Title:
Laminat und daraus hergestelltes Verpackungssystem
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laminat aus Verstärkungsfasern und Zellstoff, ein Verfahren zur Herstellung dieses Laminats, die Verwendung des Laminats, eine Transportpalette aus dem Laminat sowie ein Verpackungssystem umfassend diese Transportpalette.




Inventors:
Keubgen, Jeliazko Ganev, Dr. (Köln, 50827, DE)
Application Number:
DE102009040718
Publication Date:
05/19/2011
Filing Date:
09/10/2009
Assignee:
3D Composite GmbH (Köln, 50827, DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE69819549T2N/A2004-08-19
DE10143657A1N/A2003-05-28
DE3810089A1N/A1989-10-05
DE3416940A1N/A1984-12-13
DE3210360A1N/A1982-12-09
DE3115754A1N/A1982-05-06
DE2642168A1N/A1977-04-21
DE1694281A1N/A1971-08-26
DE2023854A1N/A1970-11-26
DE885153CN/A1953-08-03



Foreign References:
200800453932008-02-21
200300875722003-05-08
EP21163702009-11-11
EP18826412008-01-30
WO2000018651A22000-04-06
Other References:
DIN 1052/4.88
Attorney, Agent or Firm:
Patentanwälte Freischem (Köln, 50677)
Claims:
1. Laminat aus wenigstens 4 Schichten, wobei
wenigstens zwei Verstärkungsfaserschichten (1) wenigstens 30 Gew.-% Verstärkungsfasern oder verstärkungsfaserverstärkten Kunststoff enthalten und
wenigstens zwei Zellstoffschichten (2) wenigstens 30 Gew.-% Zellstoff enthalten,
wobei die Verstärkungsfasern ausgewählt sind aus Glasfasern, Kohlefasern, Stahlfasern, Aramidfasern und/oder keramischen Fasern.

2. Laminat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellstoff Altpapier, Papier, Karton und/oder Pappe ist.

3. Laminat gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schichten der gleichen Art nicht unmittelbar aneinander angrenzen, und sich insbesondere abwechseln.

4. Verfahren zur Herstellung eines Laminats gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
man insgesamt wenigstens 4 Schichten ausgewählt aus Verstärkungsfaserschichten (1) und Zellstoffschichten (2) miteinander in Kontakt bringt, nachdem man wenigstens eine der aufeinandertreffenden Oberflächen der Schichten zuvor mit Bindemittel versehen hat, und
man anschließend das entstandene Laminat verpresst.

5. Verwendung eines Laminats gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Röhren, Verpackungssystemen, Transportsystemen, Teilen von Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen, Möbeln und Teilen von Gebäuden.

6. Röhre (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Röhre (3) aus dem Laminat gemäß Anspruch 1 besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer Röhre (3) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verfahren gemäß Anspruch 4 mit einer Spiralwickelanlage durchführt.

8. Platte (4), dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem Laminat gemäß Anspruch 1 besteht.

9. Transportpalette (5) aus dem Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die Transportpalette (5) eine Platte (4) mit Vertiefungen (6) und Quertraversen (7) aufweist, wobei die Vertiefungen (6) in dafür vorgesehene Aussparungen in den Quertraversen (8) aufgenommen sind und die Vertiefungen (6) der Platte (4) und/oder die Quertraversen (7) in Stützfüßen (9) aufgenommen sind oder auf Stützfüßen (9) aufliegen.

10. Transportpalette (5) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie rechteckig ist und an der umlaufenden Begrenzung der Platte (4) an mindestens 2 der vier Seiten einen senkrecht zur Platte (4) und von den Füßen (9) wegstehenden Rand (5) aufweist.

11. Verpackungssystem (1) umfassend eine Transportpalette (5) gemäß Anspruch 10 und darauf stapelbare Stapelplatten (12) aus dem Laminat gemäß Anspruch 1, die die Grundfläche der Transportpalette (5) aufweisen und ebenfalls an der umlaufenden Begrenzung der Stapelplatten (12) an mindestens 2 der vier Seiten einen senkrecht zu den Stapelplatten (12) und von den Füßen (9) wegstehenden Rand (10) aufweisen.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laminat aus Verstärkungsfasern und Zellstoff, ein Verfahren zur Herstellung dieses Laminats, die Verwendung des Laminats, eine Transportpalette aus dem Laminat sowie ein Verpackungssystem umfassend diese Transportpalette.

