CH440116A - Verpackungshülle - Google Patents

Description

  
 



  Verpackungshülle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungshülle, insbesondere einen Beutel, worin komprimiertes Gas in Verbindung mit einem Polstermaterial benutzt wird, um für einen vollständigen Schutz für zerbrechliche Gegenstände zu sorgen.



   Die vorliegende Erfindung ist besonders für das Verpacken von zerbrechlichen industriellen Teilen, zum Beispiel elektrischen oder elektronischen Teilen verwendbar, die besonders für Beschädigungen empfänglich sind. Die Beschädigung kann durch rauhe Behandlung oder zufälliges Fallenlassen dieser Teile während des Transportes oder der Lagerung erfolgen. Es sind bereits früher viele Verpackungsverfahren und Vorrichtungen für solche Teile vorgeschlagen worden. Das gewöhnlichste Verfahren besteht darin, die Teile einfach mit Polstermaterialien verschiedener Arten, z. B. Holzwolle, in Streifen geschnittenes Papier, gummiertes Haar und Schaumgummi oder Kunststoff, zu umgeben, wovon angenommen wird, dass eine genügende Menge für einen Schutz gegen die voraussichtlichen Stosskräfte sorgt.

   Im allgemeinen ergibt diese Praxis wegen des Wunsches nach Sicherheit ein endgültiges Verschikkungspaket, welches viele Male die Grösse des verpackten Gegenstandes hat. Die freigiebige Benutzung von   Polsterungsmaterial    bringt unnötige Kosten für das Polstermaterial sowie für den Transport wegen des erheblich grösseren Paketes mit sich.



   Eine andere übliche Praxis besteht darin, eine Spezialverpackung für das Teil, insbesondere für jene Teile herzustellen, die unregelmässige Oberflächen aufweisen.



  Hier wird das Polstermaterial, welches gewöhnlich Schaum ist, geschnitten und geformt, um der äusseren Gestalt des Teiles zu entsprechen. Es ist unnötig zu bemerken, dass die Konstruktion und die Fabrikation dieser Spezialverpackungen zeitraubend und teuer sind.



   Dementsprechend ist es ein Hauptzweck der Erfindung, eine Verpackungshülle zu schaffen, die wirtschaftlich und kompakt ist und die trotzdem für einen vollständigen Schutz für den Gegenstand während des Transportes oder der Lagerung sorgt, wobei dieser gegen ein Polstermaterial gedrückt wird, so dass keine Relativbewegung des Gegenstandes mit Bezug auf dieses Material vorhanden ist, und die Verpackungshülle verschlossen, z. B. versiegelt ist, um den Eintritt von Feuchtigkeit, Staub oder anderen Verunreinigungen zu verhindern, die das Teil korrodieren oder beschädigen könnten.



   Die Verpackungshülle ist gekennzeichnet durch ein den Gegenstand aufnehmendes erstes Abteil sowie ein gasdichtes zweites Abteil, welche beide aus an den Kanten miteinander verbundenen Kunststoffolien bestehen, ein in der genannten Verpackungshülle enthaltenes, stossdämpfendes, den im ersten Abteil befindlichen Gegenstand elastisch abstützendes Polstermaterial, sowie eine Einrichtung zur Einführung eines gasförmigen Mediums in das zweite Abteil, wodurch der im ersten Abteil befindliche Gegenstand durch eine eng anliegende, den Gegenstand hautartig umgebende Wand eingepackt, gegen das Polstermaterial gedrückt und damit innerhalb des ersten Abteils unverrückbar festgehalten wird.



   Das gasförmige Medium dient nicht nur als ein Polster für das Teil, sondern es verpackt das Teil auch isolierend und hindert es an der Bewegung in der Verpackung selbst.



   Diese einzigartige Kombination einer Strömungsmittelpolsterung und einer Schaumpolsterung schützt das Teil gegen Stossschocks, Vibrationskräfte, die während der Verschickung auftreten und gegen rauhe Behandlung.



