
  • bio-polyethylene can correspond to the properties of a conventional polyethylene based on a fossil raw material (primary polymer).
  • the plastic of the material can be biodegradable and be in the form of, for example, polybutylene adipate terephthalate, polyhydroxyalkanoate, polylactide, starch blend or polyester.
  • a biodegradable portion of the material can be detected by carbon detection.
  • a material is biodegradable in particular if the degradation in question occurs through a chemical process in which microorganisms present in the environment convert the material into natural substances such as water, carbon dioxide and compost (in particular, artificial additives are not required). The process of biodegradation depends on the environmental conditions (e.g. location or temperature), the material and the applications.
  • Biodegradable polymers include PBAT, PLA and PHA.
  • the biodegradable plastics can be enriched with additional properties using additives based on fossil or renewable raw materials, so that, compared to conventional polymers, additional, possibly specific material properties can be created with regard to the desired labeling and/or printing properties, light resistance, water vapor permeability or even biodegradability. These polymers therefore open up a wide range of uses through specific adaptation of the material.
  • the material of the housing 1 A consists of recycled starch blend.
  • the housing 1A has an outer wall 10 which defines an interior.
  • a number of electrical components 20 are arranged in the interior.
  • electrical components 20 in the form of a circuit board with a number of electronic components are arranged in the housing 1A.
  • a printing unit 21 is arranged in the housing 1A, by means of which the printing medium 3 can be printed.
  • the printing unit 21 is optionally movably mounted in the housing 1A, for example in a direction perpendicular to a conveying direction of the printing medium 3 in the housing 1A.
  • the printing unit 21 can also represent an electrical component.
  • the printing unit 21 provides thermal transfer printing, inkjet printing and/or laser marking.
  • a color and/or contrast change can be created by laser radiation on the surface in question. This is done, for example, by carbonizing the polymer or polymer composition.
  • The allows precise and rapid production of a marking.
  • other auxiliary materials in particular printing media such as ink, are not required.
  • the marking can be applied in other ways, for example and in particular using ink, for example and in particular using a pen plotter or using inkjet printing, or also using thermal transfer printing.
  • the housing 1A has an opening 12.
  • the opening 12 serves in this case for introducing the printing medium 3.
  • the electrical device 2 further comprises a media holder 22 on which the printing medium 3 can be arranged and is arranged as shown in Fig. 1.
  • the media holder 22 is movable relative to the housing 1A.
  • the printing medium 3 arranged on the media holder 22 can be displaced relative to the printing unit 21 by a relative movement of the media holder 22 relative to the housing 1A.
  • the electrical device 2 has a drive mechanism with a plurality of parts 23 that can be moved relative to the housing 1A, two gear wheels being shown here as an example.
  • the drive mechanism comprises an electric motor for causing the movement of the movable parts 23.
  • the electric motor is electrically connected to other electrical components, here the circuit board, via lines.
  • the housing 1A thus also serves as a line carrier with a line, with a base body, namely the housing 1A, on which the line is arranged, the housing 1A having a section (here the section shown in Fig.
  • polymer composition that consists of a polymer composition or has such a polymer composition, at least one component of the polymer composition consisting of at least one of the following substances or having at least one of the following substances: polymeric secondary raw material, biodegradable polymer, bio-based polymer (i.e. produced from renewably and/or biologically produced synthesis gas/liquids/educts).
  • the polymer composition can be or be based on a thermoplastic polymer, in particular a polypropylene or a polyethylene, a polyethylene terephthalate, a polyvinyl chloride or a combination of at least two of these.
  • the polymeric secondary raw material can be or comprise a polymer recyclate, in particular a reused and/or recycled polymer.
  • the polymer recyclate can be formed from a post-industrial material or comprise such a material.
  • the polymer recyclate can be of the same quality as the primary recyclate on which it is based. At least one additive, in particular a further polymer and/or a masterbatch may be added.
  • the masterbatch is, for example, an additive or a composition of additives in the form of granules, in particular with an added colorant. This is used to color or to change the material properties. Masterbatches make it possible to concentrate several additives in themselves. Compared to powdered additives, masterbatches can increase technical process reliability and ensure good processability. In addition to coloring, UV stabilization, flame protection, antistatic properties or anti-blocking can be implemented as required. Other often important material properties are, in particular, chemical, e.g. relating to resistance to particularly aggressive media, odor formation, environmental and health neutrality and the like; thermal, e.g. relating to a melting and long-term use temperature as well as a thermal expansion coefficient; mechanical, e.g. concerning a specific density, the configuration as crystalline or amorphous, a resistance to fatigue, the achievement of a desired stiffness, hardness, strength and/or the like.
  • chemical e.g. relating to resistance to particularly aggressive media, odor formation, environmental and health neutrality and
  • the biodegradable polymer can be based on or comprise a cellulose acetate, in particular a secondary acetate obtained therefrom, preferably a diacetate, wherein in particular at least the bio-based polymer is designed and constructed as a drop-in polymer, wherein in particular at least the biodegradable polymer is designed to be UV-resistant.
  • Polymers obtained from fossil raw materials can also be referred to as polymeric primary raw materials or primary polymers.
  • Polymers obtained from primary polymers through recycling can therefore be referred to as polymeric secondary raw materials or secondary polymers.
  • These can, for example and in particular, have a chemical structure specific to them, e.g. molecular chains, by means of which they can be distinguished from primary materials.
  • At least one component can be attached to the housing 1A via predetermined breaking points 13.
  • several components namely the circuit board and the printing unit 21, are attached to the housing 1A via predetermined breaking points 13.
  • a predetermined breaking point 13 connects a fastening point 14 to the rest of the housing 1A.
  • the components are firmly connected to the respective fastening points 14.
  • the corresponding component can then be easily separated from the housing 1A by destroying the predetermined breaking points 13, for example by manually breaking it out.
  • Other, in particular mechatronic components can also be made of a material as described herein, in particular gears, holding plates, covers, locking hooks, covers, intervention guards, decorative components, sensor housings, motor housings and/or the like.
  • Fig. 2 shows a method for producing a housing (e.g. the housing 1A according to Fig. 1 ) for a particularly electrical device (e.g. the electrical device 2 according to Fig. 1 ), and for producing such a (particularly electrical) device.
  • the method comprises the following steps.
  • a material is provided.
  • the material comprises a plastic or consists of a plastic.
  • the plastic is produced in a step S10 by recycling, in particular chemical recycling, a thermoplastic, in a step S11 produced from a renewable raw material and/or in a step S12 provided in the form of a biodegradable plastic.
  • the chemical recycling of the thermoplastic in step S10 includes, for example, solvolysis, depolymerization, pyrolysis and/or gasification. To avoid repetition, reference is made here to the possible properties and compositions of the material set out elsewhere herein.
  • the housing is formed at least partially, in particular completely, from the material, for example by primary molding and/or by reshaping.
  • An injection mold can be provided for molding, into which the material is introduced by plastic injection molding. The housing is then ready.
  • the method further comprises a further step S3 in which at least one (in particular electrical and/or electronic) component is arranged in the housing.
  • the component can be fastened to corresponding fastening points, at which predetermined breaking points can be provided in particular.
  • the process can be used to recycle a polymer by breaking it down into its original monomers or other, particularly petrochemically, recyclable substances using pyrolysis.
