Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen und Verpackung für Kleinteile

Abstract

 Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen (9) und Verpackung hierfür, wobei mindestens ein zu verpackendes Kleinteil (9) mit Hilfe einer mehrschichtig aufgebauten Verbundplatte, die aus einer nicht deformierbaren Basisplatte und einer mit der Basisplatte (3) fest verbundenen, deformierbaren, elastischen Trägerschicht (5) besteht, durch Eindrücken des Kleinteils in die Trägerschicht verpackt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches l angegeben ist und eine Verpackung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Bei großtechnischen Fertigungsprozessen werden für produ­zierte Teile Verpackungen benötigt, die zum einen z.B. bruchempfindliche Teile schützen, die zum anderen aber auch geeignet sind, daß aus ihnen die verpackten Teile leicht maschinell oder manuell in immer der gleichen Lage entnehmbar sind, insbesondere, wenn z.B. weitere Ferti­gungsschritte an den verpackten Kleinteilen vorgenommen werden sollen. Außerdem werden Verpackungen benötigt, die jeweils kleinere Mengen von Kleinteilen zu einem Gebinde zusammenfassen, um bei einem Weiterverarbeitungsschritt, dem die verpackten Kleinteile (z.B. Halbfertigfabrikate) unterzogen werden sollen, schneller umrüsten zu können.

[0003] Aus DE-GM 69 04 5l9 ist ein Verpackungsformpolster für zerbrechliche oder gegen Stoß und Schlag empfindliche Waren bekannt, bei dem eine leichte Kunststoffolie durch Tiefziehen erstellt wird, die nicht für die zu verpacken­den Kleinteile benötigten Hohlräume mit insbesondere schaumfähigen Kunststoffen ausgefüllt werden und das System aus tiefgezogener Kunststoffolie und Füllung mit einer glatten Platte aus anderen Materialien wie Pappe, Papier, Wellpappe, Holz, Kunststoff, durch Verleimung, Verschweißung, Verklebung oder Verpressung abgeschlossen wird, so daß ein kompakter Polsterkörper entsteht. Zur Herstellung dieser Verpackung sind mehrere aufwendige Fertigungsschritte und besondere Werkzeuge erforderlich, die die Kosten für die Verpackung von preislich knapp kalkulierten Kleinteilen erheblich erhöhen. Ein weiterer Nachteil gerade für eine Großserienfertigung von Klein­ teilen unterschiedlichster Formgebung ist, daß stets eine Vielzahl von entsprechend den Formen von zu verpackenden Teilen vorgefertigten unterschiedlichen Verpackungen auf Lager gehalten werden muß.

[0004] Aus DE-GM l6 97 030 ist ein Verpackungskörper für Flaschen, Gläser und andere zerbrechliche Waren bekannt, der aus in Formen durch Gießen, Drücken oder durch Treib­mittel verformtem, aufgeschäumtem Kunststoff, z.B. Polystyrol, mit im wesentlichen geschlossenen Poren besteht, bei dem mindestens ein Teil seiner äußeren Oberfläche ein gegenüber der Schaumstruktur dichteres Gefüge aufweist. Dieses dichtere Gefüge kann z.B. durch Wärmeeinwirkung und Verdichtung gebildet sein. Auch diesen Verpackungskörpern sind die oben erwähnten Nachteile immanent, daß sie mit gesondert herzustellenden, den zu verpackenden Teilen entsprechenden Werkzeugen vor­gefertigt werden müssen und daß eine aufwendige Lager­haltung an unterschiedlichsten Verpackungen erforderlich ist.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen unter­schiedlichster Formgebung dergestalt zu vereinfachen, daß die Verpackung ohne zusätzliche Werkzeuge in der den zu verpackenden Teilen entsprechenden Ausformung unmittelbar während des Verpackungsprozesses erst geschaffen wird.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein zu verpackendes Kleinteil in die auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis l80°C erwärmte Träger­schicht so weit eingedrückt wird, daß das Kleinteil in einem, durch thermisches Verformen der Trägerschicht gebildeten, der Form des Kleinteils entsprechenden Fach sicher gehaltert wird und daß ein unmittelbar an die Basisplatte angrenzender Bereich der Trägerschicht nahezu unverformt erhalten bleibt.

[0007] Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung werden gleichzeitig mehrere Kleinteile in die Trägerschicht ein­gedrückt, wobei der Abstand zwischen mehreren nebeneinan­derliegenden Kleinteilen so eingestellt werden kann, daß zwischen den Kleinteilen jeweils ein Bereich unverformten Materials der Trägerschicht erhalten bleibt.

