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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stanzen eines Transportbehälters, sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Transportbehälter.
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Als Transportbehälter werden im Rahmen des vorliegenden Vorschlags insbesondere so genannte Werkstückträger bezeichnet, also wannenartige Behälter, deren Boden eine besondere, dreidimensionale Gestaltung aufweist, welche an die Geometrie bestimmter Werkstücke exakt angepasst ist. Die Werkstücke können folglich in einer bestimmten Ausrichtung in dem Transportbehälter abgelegt werden und werden in dieser Anordnung aufgrund der Topographie des Behälterbodens sicher gehalten. Die Transportbehälter ermöglichen aufgrund der definierten Anordnung der einzelnen Werkstücke eine automatische Handhabung sowohl des gesamten Transportbehälters als auch der einzelnen Werkstücke. Beispielsweise kann der Transportbehälter in einer bestimmten Bearbeitungsstation automatisch mithilfe von Manipulatoren – beispielsweise Stößeln oder dergleichen – und mithilfe von Anschlägen in eine definierte Position gebracht werden, so dass anschließend ein Handhabungsroboter die Werkstücke automatisch aus dem Transportbehälter entnehmen kann.
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Ein dafür vorgesehener, gattungsgemäßer Transportbehälter ist typischerweise als Tiefziehteil ausgestaltet, so dass der gesamte Transportbehälter einstückig herstellbar ist, was erstens eine wirtschaftliche Fertigung ermöglicht und zweitens eine fugenlose, dichte Ausgestaltung des Transportbehälters zum Schutz der darin enthaltenen Werkstücke sicherstellt. Im Anschluss an den eigentlichen Tiefziehvorgang, bei welchem der Transportbehälter aus einer bogenweise oder als Rollenware herangeführten Tiefziehfolie geformt wird, wird ein überschüssiger Rand der Tiefziehfolie, der nicht als Teil des Transportbehälters vorgesehen ist, von dem dann übrig bleibenden Transportbehälter entfernt. Die Linie, entlang welcher der Transportbehälter von dem überstehenden Teil der Tiefziehfolie getrennt wird, kann allgemein als Beschnittlinie bezeichnet werden.
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Als ein erster Stand der Technik ist dabei aus der Praxis ein Verfahren bekannt, bei dem die Beschnittlinie durch einen Stanzvorgang erzeugt wird. Dazu wird der tiefgezogene Behälter in ein umlaufendes, etwa rechteckiges Stanzmesser eingelegt. Die Schneide des Stanzmessers weist dabei nach oben, und die Höhe des Stanzmessers entspricht in etwa der Höhe des Transportbehälters. Ein Widerlager wird anschließend von oben abgesenkt, so dass der entsprechende Überstand, der über das Stanzmesser nach außen ragt, abgetrennt wird. Häufig erfolgt dieser Stanzvorgang, wenn die Tiefziehfolie noch warm ist, so dass beim anschließenden Abkühlen Verformungen des Stanzrandes am Transportbehälter nicht ausgeschlossen werden können. Dies bewirkt eine Ungenauigkeit in den Abmessungen des Transportbehälters. Ein zweites Ungenauigkeits-Problem kann dadurch auftreten, dass das Stanzmesser durch seine vergleichsweise große Höhe leicht verformbar oder zumindest auslenkbar ist, so dass jedenfalls nicht auszuschließen ist, dass die tatsächlich erzeugte Beschnitt- bzw. Stanzlinie nicht exakt wie gewünscht verläuft.
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Begriffe wie „oben“ und „unten“ werden im Rahmen des vorliegenden Vorschlags so verwendet, wie es einer Ausrichtung des Transportbehälters entspricht, wenn dessen Boden unten angeordnet ist und sich die Wände des Transportbehälters vom Boden nach oben erstrecken, unabhängig davon ob sich der Transportbehälter während des Stanzvorgangs tatsächlich in dieser Ausrichtung befindet oder in einer anderen Ausrichtung.
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Je nach Ausgestaltung der bei einem Anwender vorhandenen Bearbeitungsstation kann es wünschenswert oder notwendig sein, den Transportbehälter nicht nur in seinem an sich dafür vorgesehenen unteren Bereich zu handhaben, wo der Transportbehälter definierte Abmessungen aufweist und vorzugsweise den erwähnten Anschlägen angelegt sowie durch die Manipulatoren gehandhabt werden sollte. Wenn der Transportbehälter im Bereich seiner umlaufenden Beschnittlinie gehandhabt werden soll, können die maßlichen Ungenauigkeiten zu Störungen im Betriebsablauf führen, da ggf. der Transportbehälter und die darin enthaltenen Werkstücke nicht an der für ein automatisches Handling optimalen Position vorliegen.