Verpackungssysteme und Verpackungsmodule sind aus dem heutigen Alltag nicht mehr wegzudenken, da diese in genormten Maßen Speditionen und Handelsfirmen zur Verfügung stehen und im Warentransportverkehr eine große Rolle spielen. Aufgrund ihrer genormten Abmessungen, können diese zum Beispiel von Hubwagen oder Gabelstaplern aufgenommen und versetzt werden. Die zu transportierenden Güter wie beispielsweise Solarzellen werden hierbei auf der Oberseite dieser Verpackungssysteme wie zum Beispiel Europaletten gestapelt. Die bisher zumeist verwendeten Euro-Holzpaletten bestehen aus mehreren in Längsrichtung angeordneten Brettern, die untereinander mit Querhölzern verbunden sind und auf Stollenfüßen ruhen, die wiederum zur weiteren Stabilisierung Quertraversen und Längstraversen aufweisen. Die Herstellung derartiger Euro-Holzpaletten erfolgt aus gutem gewachsenen Holz und ist daher relativ teuer und zeitaufwendig. Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Euro-Holzpaletten ein hohes Eigengewicht besitzen, damit die Transportkapazität einschränken und durch Feuchtigkeitsaufnahme mit der Zeit an Gewicht zunehmen.

Aus der EP 01882641 A1 ist eine Transportpalette bekannt, die im Wesentlichen aus gebrauchten Papphülsen aufgebaut ist.

DE 38 10 089 A1 beschreibt eine Stapelpalette aus Stein- oder Glasfasern und einem Bindemittel.

DE 885 153 beschreibt einen Schichtkörper aus Schichtpaketen eines Faserstoffes, der in dem gesamten Schichtkörper alternativ entweder Papier oder Glasfaser ist.

DE 1 694 281 beschreibt ein Verbundmaterial aus 6 Lagen Zellulose mit einer Oberflächenschicht aus Glaspapier, das durch Ablagern von Glasfasern erhalten wird.

DE 26 42 168 beschreibt ein Papiermaterial, das zur Verstärkung Glasfasern enthält.

DE 32 10 360 A1 beschreibt vor allem in Anspruch 6 eine Schicht Glasfasern, die sandwichartig zwischen zwei Papierlagen angeordnet ist.

DE 698 19 549 T2 beschreibt ein Hochdrucklaminat aus einer einzelnen Glasfasermatte mit einer daran anschließenden Schicht aus Kraftpapier.

DE 34 16 940 A1 beschreibt ein Papier, bei dem Glasfasern eingearbeitet sind.

DE 31 15 754 A1 beschreibt ein laminiertes Bogenmaterial, bei dem zwischen zwei Schichten aus Papiermaterial auch ein Bündel aus Glasfasern eingefügt sein kann.

Bisher wurden Zellulosefasern wie zum Beispiel Papier mit Glasfasern verstärkt, um beispielsweise die Zugfestigkeit in Richtung des Papiers oder auch die Reißfestigkeit zu erhöhen. Dazu hat es bislang lediglich Überlegungen gegeben, einzelne Lagen von Glasfasern in ein gesamtes Laminat einzubinden. Sofern bislang für Transportsysteme wie Paletten als Material Zellulosefasern eingesetzt wurden, so wurde die Stabilität der Paletten bisher dadurch versucht zu optimieren, dass die Pappstrukturen aufwendig dreidimensional gestaltet werden mussten. Dabei wurden zum Beispiel bislang auch keine Druckfestigkeiten erreicht, die die Druckfestigkeit von normalem europäischen Nadelholz der Güteklasse 2 (DIN 1052/4.88) erreichen. Bei Beanspruchung auf Druck parallel zur Faser kann sich nämlich bei diesem genormten Nadelholz im Lastfall maximal eine Druckfestigkeit von 0,85 kN/cm2 aufbauen, bevor es zu Versagen kommen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Werkstoff bereitzustellen, der zum einen wesentlich leichtere Transportsysteme ermöglicht, die Feuchtigkeitsaufnahme reduziert und zum anderen eine wesentlich höhere Druckfestigkeit und Stabilität als bisher in Transportsystemen eingesetzte Werkstoffe wie zum Beispiel Nadelholz oder Kunststoffe aufweist.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform gelöst durch ein Laminat aus wenigstens 4 Schichten, wobei wenigstens zwei Verstärkungsfaserschichten 1 wenigstens 30 Gew.-% Verstärkungsfasern oder verstärkungsfaserverstärkten Kunststoff enthalten und wenigstens zwei Zellstoffschichten 2 wenigstens 30 Gew.-% enthalten, wobei die Verstärkungsfasern ausgewählt sind aus Glasfasern, Kohlefasern, Stahlfasern, Aramidfasern und/oder keramischen Fasern.

Mit dem erfindungsgemäßen Laminat lässt sich als Werkstoff für zum Beispiel Transportsysteme 11 wie Paletten 5 eine Gewichtsersparnis von bis zu 70% gegenüber Holzpaletten bei wesentlich verbesserter Druckfestigkeit (mehr als 1,45 kN/cm2 möglich) erzielen. Auch die Stabilität und Reißfestigkeit bzw. Höchstzugkraft ist zum Beispiel gegenüber Holz bei gleicher Materialstärke wesentlich verbessert. Zudem nimmt das erfindungsgemäße Laminat wesentlich weniger Feuchtigkeit als die bisherigen Holzpaletten auf.