[0008] Durch die Verwendung eines aufgeschäumten thermoplasti­schen Materials für die Trägerschicht ergibt sich der be­sondere Vorteil, daß das aufgeschäumte Material nach Er­wärmen dauerhaft verformt werden kann, so daß zu ver­packende Kleinteile, wenn sie in diese Trägerschicht ein­gedrückt werden, dauerhaft verformte Bereiche (Fächer oder Nester) in der Trägerschicht ausbilden, die der Form der zu verpackenden Kleinteile genauestens entsprechen und die Teile infolgedessen klemmend halten. Hierbei werden für jedes einzelne zu verpackende Kleinteil individuelle Fä­cher oder Nester ausgeformt, so daß sogar Maßabweichungen im Toleranzbereich ihre Berücksichtigung finden. Die Bil­dung von Nestern oder Fächern auf diese Weise ist wesent­lich wirtschaftlicher und schneller zu bewerkstelligen, als wenn z.B. Ausformungen in einem Trägermaterial zur Aufnahme von Kleinteilen mechanisch, z.B. durch Schneiden oder Austanzen, gebildet werden müssten; auf diese Weise sehr maßgenaue Ausformungen herzustellen, erfordert einen beträchtlichen Werkzeugaufwand und eine aufwendige Lager­haltung von Verpackungen für unterschiedlich geformte Kleinteile; außerdem arbeitet ein solches Verfahren auch erheblich zeitaufwendiger, was Nachteile für eine rationelle Großserienfertigung mit sich bringt.

[0009] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können maßgenaue Ver­packungen unmittelbar am Fertigungsort der zu verpackenden Kleinteile geschaffen werden, wobei die Ausformung der Verpackung durch die zu verpackenden Kleinteile selbst und nicht durch ein gesondertes Werkzeug erreicht wird. Ein weiterer beträchtlicher Vorteil für eine rationelle Groß­serienfertigung ist, daß die Vorratshaltung für Verpackun­gen erheblich vereinfacht wird, denn für zu verpackende Kleinteile unterschiedlichster Art und Formgebung braucht nur eine einzige Art von Ausgangsverpackung in Form eines mehrschichtig aufgebauten Verpackungskörpers bereitgehal­ten zu werden, die dann erst an Ort und Stelle der Ferti­gung der zu verpackenden Kleinteile ihre erforderliche Ausformung zur Aufnahme der Kleinteile erfährt. Ein weite­rer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß je­weils kleine Mengen von Kleinteilen als Gebinde verpackt werden können und daß aus diesen Gebinden durch Übereinan­derstapeln z.B. in einem Karton eine Vielzahl von Klein­teilen bruchsicher verpackt werden kann. Dabei wird dann jeweils die freiliegende Oberseite der in die Träger­schicht eingedrückten Kleinteile von der Basisplatte eines weiteren Verpackungskörpers (mit in dessen Trägerschicht eingedrückten Kleinteilen) bedeckt. Der gesamte Stapel erhält schließlich für die Kleinteile des obersten Ver­packungskörpers eine geeignete Schutzabdeckung für den Transport.

[0010] Wenn für den Verpackungskörper Wellpappe als Basisplatte und für die Trägerschicht z.B. Polyäthylenschaum einge­setzt werden, ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Verpackungskörper leicht durch Schneiden zerteilbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß auf einem einzigen Ver­packungskörper nicht nur verschiedene unterschiedliche Kleinteile sortiert gemeinsam verpackt werden können, die miteinander in einem weiteren Prozeßschritt ver- oder bearbeitet werden sollen, sondern daß auch unterschiedliche Stückzahlen von Kleinteilen zu einem Gebinde schnell und einfach zusammengefaßt verpackt werden können.

[0011] Als Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Verpacken von magnetischen U-Kernen aus einem keramischen Ferrit be­schrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstver­ständlich aber auch für ganz anders geartete Kleinteile geeignet, z.B. Glasflaschen für Medikamente oder Metall­teile, deren empfindliche Oberflächen während des Trans­portes geschützt sein müssen.

[0012] Die Figuren zeigen:

Fig. l Ausgangsverpackung in Form eines mehrschichtig auf­gebauten Verpackungskörpers im Schnitt,

Fig. 2 und 3 Verpackung mit in ihr eingesetzten U-Kernen im Schnitt als Vorder- und als Seitenansicht.

[0013] In Fig. l ist im Schnitt ein Verpackungskörper l darge­stellt mit einer Basisplatte 3, z.B. aus ein- oder mehr­welliger Wellpappe einer Dicke von 3 bis 5 mm, mit einer Trägerschicht 5 z.B. aus vernetztem Polyätylenschaum einer Dichte von 0,025 bis 0,3 g/cm³, eines Erweichungsbereiches von 70 bis l80°C und einer Dicke von ≈ l0 mm und mit ei­ner glatten Oberflächenschicht 7. Die glatte Oberflächen­schicht 7 kann auf bekannte Weise, z.B. durch oberfläch­liche Verdichtung mittels Wärmeeinwirkung oder z.B. durch Ankleben, Aufschweißen oder dgl. ausgebildet sein. Im be­schriebenen Ausführungsbeispiel ist zur Ausbildung einer glatten Oberflächenschicht 7 eine 50µm dicke Polyäthylen­folie verwendet worden. Eine glatte Oberflächenschicht 7 kann z.B. auf bekannte Weise durch oberflächliche Verdich­tung mittels Wärmeeinwirkung gebildet sein.