  • the latter include, for example, methanol and synthesis gases.
  • methanol and synthesis gases include, for example, methanol and synthesis gases.
  • synthesis gases include, for example, methanol and synthesis gases.
  • monomers it can be planned that the recycling takes place with a pure plastic. This makes it possible It is possible It is possible It is possible to recover petrochemical raw materials in addition to recovering monomers.
  • degradative extrusion to extract gases, waxes and oils that are of equivalent raw material value and can be recycled accordingly from plastic waste, especially mixed plastic waste. This makes it possible to recycle polymers that are difficult to separate.
  • Fig. 3 shows a further example of a housing 1B for an electrical device in the form of a printer.
  • a removable input magazine is arranged on the housing 1B, which in turn has a housing 1C.
  • a removable output magazine 24 is arranged on the housing 1B.
  • Print media 3 can be arranged in the housing 1C of the input magazine in order to feed them to a printing unit of the printer according to Fig. 3.
  • the print media 3 can be films, plates, strips or signs, in particular rigid print media.
  • a stack of unprinted print media 3 can be fed to the printing unit.
  • the printed print media 3 are collected in the output magazine 24, here again in a stack.
  • the printer also has a display 27, which is designed and configured as a control panel for entering commands.
  • the display 27 represents an electronic component.
  • the housing 1 B is made of the material described herein and by the method described herein, each in any configuration.
  • Fig. 4 shows the housing 1C of the input magazine for the printer according to Fig. 3 in a separate illustration.
  • the housing 1C has a cover 11.
  • the cover 11 and the rest of the housing 1C are each made of a material described herein and using the method described herein in any desired configuration.
  • the cover 11 consists of a first material and at least part of the rest of the housing 1C consists of a second material, wherein the first and the second material are different from one another.
  • the cover 11 is made of a renewable raw material that is biodegradable and transparent.
  • the rest of the housing 1C is made of a polymeric secondary raw material and is not transparent. Due to the transparency, in the present example, a fill level with printing media 3 can be checked when the cover 11 is closed.
  • the transparent cover 11 has an opacity of 0.6 Haze according to ASTM D 1033.
  • Fig. 5 shows a further housing 1 D for an electrical device in the form of an accumulator, eg the printer according to Fig. 3.
  • the housing 1 D accommodates several rechargeable battery cells 25, one of which is illustrated as an example in Fig. 5.
  • the housing 1 D is made of the material described herein and by the method described herein, in each case of any configuration.
  • Fig. 6 shows a further housing 1 E for an electrical device in the form of a power supply unit, e.g. the printer according to Fig. 3.
  • a power supply unit e.g. the printer according to Fig. 3.
  • Several electrical components are accommodated in the housing 1 E, such as a transformer or the like. Further electrical components in the form of a cable 5 connected to the housing 1 E, a power switch and a socket for a connector are illustrated in Fig. 6.
  • the housing 1 E has a first housing part 17 in the form of an upper shell and a second housing part 18 in the form of a lower shell, which together define an interior space. Both housing parts 17, 18 are made of the material described here and using the method described here, each of any design. Both housing parts 17, 18 of the example shown are made of the same material.
  • FIG. 7 an arrangement of disc-shaped housings 1 F is shown as representative of a large number of other examples of housings, each of which serves as a line carrier.
  • the housings 1 F are arranged or can be arranged in a row on a support rail 4.
  • the individual housings 1 F are each designed and constructed as industrial electronics housings for housing electrical and electronic components, such as connections 15 (representatively marked once in Fig. 7), circuit carriers, such as circuit boards, electrical and electronic components, among other things as components of a populated circuit board.
  • the connections 15 are used to connect cables for electrical power, data and/or signal transmission and are designed and constructed accordingly for this purpose.
  • Each housing 1 F has a locking foot 16, by means of which the respective housing 1 F can be snapped onto the mounting rail 4.
  • the housings 1 F have electrical connections which are connected via lines inside the housing 1 F either directly to one another or to the aforementioned components, in particular a circuit board.
  • the housings 1A-1 F described here can keep the quality of implementation at the same level as conventional production despite reduced CO2 emissions.
  • polymers made from a secondary raw material can be used that are an equivalent substitute for a polymer made from a fossil raw material.
  • the housings 1A-1 F described here have the advantage that recycled polymers can be used for high-quality products or components or assemblies as well as sections thereof and their use is not limited to packaging purposes or areas of use with low requirements.
  • the housings 1A-1 F described here make it possible to noticeably reduce the CO2 pollution of the environment by opening up a broad range of applications for secondary polymers.
  • At least the compostable/biodegradable polymer meets at least the requirements of DIN CERTCO DIN EN 13432 in the version valid in 2021.

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Abstract

Ein Gehäuse (1A-1F) für eine elektrische Vorrichtung (2) ist zumindest teilweise hergestellt aus einem Werkstoff, der einen Kunststoff umfasst, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist und/oder ein bioabbaubares Polymer ist und/oder ein biobasiertes Polymer ist.

Description

Gehäuse für eine elektrische Vorrichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, eine elektrische Vorrichtung mit einem solchen Gehäuse, ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für eine elektrische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eine solchen elektrischen Vorrichtung.
Gehäuse für elektrische Vorrichtungen haben besondere eine Bedeutung im elektrotechnischen Industriebereich etabliert, in dem sie beispielsweise und insbesondere elektronische Bauelemente, bestückte Leiterplatten und/oder Leitungen, wie es elektrische Kabel, photonische Leiter und auch an einem Schaltungsträger aufgebrauchte Leitungsbahnen sein können, an bzw. in verschiedenen Positionen zu halten. Diese sollen typischerweise die im industriellen Sektor üblichen hohen Anforderungen für eine bestimmungsgemäße Verwendung erfüllen. Sie sind beispielsweise und insbesondere dazu eingerichtet und ausgebildet, die an oder in dem z.B. als Grundkörper dienenden Gehäuse angeordneten elektronischen Bauelemente, bestückte Leiterplatten und/oder Leitungen vor Einwirkungen durch äußere Umgebungseinflüsse zu schützen. Ferner sollen sie regelmäßig die Funktionssicherheit über eine im Industriesektor für Betriebsmittel übliche hohe Standzeit und auch einen störungsfreien Betrieb eines Systems mit dem Gehäuse gewährleisten. Gleichsam soll durch sie keine Gesundheitsgefährdung ausgehen.
In der GB 2 401 084 A ist ein Druckergehäuse aus einem biologisch abbaubaren Material hergestellt, nämlich aus wasserlöslichem Zellstoff. Nachteilhaft ist hierbei, dass ein Überzug aus Wachspapier zum Schutz gegen Wasser nötig ist, was die Herstellung aufwändig macht, und aufgrund der mechanischen Eigenschaften des Materials nur ein verhältnismäßig kleiner Anteil des Druckergehäuses so herstellbar ist.