Alle im Folgenden offenbarten Merkmale sind auch in beliebiger Kombination untereinander offenbart, sofern dies sinnvoll ist und nicht explizit ausgeschlossen ist.

Vorteilhafterweise ist der Zellstoff ausgewählt aus Altpapier, Papier, Karton und/oder Pappe. Dadurch kann das erfindungsgemäße Laminat besonders kostengünstig hergestellt werden.

Die Schichten der gleichen Art sind vorteilhafterweise nicht unmittelbar aneinander angrenzend und wechseln sich besonders bevorzugt ab. Es hat sich herausgestellt, dass sich die Materialeigenschaften der unterschiedlichen Schichten so besonders gut ergänzen können und besonders druckfeste und zugfeste Laminate erhalten werden.

Das Laminat weist zum Beispiel eine ungerade Anzahl von Schichten auf. Dadurch kann bei abwechselnden Verstärkungsfaserschichten 1 und Zellstoffschichten 2 dieselbe Art der Schicht auf der Außenseite des Laminats vorgesehen werden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Laminat so aufgebaut, dass die beiden äußersten Schichten des Laminats Zellstoffschichten 2 sind. Insgesamt weist das erfindungsgemäße Laminat zum Beispiel wenigstens 6 und unabhängig davon bis zu 81 Schichten auf, insbesondere 9 bis 51 Schichten, ganz besonders bevorzugt 12 bis 24 Schichten. Bei einer zu geringen Anzahl von Schichten kann es zu einer zu geringen Biegefestigkeit und Druckfestigkeit zum Beispiel für Anwendungen wie Transportpaletten 5 kommen. Bei einer zu großen Anzahl von Schichten ändert sich das Gesamtverhalten in Bezug auf Druckfestigkeit oder Tragfestigkeit nur noch minimal, sodass der zusätzliche Aufwand durch mehr Schichten nicht gerechtfertigt ist. Das erfindungsgemäße Laminat weist bevorzugt wenigstens 11 Schichten insgesamt und davon 6 Zellstoffschichten 2 und 5 Verstärkungsfaserschichten 1 auf.

Zum Beispiel enthält eine Verstärkungsfaserschicht 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens 50 Gew.-% Verstärkungsfasern oder verstärkungsfaserverstärkten Kunststoff. Insbesondere besteht sie daraus. Unabhängig davon und genauso kann auch die Zellstoffschicht 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel wenigstens 50 Gew.-% Zellstoff enthalten und insbesondere daraus Zellstoff bestehen.

Wenigstens eine der erfindungsgemäßen Verstärkungsfaserschichten 1 weist vorteilhafterweise eine Matte aus Glasfasern, insbesondere in Form eines Vlieses oder eines Gewebes auf. Unabhängig davon und genauso bevorzugt weist wenigstens eine Verstärkungsfaserschicht 1 eine Matte aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere als Vlies oder als Gewebe auf. Ganz besonders bevorzugt weisen in demselben erfindungsgemäßen Laminat einige Verstärkungsfaserschichten 1 Matten aus Glasfasern und davon unterschiedliche Verstärkungsfaserschichten Matten aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf. Die Matrix des glasfaserverstärkten Kunststoffes kann zum Beispiel Polyesterharz, Epoxydharz und/oder Polyamid sein. Der Faservolumenanteil im glasfaserverstärkten Kunststoff kann zum Beispiel zwischen 50 und 70 Gew.-% liegen. Die Schichtdicke der Verstärkungsfaserschicht 1 beträgt vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 0,8 mm. Liegt die Schichtdicke unterhalb des Bereiches, so wird für manche Anwendungen keine hinreichende Verbesserung zum Beispiel der Druckfestigkeit beobachtet. Liegt die Schichtdicke oberhalb dieses Bereiches, so kann es zu einer erhöhten Sprödigkeit des Gesamtlaminats kommen.

Zum Beispiel kann zwischen einer Zellstoffschicht 2 und einer Schicht enthaltend eine Glasfasermatte oder eine Matte aus glasfaserverstärktem Kunststoff 1 auch eine Matte aus Aramidfaser (zum Beispiel Kevlar®) 1 vorgesehen sein.

Die Schichtdicke der Zellstoffschicht 2 liegt davon unabhängig vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,1 bis 0,9 mm. Liegt die Schichtdicke zu sehr unterhalb dieses Bereiches, so kann bei bestimmten Anwendungen eine Abnahme der Zugfestigkeit beobachtet werden. Bei einer Schichtdicke oberhalb dieses Bereiches kann es bei manchen Anwendungen zur Verringerung der Druckfestigkeit kommen.

Vorzugsweise sind die Schichten untereinander mit einem Bindemittel verbunden. Dieses Bindemittel ist zum Beispiel ein Kleber, insbesondere ein Einkomponentenkleber oder Zweikomponentenkleber. Durch den Einsatz eines Bindemittels können die einzelnen Schichten des Laminats zuverlässig und vollflächig miteinander verbunden werden. Das Bindemittel ist zum Beispiel wasserlöslich und insbesondere ein Bindemittel auf Basis von Bisphenol A.