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Als ein zweiter Stand der Technik ist aus der Praxis eine gattungsfremde Verfahrensweise bekannt, bei welcher der überstehende Rand des Tiefziehteils nicht gestanzt, sondern gefräst wird. Der Fräsvorgang erfolgt üblicherweise erst nach vollständiger Auskühlung des Transportbehälters. Bei dieser Verfahrensweise können die gewünschten Soll-Maße des Transportbehälters auch im Bereich der Beschnitt- bzw. Fräslinie sehr präzise eingehalten werden, jedoch erfordert der Fräsvorgang erheblich mehr Zeit als ein Stanzvorgang, so dass die Kosten des herzustellenden Transportbehälters wirtschaftlich nachteilig beeinflusst werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass der herzustellenden Transportbehälter auch im Bereich seiner Stanzlinie mit möglichst präzise definierten Abmessungen herstellbar ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehälter bereitzustellen, der wirtschaftlich herstellbar ist und für ein automatisches Handling gut geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst sowie durch einen Transportbehälter nach Anspruch 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Stanzmesser von oben auf den Transportbehälter abzusenken und die Tiefziehfolie im Bereich der herzustellenden Beschnitt- bzw. Stanzlinie von unten mittels eines Widerlagers abzustützen. Auf diese Weise kann das Stanzmesser eine vorteilhaft geringe Höhe aufweisen und dementsprechend gut gegen unerwünschte Verformungen bzw. Verlagerungen geschützt sein.
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Vorteilhaft kann mit dem vorschlagsgemäßen Verfahren eine Stanzlinie erzeugt werden, die einen geringeren Umfang aufweist als der Transportbehälter unterhalb der Stanzlinie. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die am weitesten nach außen ragenden Abschnitte des Transportbehälters nicht im Bereich der Beschnittlinie vorliegen, sondern als während des Tiefziehvorgangs präzise geformte Bereiche ausgestaltet sein können. Relevant ist daher nicht die Länge der jeweiligen Umfangslinie, die ggf. wellig verlaufen kann, sondern vielmehr bei einem annähernd rechteckigen Transportbehälter die jeweiligen Längen- und Breitenmaße des Transportbehälters einerseits und der Stanzlinie andererseits. Somit kann der Transportbehälter auch gegen höher gelegene Anschläge bewegt werden, ohne dass der ansonsten nach außen überstehende Rand des Transportbehälters entlang einer wenig präzise gefertigten Beschnittlinie gegen diesen Anschlag gerät und damit die Positioniergenauigkeit des Transportbehälters beeinträchtigt. Unabhängig von der Maßhaltigkeit des Transportbehälters entlang seiner Stanzlinie können daher präzise Behälterabmessungen für das automatische Handling des Transportbehälters sichergestellt werden.
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Im einfachsten Fall kann das Widerlager eine Ausnehmung aufweisen, in welche der tiefgezogene Transportbehälter eingesetzt wird bzw. mit seinem umlaufenden, abzutrennenden Überstand der Tiefziehfolie eingehängt wird. In diesem Fall wird die Stanzlinie oberhalb der am weitesten nach außen ragenden Umfangskontur des Transportbehälters erzeugt, oder wahlweise noch weiter außen, und das Widerlager kann als starre Form ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Widerlager etwa trogförmig ausgestaltet sein, so dass der Transportbehälter in das Widerlager eingestellt werden kann, oder es kann als Platte mit einem Ausschnitt ausgestaltet sein, so dass der Transportbehälter in das Widerlager eingehängt werden kann.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, das erwähnte Widerlager mehrteilig auszugestalten und diese mehreren Abschnitte des Widerlagers in einer radialen, zur Mitte des Transportbehälters gerichteten Bewegung unter den abzutrennenden Rand der Tiefziehfolie zu führen. Auf diese Weise können die Abschnitte des Widerlagers darunter befindliche Bereiche des Transportbehälters übergreifen, und so kann die oben erwähnte Ausgestaltung des Transportbehälters mit einer Stanzlinie erzielt werden, deren Umfang kleiner ist als der Umfang des Transportbehälters unterhalb der Stanzlinie. Das Stanzmesser hingegen kann vorteilhaft einstückig als umlaufender, beispielsweise annähernd rechteckiger Ring ausgestaltet sein, um die gewünschten Abmessungen der herzustellenden Stanzlinie möglichst präzise einhalten zu können.
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Die Erfindung wird anhand der rein schematischen Darstellung nachfolgend näher erläutert.