Üblicherweise sind Gehäuse für elektrische Vorrichtungen, wie die beispielhaft genannten Druckergehäuse, aus einem Polymer oder Metall hergestellt. Polymere haben sich im industriellen Sektor bereits sehr früh als kostengünstige und gut formbare Werkstoffe für unterschiedliche Bereiche und Aufgaben etabliert und decken ein sehr weites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten ab. Die Problematik von Kunststoffwerkstoffen liegt jedoch darin, dass diese eine hohe Umweltbelastung darstellen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Umweltbilanz eines Gehäuses für eine elektrische Vorrichtung bzw. dessen Herstellung zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach wird ein Gehäuse, insbesondere für eine elektrische Vorrichtung, bereitgestellt, die zumindest teilweise aus einem Werkstoff hergestellt ist, der einen Kunststoff umfasst, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist und/oder ein biobasiertes Polymer ist (z.B. aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas und/oder -flüssigkeiten und/oder allgemein - edukten hergestellt ist) und/oder ein bioabbaubares Polymer ist.
Dies basiert darauf, aus einer Auswahl von Kunststoffen zu wählen, die allein oder in Kombination dazu verwendet werden, um die Umweltverträglichkeit eines Gehäuses zu steigern bzw. dessen Umweltbelastung zu senken. Hierdurch wird ein Gehäuse mit einer deutlich verbesserten Umweltbilanz ermöglicht. Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe durch einen werkstofflichen Ansatz zur Reduzierung der Umweltbelastung. Zur Lösung der Aufgabe entfernt sich die Erfindung dabei von einem Ansatz, den Einsatz eines aus einem fossilen Rohstoff gewonnen Polymers bloß durch eine geänderte Geometrie des Gehäuses zu reduzieren, um damit die fossilen Rohstoffe nur in einem geminderten Umfang einzusetzen. Des Weiteren wendet sich die Erfindung von dem Ansatz ab, einen Werkstoff aus Kunststoff durch einen anderen Werkstoff wie beispielsweise ein Metall zu ersetzen.
Dies wird erreicht, indem eine Auswahl von Kunststoffen bereitgestellt wird, die wiederverwertet und/oder aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt und/oder bioabbaubar sind. Die Auswahl ist damit nicht auf einen bestimmten der vorgenannten Kunststoffe beschränkt, so dass diese auch miteinander kombinierbar sind.
Der Werkstoff kann aus wenigstens einem der vorgenannten Kunststoffe bestehen, aber auch weitere Werkstoffzusätze, wie z.B. Additive oder andere Polymere oder Polymerbestandteile enthalten. Ferner können auch Verbundwerkstoffe für den Werkstoff verwendet werden. Des Weiteren ist es möglich, die vorgenannten Kunststoffe mit weiteren Bestandteilen zu mischen, beispielsweise Additiven oder auch Primärpolymeren.
Das hierin beschriebene Gehäuse ermöglicht es, nicht nur die Umweltbelastung merklich zu reduzieren, sondern auch die Rohstoffressourcenbelastung deutlich zu vermindern. Des Weiteren können mit dem Gehäuse die für dessen Verwendbarkeit mitunter hohen Anforderungen erfüllt werden, z.B. in Bezug auf elektrische Durchschlagsicherheit, Brandschutz und/oder elektrische Isolierung, die üblicherweise mit Primärwerkstoffen realisiert werden. Optional umfasst der Werkstoff mehrere verschiedene Kunststoffe. Von den mehreren verschiedenen Kunststoffen kann jeder jeweils ein polymerer Sekundärrohstoff sein und/oder aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt sein und/oder biologisch abbaubar sein. Beispielsweise umfasst der Werkstoff einen polymeren Sekundärrohstoff und einen nachwachsenden Rohstoff. Oder der Werkstoff umfasst einen polymeren Sekundärrohstoff und einen biologisch abbaubaren Rohstoff. Oder der Werkstoff umfasst einen nachwachsenden Rohstoff und einen biologisch abbaubaren Rohstoff. Oder der Werkstoff umfasst einen polymeren Sekundärrohstoff und einen nachwachsenden Rohstoff und einen biologisch abbaubaren Rohstoff. Optional ist ein und derselbe Kunststoff des Werkstoffs sowohl ein polymerer Sekundärrohstoff als auch ein nachwachsender Rohstoff. Oder ein und derselbe Kunststoff ist sowohl ein polymerer Sekundärrohstoff als auch ein biologisch abbaubarer Rohstoff. Oder ein und derselbe Kunststoff ist sowohl ein nachwachsender Rohstoff als auch ein biologisch abbaubarer Rohstoff. Oder ein und derselbe Kunststoff ist sowohl ein polymerer Sekundärrohstoff als auch ein nachwachsender Rohstoff als auch ein biologisch abbaubarer Rohstoff. So können besonders umweltverträgliche Gehäuse bereitgestellt werden.
Das Gehäuse kann also aus mehreren verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein, von denen jeder einen Kunststoff umfassen kann, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist, aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist. Hierdurch kann ein umweltverträglicher und zugleich besonders gut an anwendungsspezifische Anforderungen angepasstes Gehäuse geschaffen werden. Beispielsweise weist das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil oder einen ersten Gehäuseabschnitt aus einem ersten solchen Werkstoff auf und ein zweites Gehäuseteil oder einen zweiten Gehäuseabschnitt aus einem ersten solchen Werkstoff. Die Gehäuseabschnitte können formschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
Bei dem polymeren Sekundärrohstoff kann es sich um einen konventionelles und/oder chemisch recycelten Thermoplasten handeln. Konventionell recycelte Thermoplasten sind z.B. mechanisch recycelt und/oder mittels Aufschmelzen erzeugt. Konventionell recycelte Thermoplasten unterscheiden sich von entsprechenden primären, also nicht recycelten Thermoplasten typischerweise durch die entsprechend kürzeren Polymerketten. Konventionell recycelte Materialien unterscheiden sich von Standardwerkstoffen regelmäßig durch ihre zusätzliche thermische Belastung, da die Polymere typischerweise mindestens einmal mehr aufgeschmolzen werden als das ursprüngliche Standardmaterial. Sind noch zusätzliche Granulierprozesse vor der zweiten Verarbeitung/Verwendung vorgesehen, dann können die zusätzlichen thermischen Belastungen/Schädigungen noch verstärkt werden. Für chemisch recycelte Werkstoffe werden typischerweise Zertifikate für einen reduzierten COs-Gehalt ausgestellt. Für gewöhnlich lässt sich hiermit im Nachhinein eine entsprechende CO2- Reduktion geltend machen.
Der Werkstoff besteht beispielsweise zu mindestens 25 Gew.% aus dem Kunststoff, welcher ein konventionell und/oder chemisch recycelter Thermoplast ist, insbesondere zu mindestens 50 Gew.% oder sogar zu 100 Gew.%. Dies ermöglicht eine substantielle Verbesserung der Umweltbilanz, des sogenannten CCh-Footprints des Werkstoffs.
Optional ist der polymere Sekundärrohstoff ein konventionell recycelter Thermoplast, wobei es sich bei diesem um einen technischen Thermoplasten handeln kann. Beispielsweise ist der polymere Sekundärrohstoff ein konventionell recycelter Thermoplast und/oder ausgewählt aus der Gruppe Polycarbonat, Polyamid, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid und Polypropylen. Diese Materialien ermöglichen besonders gute Eigenschaften für viele Anwendungsgebiete.
Optional besteht der Werkstoff zu 10 bis 100 Gew.% (oder zu 10 bis 80 Gew.%) aus dem aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellten Kunststoff. So kann ein besonders ressourcenschonendes Gehäuse bereitgestellt werden.