   Andere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Einzelbeschreibung einer typischen beispielsweisen Ausführung der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verpakkungshülle, die die Erfindung verkörpert, wobei bestimmte Teile weggebrochen gezeichnet sind, um die innere Konstruktion erkennen zu lassen, und  
Fig. 2 einen Schnitt der Verpackungshülle nach Linie 2-2 in Fig. 1.



   Die Figuren 1 und 2 zeigen eine im allgemeinen rechtwinklige Hülle 10, die ein   gegenstandsaufnehmen    des Abteil aufweist, welches von den Wänden 12 und 14 gebildet ist, ein strömungsmitteldichtes Abteil, welches von den Wänden 12, 16 gebildet ist und ein Polsterabteil, welches von den Wänden 14 und 18 gebildet ist. Diese Wände sind aus biegsamen Kunststofffilmen hergestellt und sind an den Kanten wärmeversiegelt, um die diesbezüglichen Abteile zu bilden. Um die Identifizierung und Prüfung des zu verpackenden Gegenstandes 22 zu erleichtern, sind die Wände 12 und 16 vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff, z. B. klarem Vinyl hergestellt. Die Wände 14 und 18 können, wenn gewünscht, aus transparentem oder gefärbtem Film hergestellt sein. Das Gegenstandsaufnahmeabteil hat an einem Ende eine Öffnung 20 zum Einsatz des Gegenstandes 22.

   Die Öffnung 20 ist mit einer Verschlusseinrichtung, z. B. einem Kunststoffreissverschluss 24 versehen, um den Eintritt von Schmutz, Staub und anderen Verunreinigungen in das Abteil zu verhindern. Das strömungsmitteldichte Abteil ist mit einer geeigneten Einrichtung zur Einführung eines gasförmigen Strömungsmittels versehen, z. B. einem Robertschen Luftventil 26 in der Wand 16. Das Polsterabteil enthält ein Kunststoffschaumpolster, welches allgemein mit 28 bezeichnet ist.



   Nach Einsatz des Gegenstandes 22 in die Hülle 10 wird das strömungsmitteldichte Abteil durch das Ventil 26 mit einem gasförmigen Strömungsmittel, wie Stickstoff oder Luft und einem Druck von etwa   70 g/cm2    bis 317 g/cm2 gefüllt, der von dem Gewicht des Gegenstandes abhängt. Der Strömungsmitteldruck dehnt die Wände 16 aus und veranlasst, dass die Wand 12 den Gegenstand 22 in grober Konformität zu seiner Gestalt eng um schmiegt oder mit einer Haut verpackt. Der Gegenstand 22 wird dadurch fest gegen das Schaumpolster 28 gehalten, so dass er nicht frei ist, sich in irgendeiner Richtung zu bewegen.

   Auf diese Weise sind der Gegenstand und die   Luft- und    Schaumpolster tatsächlich zu einem Stück gemacht und es ist keine relative Bewegung zwischen ihnen vorhanden, während die Verpackung transportiert oder gehandhabt wird, oder bei einem Fallstoss der Verpackung.



   Ein anderer Vorteil dieser Unbeweglichkeit des Gegenstandes besteht darin, dass der Gegenstand daran gehindert wird, in der Verpackung während des Transportes in eine Wippbewegung zu geraten. Diese Wirkung tritt häufig in früher bekannten Verpackungseinrichtungen ein, in denen ein Gegenstand vollständig mit einem nachgiebigen Schaummaterial umgeben ist und vibrationserzeugende Frequenzen während des Transportes auftreten, welche zunehmend grosse Amplituden des Gegenstandes in der Verpackung verursachen. Wenn diese Vibrationen nicht gedämpft werden, können sie zu einem Zusammenbruch des Polstermateriales führen, der seine Polsterwirksamkeit reduziert oder zu wirklicher Beschädigung des Teiles durch Berührung mit dem äusseren Transportbehälter führt.



  Indem man den Gegenstand zu einem Stück mit der Polstereinrichtung macht, dämpft die vorliegende Verpackungshülle wesentlich diese Vibrationsbewegungen und verhindert irgendeine Beschädigung an dem Teil aus dieser Quelle.



   Die Schaumpolsterung 28 umfasst eine Sandwichkonstruktion aus zwei verschiedenen Schaummaterialien.