Die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Laminats liegt vorteilhafterweise im getrockneten Zustand in einem Bereich zwischen 5 und 10 mm. Bei einer Gesamtdicke unterhalb dieses Bereiches kann es für einige Anwendungen wie zum Beispiel auch Transportpaletten unter Umständen zu einer zu geringen Tragfestigkeit kommen. Bei einer Gesamtdicke oberhalb dieses Bereiches lassen sich einige Anwendungen gerade mit komplizierteren dreidimensionalen Strukturen nicht mehr mit dieser Technologie realisieren.

Der Anteil von Bindemittel im erfindungsgemäßen Laminat liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%. Unabhängig davon liegt der Anteil von Zellstoff im erfindungsgemäßen Laminat vorteilhafterweise in einem Bereich von 30 bis 60 Gew.-%, insbesondere bei weniger als 50 Gew.-%. Unabhängig davon liegt der Anteil der Verstärkungsfasern oder des verstärkungsfaserverstärkten Kunststoffes in erfindungsgemäßen Laminat vorteilhafterweise in einem Bereich von 30 bis 69,9 Gew.-%. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Laminat 40 bis 60 Gewichtsteile Zellstoff, 20 bis 40 Gewichtsteile Verstärkungsfasern und 10 bis 30 Gewichtsteile verstärkungsfaserverstärkten Kunststoff auf. Bei diesem angegebenen Gewichtsverhältnis zählen die Verstärkungsfasern aus dem verstärkungsfaserverstärkten Kunststoff nicht als Gewichtsteile der Verstärkungsfasern. Besonders bevorzugt wird als verstärkungsfaserverstärkter Kunststoff glasfaserverstärkter Kunststoff, auch bekannt als „Fiberglas” eingesetzt. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Laminat auf der Außenseite lackiert. Dazu wird es besonders bevorzugt zunächst grundiert und davon unabhängig besonders bevorzugt mehrfach, insbesondere zweimal lackiert. Dazu können Lacke auf Basis von Polyurethan, PVC oder Acryl eingesetzt werden. Das so zum Beispiel auf der Außenseite lackierte Laminat kann dadurch wasserdicht und/oder luftdicht sein. Der Lack kann zum Beispiel auch als das Bindemittel eingesetzt werden. Durch die Lackierung kann die Feuchtigkeitsaufnahme auf unter 2 Gew.-% reduziert werden (bei 10 Minuten in kochendem Wasser). Es kann ein Lack in starker Verdünnung mit beispielsweise wenigstens 99,5 Gew.-% Lösungsmittel, insbesondere wenigstens 99,9 Gew.-% Lösungsmittel eingesetzt werden, wobei das Lösungsmittel insbesondere Wasser ist.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Laminats, dadurch gekennzeichnet, dass man insgesamt wenigstens 4 Schichten ausgewählt aus Verstärkungsfaserschichten 1 und Zellstoffschichten 2 miteinander in Kontakt bringt, nachdem man wenigstens eine der aufeinandertreffenden Oberflächen der Schichten zuvor mit Bindemittel versehen hat, und man anschließend das entstandene Laminat verpresst.

Bevorzugt bringt man abwechselnd Verstärkungsfaserschichten 1 und Zellstoffschichten 2 miteinander in Kontakt. Dadurch kann ein besonders druckfestes und zugfestes Laminat erhalten werden.

Das Bindemittel wird vorteilhafterweise aufgesprüht, da auf diese Weise eine gleichmäßige und vollflächige Verteilung des Bindemittels gewährleistet werden kann.

Beim in Kontakt bringen der verschiedenen Schichten setzt man vorteilhafterweise Papier mit einer Temperatur im Bereich von 40 bis 110°C, unabhängig davon Glasfasern mit einer Temperatur in einem Bereich von 55 bis 120°C und unabhängig davon Bindemittel mit einer Temperatur in einem Bereich von 60 bis 100°C ein. Beispielsweise kann auch die Temperatur des Bindemittels höher als die Temperatur der Schichten gewählt werden. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass außerhalb dieser Temperaturbereiche das Laminat unmittelbar nach der Verpressung sonst nicht mehr so gut verformt oder geprägt werden kann.

Bei der Verpressung wird die Gesamtdicke des Laminats vorzugsweise um 2 bis 10% reduziert. Bei einer Verpressung unterhalb dieses Bereiches kann es zu Defekten kommen, die auf mangelnden Kontakt der Schichten untereinander zurückzuführen sind. Bei einer Verpressung oberhalb dieses Bereiches kann es zur Zerstörung der Strukturen innerhalb der einzelnen Schichten kommen, sodass es dann zu einer Abnahme der Zugfestigkeit oder auch der Druckfestigkeit kommen kann.