Beispielsweise ist der Kunststoff des Werkstoffs aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt, wobei der nachwachsende Rohstoff aus Zucker, Stärke, Protein, Cellulose, Lignin, Fett und/oder Pflanzenöl, insbesondere Rizinusöl, ausgewählt ist. Dies umfasst generell regenerative oder biologisch erzeugte Synthesegase und Syntheseflüssigkeiten, die als Edukte für die Kunststoff- FormulierungZ-Darstellung herangezogen werden (z.B. Biogas, Biomethanol, Bioliquide, Biomüll etc.). Das ermöglicht ein umweltverträgliches und zugleich robustes Gehäuse.
Der Kunststoff des Werkstoffs kann aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt sein und in Form von Polylactid, Polyhydroxyalkanoat, Cellulosederivat, insbesondere Celluloseester oder Cellulosebutyrat, Polyethylen, Stärkederivat, Polyamid 4.6 oder Polycarbonat vorliegen. Auch dies ermöglicht ein umweltverträgliches und zugleich robustes Gehäuse.
Optional ist der Kunststoff des Werkstoffs biologisch abbaubar und kann in Form von Polybutylenadipatterephthalat, Polyhydroxyalkanoat, Polylactid, Stärkeblend oder Polyester vorliegen. So kann das Gehäuse nach dem Gebrauch einfach kompostierbar sein, optional auch unter Meldung von Zusatzstoffen für die Kompostierung. Damit ist insbesondere die Entsorgung sehr umweltfreundlich möglich.
Das Gehäuse kann ferner eine Befestigungsstelle für eine Komponente aufweisen. Optional ist die Befestigungsstelle über eine Sollbruchstelle (fest) mit dem übrigen Gehäuse verbunden. Das ermöglicht es, dass die Komponente vor dem Recycling in einfacher Weise ausgebrochen werden kann, sodass der Werkstoff des Gehäuses optimal recycelt werden kann.
In einer Ausgestaltung ist das Gehäuse als Druckergehäuse ausgebildet. Das Gehäuse kann eine Öffnung aufweisen. Dabei kann die Öffnung zum Einführen und/oder zur Entnahme eines Druckmediums ausgebildet und eingerichtet sein. Bei dem Druckmedium kann es sich um eine Folie, eine Platte, einen Streifen oder ein Schild handeln. Das Druckmedium kann starr sein.
Gemäß einem Aspekt wird eine elektrische Vorrichtung bereitgestellt. Die elektrische Vorrichtung umfasst das Gehäuse nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung. Die elektrische Vorrichtung kann eine oder mehrere in und/oder an dem Gehäuse angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponente(n) umfassen. Das Gehäuse kann als Leitungsträger für Leitungen ausgebildet sein und z.B. eine elektrische Komponente in Form einer Leitung umfassen.
Die elektrische Vorrichtung umfasst z.B. eine Druckeinheit zum Bedrucken eines Druckmediums. Bei dem Druckmedium kann es sich wie bereits erwähnt um eine Folie, eine Platte, einen Streifen oder ein Schild handeln. Das Druckmedium kann starr sein.
Die elektrische Vorrichtung kann ferner eine Medienaufnahme aufweisen. Die Medienaufnahme ist z.B. ausgebildet und eingerichtet zur Halterung und/oder Förderung des Druckmediums während des Bedruckens durch die Druckeinheit. Dabei können die Medienhalterung und die Druckeinheit so ausgebildet sein, dass starre Druckmedien bedruckbar sind. Beispielsweise weist die elektrische Vorrichtung ein Eingabemagazin und ein Ausgabemagazin für die starren Druckmedien auf.
In einer Ausgestaltung sind die Medienhalterung und/oder die Druckeinheit so ausgebildet sind, dass kunststoff- oder metallbasierte starre Druckmedien in Form von Platten, Streifen oder Schildern bedruckbar sind.
Im oder am Gehäuse der Vorrichtung können ein oder mehrere bewegbare Teile angeordnet sein. Optional ist das bewegbare Teil bzw. sind die bewegbaren Teile ebenfalls zumindest teilweise hergestellt aus einem Werkstoff, der einen Kunststoff umfasst, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist, aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/- flüssigkeitenZ-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist. Insbesondere kann das bewegbare Teil bzw. können die bewegbaren Teile aus demselben Werkstoff hergestellt sein wie das Gehäuse. Das ermöglicht eine noch weiter verbesserte Umweltbilanz und zudem eine vereinfachte Herstellung.
Optional ist zumindest eine im oder am Gehäuse angeordnete Komponente, insbesondere elektrische und/oder elektronische Komponente, über eine Sollbruchstelle des Gehäuses am Gehäuse befestigt. Das ermöglicht beim Recycling der Vorrichtung ein einfaches Herausbrechen der Komponente und eine schnelle und einfache sortenreine Trennung.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, für eine insbesondere elektrische Vorrichtung angegeben. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Werkstoffs, der einen Kunststoff umfasst, wobei der Kunststoff durch Recyceln eines Thermoplasten hergestellt ist (oder wird), aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist (oder wird) und/oder biologisch abbaubar ist (oder wird), und das Formen des Gehäuses zumindest teilweise, optional vollständig, aus dem Werkstoff. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Angaben zum Gehäuse Bezug genommen. Mit dem Verfahren kann das Gehäuse nach einer beliebigen hierin beschriebenen Ausgestaltung hergestellt werden.
Zur Herstellung des Gehäuses kann aus einer Vielzahl von Polymeren ausgewählt werden, insbesondere Polycarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Styrol-Acrylnitril, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polypropylen, Polyethylen, thermoplastisches Polyurethan, Polyacetal, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyarylate, Polysulfone, Polyphenylensulfid, Polyetherketon, Polyimide, Polyetherimid, Polyphthalamid, Polyoxymethylen, Polyetheretherketon und/oder Polyamid, z.B. PA 66.
Optional wird der Kunststoff durch chemisches Recyceln eines Thermoplasten hergestellt. Das ermöglicht eine besonders hohe Leistungsfähigkeit und Qualität des Kunststoffs bei zugleich einer besonders guten Umweltbilanz. Ein alternatives oder zusätzliches konventionelles Recyceln kann ein Schreddern umfassen. Das chemische Recyceln umfasst beispielsweise eine Solvolyse, eine Depolymerisation, eine Pyrolyse und/oder eine Vergasung. Hierdurch können besonders hochqualitative recycelte Thermoplasten erzielt werden.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer (insbesondere elektronischen) Vorrichtung angegeben. Das Verfahren umfasst das Herstellen eines Gehäuses nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren in einer beliebigen Ausgestaltung und das Anordnen einer oder mehrerer (z.B. elektrischen und/oder elektronischen) Komponente(n) im Gehäuse.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Vorrichtung in Form eines Druckers mit einem Gehäuse;
Fig. 2 ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für eine elektrische
Vorrichtung und der elektrischen Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrischen Vorrichtung in Form eines Druckers mit einem Gehäuse;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Gehäuses in Form eines
Eingabemagazins;
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrischen Vorrichtung in Form eines Batteriemoduls mit einem Gehäuse;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrischen Vorrichtung in Form eines Netzteils mit einem Gehäuse; und
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrischen Vorrichtung zur
Montage an einer Tragschiene.