[0014] In den Fig. 2 und 3 sind im Schnitt als Seiten- und Vorderansicht der Verpackungskörper l und eingeformte Kleinteile 9, hier magnetische U-Kerne aus einem keramischen Ferrit, dargestellt.

[0015] Das Verfahren zum Verpacken der Kleinteile 9 wird so aus­geführt, daß der Verpackungskörper l und insbesondere die Trägerschicht 5 mit der auf ihr befindlichen Oberflächen­schicht 7 auf eine Temperatur von ≈ l60°C erwärmt wird und die Kleinteile 9, hier U-Kerne einer Abmessung von 35 mm Länge, l2,5 mm Breite und 2l mm Höhe, mit einem Druck von l500 N auf eine Fläche von 320 × 2l4 mm² (Abmessung des Verpackungskörpers l) so weit eingedrückt werden, daß die Kleinteile 9 in jeweils einem, durch thermisches Ver­formen der Trägerschicht 5 und der Oberflächenschicht 7 gebildeten, jeweils der Form des Kleinteils 9 entsprechen­den Fach ll sicher gehaltert werden und daß ein unmittel­bar an die Basisplatte 3 angrenzender Bereich l3 nahezu unverformt sowie zwischen den einzelnen Kleinteilen 9 lie­gende Bereiche l5 der Trägerschicht 5 unverformt erhalten bleiben. Die Kleinteile 9 formen auf diese Weise jeweils ein eigenes formen- und lagegerechtes Fach ll, wobei das aufgeschäumte thermoplastische Material der Trägerschicht 5 in dem Bereich, auf den die Kleinteile 9 aufgedrückt werden, unter Wärmeeinwirkung verdichtet wird. In den Be­reichen l3 und l5 bleibt im Material der Trägerschicht 5 eine Restelastizität erhalten, wobei de seitlichen Rück­stellkräfte des Materials der Trägerschicht 5 in den Be­reichen l5 so wirken, daß die eingedrückten Kleinteile 9 unter Spannung in ihren Fächern ll gehalten werden, was einen sicheren Sitz der Kleinteile 9 während eines Trans­portes garantiert. Die glatte Oberflächenschicht 7 bildet eine Grenzschicht zwischen den eingeformten Kleinteilen 9 und der Trägerschicht 5; sie verbessert die Gleiteigen­schaften der Oberfläche der Trägerschicht 5 und erleich­tert damit das Entnehmen der Kleinteile 9 aus der Verbund­platte l.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verpacken von Kleinteilen unter Ver­wendung eines mehrschichtig aufgebauten Verpackungskör­pers, der eine nicht deformierbare Basisplatte und eine elastische, mit der Basisplatte fest verbundene, thermo­plastisch verformbare Trägerschicht umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein zu verpackendes Kleinteil (9) in die auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis l80°C erwärmte Trägerschicht (5) so weit eingedrückt wird, daß das Klein­teil in einem, durch thermisches Verformen der Träger­schicht gebildeten, der Form des Kleinteils entsprechenden Fach (ll) sicher gehaltert wird und daß ein unmittelbar an die Basisplatte angrenzender Bereich (l3) der Träger­schicht nahezu unverformt erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch l,
dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Klein­teile (9) in die Trägerschicht (5) eingedrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen mehreren nebeneinanderliegenden Kleinteilen so eingestellt wird, daß zwischen den Klein­teilen jeweils ein Bereich unverformten Materials (l5) der Trägerschicht erhalten bleibt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Basisplatte (3) aus Wellpappe eingesetzt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche l-4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verpackungskörper eingesetzt wird, dessen Träger­schicht (5) aus aufgeschäumtem, thermoplastischem Material besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als aufgeschäumtes, thermoplastisches Material ver­netzter Polyäthylenschaum eingesetzt wird.

7. Verwendung des nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen l-6 hergestellten Verpackungskörpers zur Verpackung von insbesondere bruchempfindlichen Kleinteilen und insbeson­dere solchen, die noch weiteren technischen Fertigungspro­zessen unterzogen werden sollen.

8. Verpackung für Kleinteile zur Durchführung des Ver­fahrens nach mindestens einem der Ansprüche l bis 6 gekennzeichnet durch
einen mehrschichtig aufgebauten Verpackungskörper mit einer nicht deformierbaren Basisplatte (3) und einer mit der Basisplatte fest verbundenen, mit einer glatten Oberflächenschicht (7) versehenen, mittels der zu verpackenden Kleinteile thermoplastish verformbaren elastischen Trägerschicht (5).

9. Verpackung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (5) aus einem aufgeschäumten Material besteht, insbesondere aus vernetztem Polyäthylenschaum.

l0. Verpackung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflächenschicht (7) aus einer Polyäthylenfolie gebildet ist.

11. Verpackung nach den Ansprüchen 8 bis l0, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basisplatte (3) aus Wellpappe besteht.

Zeichnung