Für die Verstärkungsfaserschichten 1 setzt man beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Glasfasermatten und/oder Matten aus glasfaserverstärktem Kunststoff ein. Diese Matten haben zum Beispiel ein Flächengewicht in einem Bereich von 100 bis 500 g/m2, insbesondere in einem Bereich von 200 bis 400 g/m2. Als Zellstoffschicht setzt man beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Beispiel Altpapier oder Pappe ein. Die Zellstoffschicht 2 hat dabei vorzugsweise ein Flächengewicht in einem Bereich von 300 bis 900 g/m2, insbesondere in einem Bereich von 500 bis 700 g/m2. Bei diesen Flächengewichten sowohl für die Verstärkungsschichten 1 als auch für die Zellstoffschichten 2 hat sich herausgestellt, dass dadurch besonders druckfeste und zugfeste erfindungsgemäße Laminate erhalten werden können.

Das entstandene Laminat wird nach dem Verpressen zum Beispiel getrocknet. Dies kann – auch einfach nur vorab – in einer Vakuumtrockenanlage, insbesondere für eine Zeitdauer von bis zu 20 Minuten, stattfinden. Die Resttrocknung oder Trocknung kann bei Raumtemperatur über mehrere Stunden oder auch mehrere Tage stattfinden. Die Feuchtigkeit im Laminat kann dann 6 bis 12 betragen.

Das entstandene Laminat wird zum Beispiel auch lackiert, insbesondere nach dem Trocknen. Besonders bevorzugt führt man die Lackierung in einem Tauchbad durch, da hierdurch sichergestellt werden kann, dass die gesamte Oberfläche des erfindungsgemäßen Laminats lackiert ist. Dies ist zum Beispiel wichtig, um auch das Laminat bei Anwendungen in freier Bewitterung einsetzen zu können. Als Lack kann zum Beispiel ein Lack auf Acrylbasis, auf PCV-Basis oder Polyurethanbasis eingesetzt werden.

Nach der Lackierung oder nach dem Trocknen kann man das entstandene Laminat bei einer Lufttemperatur in einem Bereich von 200 bis 500°C für eine Zeitspanne in einem Bereich von 2 bis 20 Sekunden aufheizen. Anschließend kann man das Laminat zum Beispiel auf eine Temperatur von weniger als –50°C wenigstens an der Oberfläche für einen Zeitraum in einem Bereich von 0,1 bis 5 Sekunden, insbesondere 0,5 bis 1,25 Sekunden, zum Beispiel mit flüssigem Stickstoff abkühlen.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gelöst durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Laminats zur Herstellung von Röhren, Verpackungssystemen, Transportsystemen, Teilen von Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen, Möbeln und Teilen von Gebäuden. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Laminat zur Herstellung von Motorverschalungen oder auch schusssicheren Türen eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch eine Röhre 3, bei der die Wand der Röhre 3 aus dem erfindungsgemäßen Laminat besteht.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Röhre 3, bei dem man das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Laminats mit einer üblichen Spiralwickelanlage durchführt.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gelöst durch eine Platte 4, die aus dem erfindungsgemäßen Laminat besteht.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch eine Transportpalette 5 aus dem erfindungsgemäßen Laminat, wobei die Transportpalette 5 eine Platte mit Vertiefungen 6 und Quertraversen 7 aufweist, wobei die Vertiefungen 6 in dafür vorgesehene Aussparungen in den Quertraversen 8 aufgenommen sind und die Vertiefungen 6 der Platte 4 und/oder die Quertraversen 7 in Stützfüßen 9 aufgenommen sind oder auf Stützfüßen 9 aufliegen.

Die Vertiefungen 6 können parallel zu einer Außenkante der Platte 4 über die gesamte Länge der Platte 4 in dieser Richtung verlaufen. Die Quertraversen 7 können senkrecht zu den Vertiefungen 6 angeordnet sein. Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass der Winkel einer Quertraverse 7 zu einer Vertiefung 6 mehr als 10° von 90° abweicht. Dies kann auch vorteilhaft für alle Winkel zwischen Vertiefungen 6 und Quertraversen 7 sein. Die Stützfüße 9 können aus erfindungsgemäßen Röhren 3 geformt sein. Die Quertraversen 7 und unabhängig davon die Vertiefungen 6 in der Platte können halb rund sein. Die Ausnehmungen 8 können entsprechend formschlüssig oder kraftschlüssig ausgeführt sein. Die Ausnehmungen an den Stützfüßen 13 sind für die Quertraversen 7 vorteilhafterweise eine Wandstärke tiefer als die Ausnehmungen 13 für die Vertiefungen 6 der Platte 4. Die Kanten der Ausnehmungen der Stützfüße 13 zu dem oberen Rand der Stützfüße 9 sind zum Beispiel abgerundet. Unabhängig davon können die Kanten Aussparungen der Quertraversen 8 zur Aufnahme der Vertiefungen 6 der Platte 4 am Übergang zur Oberkante der Quertraversen abgerundet sein. Die Größe der Palette 5 kann im Prinzip frei gestaltet werden. So kann die Palette 5 zum Beispiel eine beliebige Größe nach Wunsch oder auch die Größe der genormten Euro-, US-, Chemie- oder Container-Paletten haben. Die erfindungsgemäße Transportpalette 5 kann zum Beispiel wenigstens zwei Quertraversen 7 und unabhängig davon zwei Vertiefungen 6 aufweisen. Es können beispielsweise zwei oder drei Quertraversen 7 und davon vollkommen unabhängig auch zwei oder drei Vertiefungen 6 vorgesehen sein. Sofern die Quertraversen 7 und/oder die Vertiefungen 6 halbrund sind, kann der Außenradius in einem Bereich von 5 bis 7 cm liegen. Im übrigen kann die erfindungsgemäße Transportpalette 5 rechteckig sein.

Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Transportpalette 5 nicht nur rechteckig sondern weist auch an der umlaufenden Begrenzung der Platte 4 an mindestens zwei der vier Seiten einen senkrecht zur Platte 4 und von den Füßen 9 wegstehenden Rand 10 auf. Dadurch kann im Unterschied zu bisher eingesetzten Euro-Paletten und auch anderen Standard-Paletten das Transportgut gegen Verrutschen gesichert werden.

Der Rand 10 ist vorzugsweise 3 bis 50 cm hoch, insbesondere 8 bis 12 cm hoch. Der Rand 10 ist bevorzugt einstückig angeformt, insbesondere zum Beispiel mit Hilfe einer Herstellungsanlage für Pappkantenschutz rund an die Platte 4 einstückig angeformt. Sofern nur zwei der vier Seiten mit einem Rand 10 versehen sind, sind diese Ränder 10 zum Beispiel gegenüberliegend. Insbesondere sind jedoch alle vier Seiten der Platte 4 mit einem Rand 10 versehen. Dadurch kann das Transportgut in keine der Richtungen von der Transportpalette 5 rutschen.

Die Vertiefungen 6 der Platte 4 erstrecken sich zum Beispiel auch in den Rand 10. Die Vertiefungen 6 können daher zum Beispiel mit dem übrigen Rand 10 zusammen hochgefalzt oder umgeknickt werden. Um Spannungen zu vermeiden, kann in Höhe der Falzkante 17 über die Länge der Vertiefung 6 hinweg ein Loch vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Palette 5 besteht beispielsweise aus zwei Modulen, wobei ein Modul durch die Platte 4 mit den Vertiefungen 6 und das andere Modul durch die Stützfüße 9 mit den Quertraversen 7 gebildet wird. Beim zweiten Modul können die Stützfüße 9 mit den Quertraversen 7 verklebt sein. Alternativ können auch alle Bestandteile der Palette miteinander verklebt sein.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gelöst durch ein Verpackungssystem 11 umfassend eine erfindungsgemäße Transportpalette 5 und darauf stapelbare Stapelplatten 12 aus dem erfindungsgemäßen Laminat, die die Grundfläche der Transportpalette 5 aufweisen und ebenfalls an der umlaufenden Begrenzung der Stapelplatten 12 an mindestens zwei der vier Seiten einen senkrecht zu den Stapelplatten 12 und von den Füßen 9 wegstehenden Rand 10 aufweisen. Die Transportpalette 5 und die Stapelplatten 12 sind vorteilhafterweise mit Zapfen 15 versehen, die über den Rand 10 hinausstehen und an der Innenseite des Randes 10 angeformt sind. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Stapelplatten 12 direkt unterhalb des Zapfens 15 ein Loch 16 in der Größe der Grundfläche des Zapfens 15 in der Wand der Stapelplatte 12 aufweisen. Die Zapfen 15 haben vorteilhafterweise eine rechteckige Grundfläche. Insbesondere haben die Zapfen 15 eine Länge in einem Bereich von 2 bis 10 cm. Zum Beispiel können die Zapfen 15 über die Hälfte der Länge an den Rand 10 angeformt sein und in Bezug auf die andere Hälfte des Zapfens 15 über den Rand 10 hinausstehen. Die Zapfen 15 können zum Beispiel eine Breite in einem Bereich von 1 bis 5 cm aufweisen. Die Dicke der Zapfen 15 kann unabhängig davon zum Beispiel in einem Bereich von 0,2 bis 2 cm liegen. Besonders bevorzugt sind die Zapfen 15 genauso dick wie die Wandstärke des Randes 10. Insbesondere sind die Zapfen 15 aus dem erfindungsgemäßen Laminat. Sofern die Grundfläche der Transportpalette 5 rechteckig ist, ist es besonders vorteilhaft, dass an der Längsseite jeweils zwei Zapfen 15 und an den kurzen Seiten jeweils ein Zapfen 15 vorgesehen sind. Die Zapfen 15 können sich auch über mehrere Stapelplatten 12 und die Transportpalette 5 hinweg erstrecken, wobei die Zapfen 15 dann nicht fest an die Wand 10 der Transportpalette 5 oder Stapelplatte 12 angeformt sind, sondern durch mehrere Stapelplatten 12 bis auf die Transportpalette 5 durchgesteckt werden. Die Zapfen 15 können zum Beispiel auch bis auf den Boden der Stapelplatten 12 oder der Transportpalette 5 herunterreichen. In diesem Fall sind die Zapfen 15 zum Beispiel an dem unteren Ende, das auf den Boden der Stapelplatte 12 oder der Transportpalette 5 herunterreicht der Form der Stapelplatte 12 oder der Transportpalette 5 angepasst. Ist zum Beispiel der Rand 10 an die Transportpalette 5 dort rund angeformt, so wird der Zapfen 15 ebenfalls mit der gleichen Rundung ausgestaltet, so dass er möglichst exakt auf die Transportpalette 5 aufsetzt.