Fig. 1 zeigt eine elektrische Vorrichtung 2 in Form eines Druckers zum Bedrucken von Druckmedien 3. Dabei zeigt Fig. 1 eine Anordnung der elektrischen Vorrichtung 2 mit einem Druckmedium 3. Die elektrische Vorrichtung 2 umfasst ein Gehäuse 1A. Das Gehäuse 1A ist im Allgemeinen zumindest teilweise hergestellt aus einem Werkstoff, der einen Kunststoff umfasst, welcher (a) ein polymerer Sekundärrohstoff ist und/oder (b) aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist und/oder (c) biologisch abbaubar ist.
Bei dem polymeren Sekundärrohstoff handelt es sich z.B. um einen konventionell (beispielsweise mechanisch und/oder mittels Aufschmelzen) und/oder chemisch recycelten Thermoplasten. Der Werkstoff besteht beispielsweise zu mindestens 25 Gew.% aus dem polymeren Sekundärrohstoff. Bei dem polymeren Sekundärrohstoff kann es sich um einen technischen Thermoplasten handeln, insbesondere um Polycarbonat, Polyamid, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid oder Polypropylen. Thermoplaste haben die vorteilhafte Eigenschaft einer guten Form- und Verarbeitbarkeit, da sie beispielsweise durch Wärmeeintrag bis zum Fließen erweichen können und so leicht formbar sind. Nach einer Abkühlphase werden sie wieder fest und behalten ihre Form bei.
Industrielle Kunststoffabfälle stehen häufig in größeren Mengen zur Verfügung und sind oftmals sortenrein, wodurch ein Sortier- oder Reinigungsaufwand geringgehalten werden kann und diese dann unmittelbar für ein Rezyklieren bereitstehen. Sie werden beispielsweise zerkleinert und können daraufhin zur Bildung des Gehäuses 1 A wiederverwendet werden.
Ferner kann der Werkstoff zu 10 bis 100 Gew.% aus dem aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellten Kunststoff bestehen. Bei dem nachwachsenden Rohstoff kann es sich um Zucker, Stärke, Protein, Cellulose, Lignin, Fett und/oder Pflanzenöl handeln. Insbesondere kann es sich bei dem nachwachsenden Rohstoff um Rizinusöl handeln. Biobasierte Polymere sind auch als technische Biopolymere bezeichnenbar und können aus biogenen Rohstoffen, vorzugsweise nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen, hergestellt werden. Dazu können auch Bioabfälle verwendet werden, wodurch die Nachhaltigkeitweiter steigerbar bzw. gesteigert ist. Als nachwachsende Rohstoffe stehen beispielsweise und insbesondere Raps wie auch Mais zu Verfügung, die in großen Mengen bereitstehen bzw. angebaut werden können. Besonders umweltfreundlich ist ein biobasiertes Polymer, das auch biologisch abbaubar ist. Beispiele für biobasierte Polymere sind Polybutyratadipat-Terephthalat (PBAT), sogenannte Starch Based Biodegradable Blends bzw. Polylactid (PLA), Polyhydroxyalkanoate (PHA), Cellulosederivate, z.B. Celluloseester (CA) und Cellulosebutyrat (CAB), sogenannte biodegradable Polyesters wie auch Stärkederivate. Sie umfassen auch Bio-Polyethylen und können den Eigenschaften eines konventionellen Polyethylens auf Basis eines fossilen Rohstoffs (Primärpolymer) entsprechen. Ferner kann der Kunststoff des Werkstoffs biologisch abbaubar sein und in z.B. Form von Polybutylenadipatterephthalat, Polyhydroxyalkanoat, Polylactid, Stärkeblend oder Polyester vorliegen. Ein biologisch abbaubarer Anteil des Werkstoffs ist durch Kohlenstoffdetektion nachweisbar. Biologisch abbaubar ist ein Material insbesondere, wenn ein betreffender Abbau durch einen chemischen Prozess erfolgt, in dem in der Umwelt vorhandene Mikroorganismen das Material in natürliche Substanzen wie z. B. Wasser, Kohlendioxid und Kompost umwandelt (wobei insbesondere künstliche Additive nicht benötigt werden). Der Prozess des biologischen Abbaus hängt von den Umweltbedingungen (z. B. Ort oder Temperatur), vom Material und den Anwendungen ab. Zu biologisch abbaubaren Polymeren zählen unter anderem PBAT, PLA und PHA.
Die biologisch abbaubaren Kunststoffe können mittels Additiven auf Basis von fossilen oder nachwachsenden Rohstoffen mit zusätzlichen Eigenschaften angereichert werden, so dass im Vergleich zu konventionellen Polymeren weitere, ggf. spezifische Materialeigenschaften im Hinblick auf eine gewünschte Beschrift- und/oder Bedruckbarkeit, Lichtbeständigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit oder auch biologische Abbaubarkeit erzeugt werden können. Damit eröffnen diese Polymere ein breites Spektrum der Nutzbarkeit durch eine spezifische Anpassung des Werkstoffs.
Im Beispiel der Fig. 1 besteht der Werkstoff des Gehäuses 1 A aus recyceltem Stärkeblend.
Das Gehäuse 1A weist eine Außenwand 10 auf, welche einen Innenraum definiert. In dem Innenraum sind mehrere elektrische Komponenten 20 angeordnet. Im gezeigten Beispiel sind in dem Gehäuse 1A elektrische Komponenten 20 in Form einer Leiterplatte mit mehreren elektronischen Bauteilen angeordnet. Ferner ist im Gehäuse 1A eine Druckeinheit 21 angeordnet, mittels welcher das Druckmedium 3 bedruckbar ist. Die Druckeinheit 21 ist optional beweglich im Gehäuse 1A gelagert, beispielsweise in einer Richtung senkrecht zu einer Förderrichtung des Druckmediums 3 im Gehäuse 1A. Auch die Druckeinheit 21 kann eine elektrische Komponente darstellen.
Die Druckeinheit 21 stellt einen Thermotransferdruck, einen Tintenstrahldruck und/oder eine Lasermarkierung bereit.
Bei der Aufbringung einer Kennzeichnung durch ein Lasermarkieren kann ein Färb- und/oder Kontrastumschlag durch Laserstrahlung auf der betreffenden Oberfläche erzeugt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Carbonisierung des Polymers bzw. der Polymerkomposition. Das erlaubt eine präzise und schnelle Erzeugung einer Kennzeichnung. Des Weiteren sind weitere Hilfsstoffe, insbesondere Druckmedien wie z.B. Tinte entbehrlich. Des Weiteren kann die Aufbringung einer Kennzeichnung auf andere Art und Weise erfolgen, beispielsweise und insbesondere mittels Tinte, beispielsweise und insbesondere mittels eines Stiftplotters oder mittels Tintenstrahldruck, oder auch mittels Thermotransferdrucken.
Das Gehäuse 1A weist eine Öffnung 12 auf. Die Öffnung 12 dient vorliegend zum Einführen des Druckmediums 3.
Die elektrische Vorrichtung 2 umfasst ferner eine Medienhalterung 22, auf welcher das Druckmedium 3 anordenbar, und gemäß Fig. 1 angeordnet ist. Die Medienhalterung 22 ist im gezeigten Beispiel relativ zum Gehäuse 1A bewegbar. Vorliegend ist durch eine Relativbewegung der Medienhalterung 22 relativ zum Gehäuse 1A das auf der Medienhalterung 22 angeordnete Druckmedium 3 relativ zur Druckeinheit 21 verschiebbar.