  Die äusseren Schaumschichten 30 sind aus einem geschlossenzelligen Polyäthylenschaum mit einer Dichte von 818 g bis 1000 g pro 28 316   cm3    gebildet. Die innere Schaumschicht 32 ist aus einem flexiblen offenzelligen Polyuräthanschaum gebildet, der eine Dichte von 318 g bis 2270 g pro   28316    cm3 hat. Der Polyuräthanschaum, der federnd ist, vermindert die Verzögerungskräfte, die durch den Gegenstand bei Stoss auftreten. Die Polyäthylenschicht, die dem Gegenstand am nächsten ist, dient als eine Stützplattform für den Gegenstand, wenn der Strömungsmitteldruck angewendet wird. Ohne eine solche Plattform kann die Polyur äthanschicht übermässig zusammengedrückt werden und verliert auf diese Weise viel von ihrer stossreduzierenden Wirksamkeit.

   Die Polyäthylenschicht, die am weitesten von dem Gegenstand entfernt ist, sowohl wie die vorher erwähnte Schicht, absorbieren die Stosskräfte und hindern sie daran, an den Gegenstand übertragen zu werden.



   Obwohl eine besondere Kombination von Schaumpolstermaterialien beschrieben worden ist, ist es für Fachleute klar, dass andere Schaummaterialien, solche wie Polystyrol- und Vinylschäume entweder allein oder in Kombination gebraucht werden können. Auch können die genauen Dicken und Lagerflächen des Polstermaterials, welches für eine gegebene Verwendung benutzt werden sollen, bestimmt werden, indem man die Zerbrechlichkeit oder den g-Faktor des Gegenstandes kennt (g ist die Beschleunigung infolge der Schwerkraft) sowie durch Benutzung sachdienlicher Daten, die durch die Hersteller der Polstermaterialien geliefert werden.



   Ein anderes Verfahren zur Bestimmung der erfor  derlichen    Schaumdicke dürfte darin bestehen, dynamische Versuche an einem gegebenen Schaummaterial durchzuführen. Bei diesen Versuchen werden eine Reihe von bekannten Gewichten aus verschiedenen Höhen auf ein Kissen des Polstermateriales von einer gegebenen Fläche und Dicke fallengelassen. Das Ausmass des durch die Gewichte hervorgerufenen Stosses wird durch einen Beschleunigungsmesser entdeckt, der an den Gewichten befestigt ist, welcher einen elektrischen Impuls proportional zu dem Stoss an einen Oszillographenschirm sendet. Durch geeignete Eichung des Schirmes kann die Verzögerung der Gewichte direkt in g-Kräften abgelesen werden.

   Auf diese Weise würde ein Polster, von dem festgestellt wurde, dass es eine Verzögerung von 10 g auf ein gegebenes Gewicht aus einer gegebenen Höhe erzeugt, angemessen zur Polsterung eines Gegenstandes von dem gleichen Gewicht und der Lagerfläche für einen erwarteten Fall von der gleichen Höhe sein. Es werden angemessene Einstellungen in der Polsterdicke für die Lagerfläche des Gegenstandes hergestellt. Für jene Gegenstände, die eine grössere Lagerfläche haben als das Testgewicht, kann die Polsterdicke reduziert werden und für jene Gegenstände, die eine kleinere Lagerfläche als das Testgewicht haben, wird die Polsterdicke proportional erhöht.



   Durch Benutzung des vorher beschriebenen dynamischen Testverfahrens wurde die maximal erforderliche Dicke für das vorher beschriebene Schaumpolster 28 so festgestellt, dass sie etwa 30,5 cm beträgt, die  gleichmässig in drei Schichten geteilt ist und zwar für Gegenstände, die einen g-Faktor von 10 bis 25 haben; eine Lageroberfläche von 710 cm2 bis 1020 cm2 und ein Gewicht von 7260 bis 18 200 g und eine angenommene Fallhöhe von 122 cm. Da viele elektronische Teile beträchtlich leichter und in der Grösse kleiner sind, ist ersichtlich, dass die vorliegende Verpackungshülle verhältnismässig kompakt im Vergleich zu dem vorher Bekannten ist. Auf diese Weise können diese Teile in der vorliegenden Verpackungshülle zurückbehalten werden, bis sie zur schliesslichen Verwendung bereit sind.