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Dabei ist in der Zeichnung mit 1 insgesamt eine Stanzvorrichtung bezeichnet. Die Stanzvorrichtung 1 ist lediglich ausschnittsweise dargestellt, und um die nachfolgend erläuterten Elemente der Stanzvorrichtung 1 innerhalb einer einzigen Ansicht darstellen zu können, entsprechen die Größenverhältnisse, beispielsweise die Abstände zwischen einzelnen dargestellten Elementen, nicht den tatsächlichen Verhältnissen.
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In der Stanzvorrichtung 1 ist ein als Tiefziehteil hergestellter Transportbehälter 2 gehalten. Eine Stanzplatte 3 trägt ein einstückiges Stanzmesser 4, welches als geschlossener, annähernd rechteckig verlaufender Ring ausgestaltet ist. Die Stanzplatte 3 weist einen Führungszapfen 11 auf, der in einer Bohrung 12 des Widerlagers 5 höhenbeweglich geführt ist. Innerhalb der Bohrung 12 ist eine Führungshülse 14 angeordnet, welche die horizontale Beweglichkeit des Führungszapfens 11 beschränkt. Eine schematisch angedeutete Wendelfeder 15 verläuft um den Führungszapfen 11 herum und dient einerseits als Dämpfungselement sowie andererseits als Kraftspeicher, dessen gespeicherte Energie das Anheben der Stanzplatte 3 unterstützt. Der Führungszapfen 11 ist mittels einer Senkkopfschraube 16 an der Stanzplatte 3 befestigt.
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Unterhalb der Stanzplatte 3 ist ein Widerlager 5 angeordnet, welches mehrere bewegliche Abschnitte aufweist, die umfangsmäßig um den Transportbehälter 2 herum angeordnet sind, so dass in der Zeichnung zwei Abschnitte 6 des Widerlagers 5 erkennbar sind, nämlich ein erster, seitlicher Abschnitt 6 sowie ein zweiter, in Blickrichtung hinter dem Transportbehälter 2 befindlicher Abschnitt 6. Die beweglichen Abschnitte 6 des Widerlagers 5 befinden sich in ihrer sogenannten Arbeitsstellung, in welcher sie möglichst nah an den Transportbehälter 2 herangefahren sind und jeweils mit einem radial nach innen, zur Mitte des Transportbehälters 2 ragenden Vorsprung 7 einen umlaufenden, nach außen ragenden Kragen 8 des Transportbehälters 2 unterfassen. Die Vorsprünge 7 übergreifen Seitenwandabschnitte 9 des Transportbehälters 2, so dass unterhalb des Stanzmessers 4 eine Stanzlinie erzeugt wird, deren Umfang genauso groß ist oder vorteilhaft sogar geringer sein kann als der Umfang des Transportbehälters 2 unterhalb der Stanzlinie.
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Radial außerhalb des Kragens 8 ist ein überstehender, mittels des Stanzmessers 4 abgetrennter Rest einer Tiefziehfolie 10 ersichtlich. Der Abstand zwischen dem Stanzmesser 4 und dem Führungszapfen 11 bzw. der Bohrung 12 ist rein illustrativ geringer dargestellt, als es den tatsächlichen Verhältnissen entspricht, so dass dementsprechend auch der über den Kragen 8 nach außen überstehende Rand der Tiefziehfolie 10 breiter sein kann als in der Zeichnung dargestellt.
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Aus ihrer dargestellten Arbeitsstellung können die Abschnitte 6 des Widerlagers 5 nach außen gefahren werden, so dass anschließend der Transportbehälter 2 entweder nach unten abgesenkt werden kann, ohne dass sein Kragen 8 mit dem Widerlager 5 kollidiert, oder nach oben angehoben werden kann, ohne dass seine Seitenwandabschnitte 9 mit dem Widerlager 5 kollidieren.
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Der Führungszapfen 11 kann vorteilhaft an seinem unteren Ende verjüngt sein, um das Einführen in die Bohrung 12 zu erleichtern. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Bohrung 12 in einem beweglichen Abschnitt 6 des Widerlagers 5 vorgesehen ist. Die Bohrung 12 kann jedoch auch in einem fest stehenden Abschnitt des Widerlagers 5 angeordnet sein, beispielsweise in einem größeren Abstand zu der herzustellenden Stanzlinie, so dass das Widerlager 5 zusätzlich zu derartigen feststehenden Abschnitten die beweglichen Abschnitte 6 aufweisen kann, die für den Stanzvorgang bis an den Transportbehälter 2 heran bewegt werden können.