Um eine Bewegung der Medienhalterung 22 zu bewirken, weist die elektrische Vorrichtung 2 einen Antriebsmechanismus mit mehreren relativ zum Gehäuse 1 A bewegbaren Teilen 23 auf, wobei hier beispielhaft zwei Zahnräder veranschaulicht sind. Im gezeigten Beispiel umfasst der Antriebsmechanismus einen Elektromotor zum Bewirken der Bewegung der bewegbaren Teile 23. Der Elektromotor ist über Leitungen mit weiteren elektrischen Komponenten, hier der Leiterplatte, elektrisch verbunden. Das Gehäuse 1A dient somit auch als Leitungsträger mit einer Leitung, mit einem Grundkörper, nämlich dem Gehäuse 1A, an dem die Leitung angeordnet ist, wobei das Gehäuse 1A einen Abschnitt aufweist (hier der in Fig. 1 gezeigte Abschnitt), der aus einer Polymerkomposition besteht oder eine solche Polymerkomposition aufweist, wobei wenigstens ein Bestandteil der Polymerkomposition aus wenigstens einem der nachstehenden Stoffe besteht oder wenigstens einen der nachstehenden Stoffe aufweist: polymerer Sekundärrohstoff, bioabbaubares Polymer, biobasiertes (also aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem SynthesegasZ-flüssigkeitenZ-edukten hergestelltes) Polymer.
Die Polymerkomposition kann ein thermoplastisches Polymer, insbesondere ein Polypropylen oder ein Polyethylen, ein Polyethylenterephthalat, ein Polyvinylchlorid oder eine Kombination aus wenigstens zwei davon sein oder darauf basieren. Der polymere Sekundärrohstoff kann ein Polymerrezyklat, insbesondere ein wiederverwendetes und/oder wiederverwertetes Polymer, sein oder ein solches aufweisen. Das Polymerrezyklat kann aus einem Post- Industrial-Material gebildet sein oder ein solches Material aufweisen. Das Polymerrezyklat kann der Güte der Materialeigenschaften des ihm zugrundeliegenden Primärrezyklats gleichen. Dem polymeren Sekundärrohstoff kann wenigstens ein Additiv, insbesondere ein weiteres Polymer und/oder ein Masterbatch, zugefügt sein. Bei dem Masterbatch handelt es sich z.B. um ein Additiv oder eine Komposition von Additiven in Form eines Granulats, insbesondere mit einem beigefügten Farbmittel. Dies dient dem Einfärben oder zur Veränderung der Materialeigenschaften. Dabei ermöglichen es Masterbatches, mehrere Additive in sich zu konzentrieren. Masterbatches können dabei im Vergleich zu pulverförmigen Additiven die technische Prozesssicherheit erhöhen und eine gute Verarbeitbarkeit gewährleisten. Damit können neben der Farbgebung zum Beispiel eine UV-Stabilisierung, ein Flammschutz, eine Antistatik oder ein Antiblocker anforderungsgerecht realisiert werden. Weitere oftmals wichtige Materialeigenschaften sind insbesondere chemisch, z.B. betreffend eine Beständigkeit gegen insbesondere aggressive Medien, Geruchsbildung, Umwelt- und Gesundheitsneutralität und dergleichen; thermisch, z.B. betreffend eine Schmelz- und Dauergebrauchstemperatur wie auch einen Wärmedehnungskoeffizienten; mechanisch, z.B. betreffend eine konkrete Dichte, die Ausgestaltung als kristallin oder amorph, eine Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung, die Erzielung einer gewünschten Steifigkeit, Härte, Festigkeit und/oder dergleichen.
Das bioabbaubare Polymer kann auf einem Celluloseacetat, insbesondere einem daraus gewonnen Sekundäracetat, vorzugsweise einem Diacetat basieren oder dieses aufweisen, wobei insbesondere wenigstens das biobasierte Polymer als ein Drop-In-Polymer eingerichtet und ausgebildet ist, wobei insbesondere wenigstens das bioabbaubare Polymer UV-beständig ausbildet ist.
Polymere, die aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden, können auch als polymere Primärrohstoffe oder Primärpolymere bezeichnet werden. Dem folgend können Polymere, die durch eine Wiederverwertung aus Primärpolymeren gewonnen werden, als polymere Sekundärrohstoffe bzw. Sekundärpolymere bezeichnet werden. Diese können beispielsweise und insbesondere einen für sie spezifischen chemischen Aufbau, z.B. Molekülketten, aufweisen, mittels dem sie von Primärwerkstoffen unterscheidbar sind.
Allgemein kann zumindest eine Komponente über Sollbruchstellen 13 am Gehäuse 1A befestigt sein. Vorliegend sind mehrere Komponenten, nämlich die Leiterplatte und die Druckeinheit 21 , über Sollbruchstellen 13 am Gehäuse 1A befestigt. Dabei verbindet jeweils eine Sollbruchstelle 13 eine Befestigungsstelle 14 mit dem übrigen Gehäuses 1A. Mit den jeweiligen Befestigungsstellen 14 sind die Komponenten fest verbunden. Zum Recycling kann die entsprechende Komponente dann in einfacher Weise durch Zerstörung der Sollbruchstellen 13 vom Gehäuse 1A getrennt werden, beispielsweise durch manuelles Herausbrechen. Weitere, insbesondere mechatronische Bauteile können ebenfalls aus einem wie hierin beschrieben beschaffenen Werkstoff hergestellt sein, insbesondere Zahnräder, Halteplatten, Blenden, Rasthaken, Deckel, Eingriffschutze, Dekorbauteile, Sensorgehäuse, Motorgehäuse und/oder dergleichen.
Fig. 2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (z.B. des Gehäuses 1 A gemäß Fig. 1 ) für eine insbesondere elektrische Vorrichtung (z.B. die elektrische Vorrichtung 2 gemäß Fig. 1 ), und zur Herstellung einer solchen (insbesondere elektrischen) Vorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte.
In einem ersten Schritt S1 wird ein Werkstoff bereitgestellt. Der Werkstoff umfasst einen Kunststoff oder besteht aus einem Kunststoff. Der Kunststoff wird dabei in einem Schritt S10 durch Recyceln, insbesondere chemisches Recyceln, eines Thermoplasten hergestellt, in einem Schritt S11 aus einem nachwachsenden Rohstoff hergestellt und/oder in einem Schritt S12 in Form eines biologisch abbaubaren Kunststoffs bereitgestellt. Das chemische Recyceln des Thermoplasten in Schritt S10 umfasst z.B. eine Solvolyse, eine Depolymerisation, eine Pyrolyse und/oder eine Vergasung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hier auf die an anderer Stelle hierin ausgeführten möglichen Eigenschaften und Zusammensetzungen des Werkstoffs verwiesen.
In einem weiteren Schritt S2 wird das Gehäuse zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus dem Werkstoff geformt, beispielsweise durch Urformen und/oder durch Umformen. Zum Formen kann eine Spritzgussform bereitgestellt werden, in die der Werkstoff durch Kunststoffspritzen eingebracht wird. Sodann steht das Gehäuse bereit.