In den Figuren ist folgendes dargestellt:

1 zeigt die erfindungsgemäße Transportpalette.

2a zeigt eine erfindungsgemäße Röhre mit ihrem Schichtaufbau.

2b zeigt eine erfindungsgemäße Platte aus erfindungsgemäßen Laminat mit ihrem Schichtaufbau.

3a zeigt die Entstehungsweise des Randes der erfindungsgemäßen Stapelplatten.

3b zeigt Ähnliches nur ohne Rand an den kurzen Seiten der Stapelplatten.

3c zeigt die Entstehungsweise des Randes der erfindungsgemäßen Transportpalette.

4 zeigt eine fertige Stapelplatte in Draufsicht.

5 zeigt eine Transportpalette mit einer Stapelplatte in gestapelter Form.

6 zeigt eine rechteckige Transportpalette mit einer Stapelplatte in Draufsicht der kurzen Seite.

AusführungsbeispieleBeispiel 1: Grundlegendes Beispiel zur Herstellung von erfindungsgemäßem Laminat

Altpapier mit einem Flächengewicht von 600 g/m2 wird abwechselnd handelsüblichen mit gewebten Glasfasermatten mit einem Flächengewicht von 300 g/m2 oder handelsüblichen Matten aus glasfaserverstärkten Kunststoff mit einem Flächengewicht von 300 g/m2 übereinander gelegt, nachdem die jeweils zuoberst befindliche Oberfläche mit einem Zweikomponentenkleber eingesprüht wurde. Als Zweikomponentenkleber wurde das Produkt T/440 der Firma SASPAS SRL auf Basis von Bisphenol A eingesetzt. Die Schichten wurden so übereinander gelegt, dass die erste und die letzte Schicht eine Lage aus Altpapier ist. Bei dem Übereinanderlegen der verschiedenen Schichten betrug die Temperatur des Altpapiers 60°C, die Temperatur der Glasfasern bzw. des glasfaserverstärkten Kunststoffs 60°C und die Temperatur des Bindemittels 70°C. Anschließend wurde das Laminat verpresst, sodass die Schichtdicke um 5% reduziert hat. Nach der Trocknung des entstandenen Laminats wurde das Laminat durch Tauchlackierung mit dem Lack Acripac 1589 der Firma SASPAS SRL lackiert. Bei Auftragung des Lackes betrug die Temperatur des Lackes etwa 20°C. Anschließend wurde die Lackierung bei 25°C etwa 15 Min. getrocknet. Anschließend wurden noch weitere 5 Min. gewartet. Dann wurde das erfindungsgemäße Laminat erneut wie vorbeschrieben lackiert. Vor der ersten Lackierung wurde eine handelsübliche Grundierung wie zum Beispiel das Produkt Continut der Firma ASPAS SRL aufgetragen und vor der ersten Lackierung 30 Min. bei Raumtemperatur getrocknet.

Beispiel 2: Herstellung einer erfindungsgemäßen Röhre aus erfindungsgemäßem Laminat

Mit einer handelsüblichen Spiralwickelanlage wurde das erfindungsgemäße Laminat wie im Übrigen in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Dabei wurden insgesamt 11 Schichten aufeinander aufgetragen. Es wurde immer abwechselnd Schichten aus Altpapier und handelsüblichen Glasfasermatten aufgetragen. Dabei wurde statt der äußersten und der innersten Glasfasermatte jeweils eine handelsübliche Matte aus glasfaserverstärktem Kunststoff eingesetzt. Die Röhren wiesen eine Wandstärke von 8 mm vor der Verpressung und 7,6 mm nach der Verpressung und einen Außendurchmesser von 14 cm auf. Die getrockneten und lackierten Röhren zeigten eine Druckfestigkeit senkrecht zur Achse der Röhre von 1,45 kN/cm2.