   Nachfolgend erläutern drei spezifische Beispiele der Verpackungshülle weiter die einzigartigen Merkmale und Vorteile, die durch die Erfindung geboten werden.



   Beispiel 1
Bei dieser Verwendung wurde eine Kathodenstrahlröhre mit dem Gewicht von annähernd 9,54 kg und mit einer maximalen Seiten- oder Lagerfläche von etwa 580   cm2    und einem Zerbrechlichkeitsfaktor, oder g-Faktor von 20 in einer rechtwinkligen Verpackungshülle mit Seiten von annähernd 45,7 cm zu 61 cm eingeschlossen. Die Aussenwand des strömungsmitteldichten Abteils, die in Fig. 1 mit 16 bezeichnet ist, wurde aus 0,4 mm dickem, klarem, halbstarrem Vinylfilm hergestellt und die Innenwand, die in Fig. 1 mit 12 bezeichnet ist, wurde aus 0,2 mm dickem, klarem, flexiblem Vinylfilm hergestellt. Die Wände des Schaumabteils, die in Fig. 1 mit 14 und 18 bezeichnet sind, wurden aus 0,25 mm dickem, gefärbtem, halbstarrem Vinylfilm hergestellt.



   Das Schaumpolster, welches in Fig. 2 allgemein mit 28 bezeichnet ist, war eine Sandwich-Konstruktion, die aus äusseren Schichten 30 von 38 mm dickem, geschlossenzelligem Polyäthylenschaum mit einer Dichte von 818 g bis 1000 g pro   28316    cm3 bestand und aus einer Innenschicht von 76 mm dickem, offenzelligem Polyuräthanschaum mit einer Dichte von etwa
1816 gpro   28316cm3.   



   Das Strömungsmittelabteil wurde mit Stickstoff bei einem Druck von 210 g/cm2 aufgeblasen und die Verpackung wurde dann in einen 90,8 kg getesteten, gewellten (regelmässig mit Einschnitten versehenen) Transportkarton gesetzt, der die Abmessungen von 61 cm mal 45,7 cm mal 30,5 cm aufwies. Ein Beschleunigungsmesser war an dem Teil befestigt und mit einem Stossmesser verbunden, nämlich einem Instrument, welches Beschleunigungskräfte misst und aufzeichnet. Die Verpackung wurde dann einem Fall von 91,5 cm auf jeder Seite und auf jedes Ende ausgesetzt.



  Es wurde gefunden, dass die maximale g-Belastung, die an das Teil übertragen wurde, 17 g betrug und dass keine Beschädigung an dem Teil vorhanden war.



   Beispiel 2
Bei dieser Verwendung wurde ein Impactron, d. h. eine mechanische stossanzeigende Vorrichtung, die durch die Data Science Corporation of San Diego, California, hergestellt wird, in eine quadratische Verpakkungshülle mit Seiten von 20,5 cm eingesetzt. Das Im pactron wog annähernd 57 g und hatte eine Lagerfläche von etwa 9,7 cm2 und einen g-Faktor von 15.



   Die Aussenwand des strömungsmitteldichten Abteils, in Fig. 1 durch 16 dargestellt, war aus 0,25 mm dickem, klarem, halb starrem Vinylfilm hergestellt und die Innenwand in Fig. 1 durch 12 dargestellt, war aus 0,2 mm dickem, klarem, biegsamem Vinylfilm hergestellt. Die Wände des Schaumabteils, in Fig. 1 durch 14 und 18 dargestellt, waren aus 0,25 mm dickem, gefärbtem, halb starrem Vinylfilm hergestellt. Das Schaumpolster in diesem Falle war aus offenzelligem Polyuräthanschaum 102 mm dick hergestellt und hatte eine Dichte von etwa 318 gpro 28316cm3.