Um die elektronische Vorrichtung herzustellen, umfasst das Verfahren ferner einen weiteren Schritt S3, in welchem zumindest eine (insbesondere elektrischen und/oder elektronischen) Komponente im Gehäuse angeordnet wird. Dabei kann die Komponente an entsprechenden Befestigungsstellen befestigt werden, an welchen insbesondere Sollbruchstellen vorgesehen sein können.
Es sei angemerkt, dass bei dem Verfahren eine Verwertung eines Polymers erfolgen kann, indem dieses mittels Pyrolyse in dessen Ursprungs-Monomere oder auch weitere, insbesondere petrochemisch, verwertbare Stoffe zerlegt wird. Zu letzteren gehören beispielsweise Methanol und Synthesegase. Zur Gewinnung von Monomeren kann vorgesehen sein, dass die Verwertung mit einem sortenreinen Kunststoff erfolgt. Damit ist es möglich, neben der Rückgewinnung von Monomeren ebenfalls petrochemische Rohstoffe rückzugewinnen. Des Weiteren ist es möglich, mittels einer degradativen Extrusion rohstofflich gleichwertige und entsprechend verwertbare Gase, Wachse und Öle aus, insbesondere gemischten, Kunststoffabfällen zu gewinnen. Damit ist es möglich, auch stofflich schwer trennbare Polymere wieder zu verwerten.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines Gehäuses 1 B für eine elektrische Vorrichtung in Form eines Druckers. Am Gehäuse 1 B ist ein abnehmbares Eingabemagazin angeordnet, welches seinerseits ein Gehäuse 1 C aufweist. Ferner ist ein abnehmbares Ausgabemagazin 24 am Gehäuse 1 B angeordnet. Im Gehäuse 1 C des Eingabemagazins können Druckmedien 3 angeordnet werden, um sie einer Druckeinheit des Druckers gemäß Fig. 3 zuzuführen. Bei den Druckmedien 3 kann es sich um Folien, Platten, Streifen oder Schilder handeln, insbesondere um starre Druckmedien. Im Eingabemagazin ist vorliegend ein Stapel unbedruckter Druckmedien 3 der Druckeinheit zuführbar. Im Ausgabemagazin 24 werden die bedruckten Druckmedien 3 gesammelt, vorliegend wieder in einem Stapel.
Der Drucker weist ferner ein Display 27 auf, welches als Bedienfeld zum Eingeben von Befehlen ausgebildet und eingerichtet ist. Das Display 27 stellt eine elektronische Komponente dar.
Das Gehäuse 1 B ist aus dem hierin beschriebenen Werkstoff und mit dem hierin beschriebenen Verfahren jeweils einer beliebigen Ausgestaltung hergestellt.
Fig. 4 zeigt das Gehäuse 1C des Eingabemagazins für den Drucker gemäß Fig. 3 in einer separaten Darstellung. Das Gehäuse 1 C weist eine Abdeckung 11 auf. Die Abdeckung 11 und das übrige Gehäuse 1 C sind jeweils aus einem hierin beschriebenen Werkstoff und mit dem hierin beschriebenen Verfahren jeweils einer beliebigen Ausgestaltung hergestellt. Dabei besteht die Abdeckung 11 aus einem ersten Werkstoff und zumindest ein Teil des übrigen Gehäuses 1 C besteht aus einem zweiten Werkstoff, wobei der erste und der zweite Werkstoff voneinander unterschiedlich sind. Vorliegend ist die Abdeckung 11 aus einem nachwachsenden Rohstoff hergestellt, der biologisch abbaubar ist und transparent ist. Das übrige Gehäuse 1 C ist aus einem polymeren Sekundärrohstoff hergestellt und nicht transparent. Durch die Transparenz kann im vorliegenden Beispiel ein Füllstand mit Druckmedien 3 bei geschlossener Abdeckung 11 kontrolliert werden. Optional weist die transparente Abdeckung 11 eine Opazität von 0,6 Haze gemäß ASTM D 1033 auf. Fig. 5 zeigt ein weiteres Gehäuse 1 D für eine elektrische Vorrichtung in Form eines Akkumulators, z.B. des Druckers gemäß Fig. 3. Im Gehäuse 1 D sind mehrere wiederaufladbare Batteriezellen 25 untergebracht, von denen eine in Fig. 5 beispielhaft veranschaulicht ist.
Das Gehäuse 1 D ist aus dem hierin beschriebenen Werkstoff und mit dem hierin beschriebenen Verfahren jeweils einer beliebigen Ausgestaltung hergestellt.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Gehäuse 1 E für eine elektrische Vorrichtung in Form eines Netzteils, z.B. des Druckers gemäß Fig. 3. Im Gehäuse 1 E sind mehrere elektrische Komponenten untergebracht, wie etwa ein Transformator oder dergleichen. Weitere elektrische Komponenten in Form eines an das Gehäuse 1 E angeschlossenen Kabels 5, eines Netzschalters und einer Buchse für einen Steckverbinder sind in Fig. 6 veranschaulicht.
Das Gehäuse 1 E weist ein erstes Gehäuseteil 17 in Form einer Oberschale und ein zweites Gehäuseteil 18 in Form einer Unterschale auf, welche gemeinsam einen Innenraum definieren. Beide Gehäuseteile 17, 18 sind aus dem hierin beschriebenen Werkstoff und mit dem hierin beschriebenen Verfahren jeweils einer beliebigen Ausgestaltung hergestellt. Dabei sind beide Gehäuseteile 17, 18 des gezeigten Beispiels aus demselben Werkstoff hergestellt.
In Fig. 7 ist stellvertretend für eine Vielzahl an weiteren Beispielen von Gehäusen eine Anordnung von scheibenförmigen Gehäusen 1 F gezeigt, die jeweils als Leitungsträger dienen. Die Gehäuse 1 F sind an einer Tragschiene 4 in einer Reihenanordnung angeordnet bzw. anordenbar.
Die einzelnen Gehäuse 1 F sind jeweils als Industrieelektronikgehäuse zur Einhausung elektrischer wie auch elektronischer Komponenten eingerichtet und ausgebildet, wie es Anschlüsse 15 (stellvertretend einmal in Fig. 7 gekennzeichnet), Schaltungsträger, wie es z.B. Leiterplatten, elektrische wie auch elektronische Bauteile, u.a. als Bestandteile einer bestückten Leiterplatte, sind bzw. sein können. Die Anschlüsse 15 dienen zum Anschließen von Kabeln zur elektrischen Strom-, Daten- und/oder Signalübertagung und sind dazu entsprechend eingerichtet und ausgebildet.