Beispiel 3: Herstellung von erfindungsgemäßen Platten aus erfindungsgemäßem Laminat

Wie in Beispiel 1 bereits dargelegt, wurde eine erfindungsgemäße Platte hergestellt. Dabei wurden insgesamt 13 Schichten aufeinander aufgebracht. Die äußersten Schichten waren jeweils Altpapier. Immer abwechselnd wurden Altpapier und Glasfasermatten aufeinander aufgetragen. Lediglich die beiden äußersten Glasfasermatten und die beiden innersten Glasfasermatten wurden durch Matten aus glasfaserverstärktem Kunststoff ersetzt (vgl. auch 2b). Die lackierten Platten wurden für 10 Minuten in Wasser gekocht und haben bei einem Plattengewicht von 6,2 kg nur 120 g Wasser aufgenommen.

In einer Variante wurde in der Mitte der Schichten noch eine Schicht aus einer Matte von gewebten Aramidfasern (Kevlar®) vorgesehen. Auf die Platte wurde daraufhin mit einem Schnellfeuergewehr des Typs Kalaschnikow ein ganzes Magazin abgefeuert. Kein einziges Projektil durchschlug die Platte.

Beispiel 4: Herstellung einer erfindungsgemäßen Transportpalette aus erfindungsgemäßem Laminat

Eine 110 × 160 cm große Platte mit Vertiefungen wurde dadurch erhalten, dass zunächst eine Platte gemäß Beispiel 3 hergestellt wurde und vor dem Trocknen und Lackieren zwei halbrunde Vertiefungen mit einem Außenradius von 5 cm in die Platte der Länge nach mit einer Presse eingeprägt wurde. Es wurde jeweils eine Vertiefung entlang von gegenüberliegenden Längskanten im Abstand von 20 cm vom Außenrand der Platte vorgesehen. Anschließend wurden Zapfen (2 × 1 × 10 cm) wie in 3 schematisch dargestellt angebracht und Zapfen wie in 3 dargestellt an die Platte per Verklebung angeformt. Anschließend wurden mit Hilfe einer Herstellungsanlage für Pappkantenschutz entlang der in 3 dargestellten Falzlinien 10 cm hohe Ränder geformt und an den Kanten mit den Ausstanzungen miteinander verbunden.

Die Quertraversen wurden so erhalten, dass zunächst Röhren hergestellt wurden und diese anschließend der Länge nach hälftig zerschnitten wurden. Anschließend wurden im Abstand der Vertiefungen in der erfindungsgemäßen Platte Aussparungen in den Quertraversen vorgesehen um die Platte entsprechend aufnehmen zu können. Jeweils unter den Überkreuzungen der Quertraversen mit den Vertiefungen wurden Stützfüße vorgesehen. Diese Stützfüße wurden ebenfalls wie die erfindungsgemäßen Röhren hergestellt. Allerdings wurden die Stützfüße am oberen Ende mit Aussparungen versehen, sodass diese Aussparungen die Quertraversen und Vertiefungen der Platte aufnehmen konnten, wie dies in 1 dargestellt ist.

Diese Paletten wurden mit 30 km/h auf eine Eisenwand geschleudert.

Nach 20 Versuchen war keine der Paletten gebrochen.

Beispiel 5: Herstellung des erfindungsgemäßen Verpackungssystems aus erfindungsgemäßem Laminat

Das Verpackungssystem wurde im Grunde ähnlich wie die Transportpalette in Beispiel 4 selbst erhalten. Für die Stapelplatten wurde allerdings ähnlich wie bei der Transportpalette jedoch ohne Vertiefung wie in 3 eine Platte aus Laminat entsprechend gestanzt und gefalzt und mit entsprechenden Zapfen versehen. Die entstehenden Stapelplatten konnten auf die Transportpalette und auf die jeweils darauf gestapelten Stapelplatten leicht übereinander gestapelt werden.

Dabei wurden die Zapfen der zuunterst liegenden Transportpalette oder der darüberliegenden Stapelplatten jeweils in das Loch in der Wand der darüberliegenden Stapelplatte eingeführt, sodass die übereinander gestapelten Stapelplatten nicht relativ zueinander verrutschen konnten.

Bezugszeichenliste

1
Verstärkungsfaserschicht
2
Zellstoffschicht
3
Röhre
4
Platte
5
Transportpalette
6
Vertiefung
7
Quertraverse
8
Aussparung in Quertraverse
9
Stützfuß
10
Rand
11
Verpackungssystem
12
Stapelplatte
13
Ausnehmung an Stützfüßen
14
Oberkante der Quertraverse
15
Zapfen
16
Loch für Zapfen
17
Falzkante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • EP 01882641 A1 [0003]
  • DE 3810089 A1 [0004]
  • DE 885153 [0005]
  • DE 1694281 [0006]
  • DE 2642168 [0007]
  • DE 3210360 A1 [0008]
  • DE 69819549 T2 [0009]
  • DE 3416940 A1 [0010]
  • DE 3115754 A1 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • DIN 1052/4.88 [0012]