Jedes Gehäuse 1 F weist einen Rastfuß 16 auf, mittels dem das jeweilige Gehäuse 1 F auf die Tragschiene 4 aufrastbar ist. Die Gehäuse 1 F weisen elektrische Anschlüsse auf, die über Leitungen im Inneren der Gehäuse 1 F entweder direkt miteinander oder mit vorgenannten Komponenten, insbesondere einer Leiterplatte, verbunden sind. Auf überraschende Art und Weise hat sich gezeigt, dass durch die hierin beschriebenen Gehäuse 1A-1 F die Realisierungsqualität im Vergleich zu einer konventionellen Herstellung trotz geminderter CO2-Belastung auf gleichem Niveau gehalten werden kann. So hat sich z.B. in überraschender Weise gezeigt, dass Polymere aus einem Sekundärrohstoff verwendet werden können, die ein gleichwertiges Substitut zu einem aus einem fossilen Rohstoff erzeugten Polymer darstellen. Die hierin beschriebenen Gehäuse 1A-1 F führen zu dem Vorteil, dass recycelte Polymere für hochwertige Produkte bzw. Bauteile oder Baugruppen wie auch Abschnitte davon genutzt werden können und deren Verwendung nicht bloß auf Verpackungszwecke bzw. Verwendungsfelder mit geringen Anforderungen beschränkt ist. Insofern ermöglichen es die hierin beschriebenen Gehäuse 1A-1 F, die CO2-Belastung der Umwelt durch die Eröffnung eines breiten Anwendungsspektrums für Sekundärpolymere merklich zu reduzieren.
Optional ist vorgesehen, dass wenigstens das kompostierbare/bioabbaubare Polymer wenigstens den Anforderungen gemäß DIN CERTCO DIN EN 13432 in der im Jahr 2021 gültigen Fassung erfüllt.
Bezugszeichenliste
1A-1 F Gehäuse
10 Außenwand
11 Abdeckung
12 Öffnung
13 Sollbruchstelle
14 Befestigungsstelle
15 Anschluss
16 Rastfuß
17 erstes Gehäuseteil
18 zweites Gehäuseteil
2 elektrische Vorrichtung
20 elektrische Komponente
21 Druckeinheit
22 Medienhalterung
23 bewegbares Teil
24 Ausgabemagazin
25 Batteriezelle
27 Display
3 Druckmedium
4 Tragschiene
5 Kabel

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (1 A-1 F) für eine elektrische Vorrichtung (2), zumindest teilweise hergestellt aus einem Werkstoff, der einen Kunststoff umfasst, welcher: ein polymerer Sekundärrohstoff ist und/oder ein bioabbaubares Polymer ist und/oder ein biobasiertes Polymer ist.
2. Gehäuse (1A-1 F) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mehrere verschiedene Kunststoffe umfasst, von denen jeder ein polymerer Sekundärrohstoff ist, aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/- flüssigkeitenZ-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist.
3. Gehäuse (1 A-1 F) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1A-1 F) aus mehreren verschiedenen Werkstoffen hergestellt ist, von denen wenigstens ein einen Kunststoff umfasst, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist, aus biobasiertem Polymer regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/- flüssigkeitenZ-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist.
4. Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem polymeren Sekundärrohstoff um einen konventionell und/oder chemisch recycelten Thermoplasten handelt.
5. Gehäuse (1A-1 F) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zu mindestens 20 Gew.%, insbesondere mindestens 25 Gew.%, insbesondere mehr als 50 Gew.% aus dem Kunststoff besteht, der ein konventionell und/oder chemisch recycelter Thermoplast ist.
6. Gehäuse (1 A-1 F) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Sekundärrohstoff ein konventionell und/oder chemisch recycelter Thermoplast ist, wobei es sich bei diesem um einen technischen, Standard- oder Hochleistungs-Thermoplasten und/oder thermoplastischen Elastomeren handelt, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Polyurethan, TPU, TPS, Polycarbonat, Polyamid, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polybutylentherephthalat, Polyester und Polypropylen, sowie deren Blends und Copolymeren.
7. Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zu 10 bis 100 Gew.% aus dem aus biologischem Polymer regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellten Kunststoff besteht.
8. Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Werkstoffs aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist, wobei dies aus Zucker, Stärke, Protein, Cellulose, Lignin, Fett und/oder Pflanzenöl, insbesondere Rizinusöl und Rapsöl, Biogas, Biomethanol, Bioliquide, Biomüll etc., dargestellt ist.
9. Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Werkstoffs aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist und in Form von einem oder mehreren aus Polylactid, Polyhydroxyalkanoat, Cellulosederivat, insbesondere Celluloseester oder Cellulosebutyrat, Polyethylen, Stärkederivat, Polyurethan, TPU, TPS, Polycarbonat, Polyamid, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polybutylentherephthalat, Polyester und Polypropylen, sowie deren Blends und Copolymeren, vorliegt.
10. Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Werkstoffs biologisch abbaubar ist und in Form von Polybutylenadipatterephthalat, Polyhydroxyalkanoat, Polylactid, Stärkeblend oder Polyester vorliegt.
11. Gehäuse (1A) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Befestigungsstelle (14) für eine Komponente (20), wobei die Befestigungsstelle über eine Sollbruchstelle (13) mit dem übrigen Gehäuse (1 ) verbunden ist.
12. Gehäuse (1A) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) als Druckergehäuse ausgebildet ist und eine Öffnung (12) zum Einführen und/oder zur Entnahme eines Druckmediums (3) aufweist.
13. Elektrische Vorrichtung (2), umfassend das Gehäuse (1A-1 F) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und in und/oder an dem Gehäuse (1A-1 F) angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponenten (20).
14. Elektrische Vorrichtung (2) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Druckeinheit (21 ) zum Bedrucken eines Druckmediums (3).
15. Elektrische Vorrichtung (2) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Medienaufnahme (22) zur Halterung und/oder Förderung des Druckmediums während des Bedruckens durch die Druckeinheit (21 ), wobei die Medienhalterung (22) und die Druckeinheit (21 ) so ausgebildet sind, dass starre Druckmedien (3) bedruckbar sind.
16. Elektrische Vorrichtung (2) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienhalterung (22) und die Druckeinheit (21 ) so ausgebildet sind, dass kunststoff- oder metallbasierte starre Druckmedien (3) in Form von Platten, Streifen oder Schildern bedruckbar sind.
17. Elektrische Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Gehäuse (1A-1 F) bewegbare Teile (23) angeordnet sind, die ebenfalls zumindest teilweise hergestellt sind aus einem Werkstoff, der einen Kunststoff umfasst, welcher ein polymerer Sekundärrohstoff ist, aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist, insbesondere aus demselben Werkstoff wie das Gehäuse (1A- 1 F).
18. Elektrische Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine im Gehäuse (1A) angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponente (20) über eine Sollbruchstelle (13) des Gehäuses (1A) am Gehäuse (1A) befestigt ist.
19. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (1A-1 F) für eine elektrische Vorrichtung (2), umfassend:
Bereitstellen (S1 ) eines Werkstoffs, der einen Kunststoff umfasst, wobei der Kunststoff durch Recyceln eines Thermoplasten hergestellt wird, aus regenerativ und/oder biologisch erzeugtem Synthesegas/-flüssigkeiten/-edukten hergestellt ist und/oder biologisch abbaubar ist; und
Formen (S2) des Gehäuses (1 A-1 F) zumindest teilweise aus dem Werkstoff.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff durch chemisches Recyceln eines Thermoplasten hergestellt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das chemische Recyceln des Thermoplasten eine Solvolyse, eine Depolymerisation, eine Pyrolyse und/oder eine
Vergasung umfasst.
22. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung (2), umfassend: - Herstellen eines Gehäuses (1A-1 F) nach dem Verfahren gemäß Anspruch 19, 20 oder 21 ; und
Anordnen (S3) zumindest einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente (20) im Gehäuse (1A-1 F).
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