   Nachdem das Strömungsmittelabteil mit Stickstoff bei einem Druck von 105 g/cm2 aufgeblasen war, wurde die Verpackung aus Höhen von 30,5 cm, 45,7 cm und 61 cm auf eine Betonplatte fallengelassen.



   Die maximale g-Belastung, die dem Teil erteilt wurde, wurde bei 13 g festgestellt und das Teil war unbeschädigt.



   Beispiel 3
Bei dieser Verwendung wurde eine elektronische Vorrichtung mit dem Gewicht von etwa 4540 g und mit einer Lagerfläche von 465 cm2 und einem g-Faktor von 30 in einer rechtwinkligen Verpackungshülle mit Seiten von annähernd 25,4 cm und 31,2 cm eingeschlossen. Die Aussenwand des strömungsmitteldichten Abteils, in Fig. 1 durch 16 dargestellt, war aus 0,4 mm dickem, klarem, halb starrem Vinylfilm hergestellt und die Innenwand, in Fig. 1 durch 12 dargestellt, war aus 0,2 mm dickem, klarem, biegsamem Vinylfilm hergestellt. Die Wände des Schaumabteils, in Fig. 1 durch 14 und 18 dargestellt, waren aus 0,25 mm dickem, gefärbtem, halbstarrem Vinylfilm hergestellt.

   Das Schaumpolster, in Fig. 2 allgemein mit 28 bezeichnet, war eine Sandwich-Konstruktion, bestehend aus äusseren Schichten 30 von 42,7 mm Dicke aus geschlossenzelligem Polyäthylenschaum mit einer Dichte von 818 g bis 1000 g pro 28 316 cm3 und einer Innenschicht von 50,8 mm Dicke aus offenzelligem Polyuräthanschaum mit einer Dichte von etwa 1816 g pro   28316cm3.   



   Das Strömungsmittelabteil war mit Stickstoff bei einem Druck von etwa 209 g/cm2 aufgeblasen und die   Verpackung wurde dann in einen 79, 5 kg getesteten,    gewellten (regelmässig mit Einschnitten versehenen) Karton gesetzt. Ein Impactron, so bemessen, um bei 30-g-Belastung anzusprechen, wurde dann an der Verpackung befestigt und die vollständige Verpackung wurde 6 aufeinanderfolgenden Fällen aus einer Höhe von 124 cm einmal auf jede Fläche des Kartons unterworfen. Nach Vollendung der Fälle wurde die Vorrichtung geprüft und als unbeschädigt gefunden. Das Impactron war nicht ausgelöst.



   Die vorliegende Erfindung schafft so eine Verpakkungseinrichtung, die relativ kompakt ist und trotzdem für einen vollständigen Schutz des Teiles sorgt.



   Obwohl besondere Ausführungen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, ist es für Fachleute klar, dass verschiedene Anderungen und Abwandlungen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verpackungshülle für zerbrechliche Gegenstände, gekennzeichnet durch ein einen Gegenstand (22) aufnehmendes erstes sowie ein gasdichtes zweites Abteil, welche beide aus an den Kanten miteinander verbun denen Kunststoffolien bestehen, ein in der genannten Verpackungshülle enthaltenes, stossdämpfendes, den im ersten Abteil befindlichen Gegenstand elastisch abstützendes Polstermaterial (28, 30), sowie eine Einrichtung (26) zur Einführung eines gasförmigen Mediums in das zweite Abteil, wodurch der im ersten Abteil befindliche Gegenstand (22) durch eine eng anliegende, den Gegenstand hautartig umgebende Wand eingepackt, gegen das Polstermaterial gedrückt und damit innerhalb des ersten Abteils unverrückbar festgehalten wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verpackungshülle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte zweite Abteil eine gemeinsame Wand (12) mit dem ersten Abteil hat und ausserdem anschliessend an das erste Abteil ein drittes, das genannte Polstermaterial enthaltendes Abteil vorgesehen ist, wobei die gemeinsame Wand durch das Medium an den Gegenstand angedrückt wird und diesen hautartig umgibt.

   2. Verpackungshülle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstermaterial ein Schaumpolster (28) enthält.

   3. Verpackungshülle nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumpolster einen offenzelligen Polyuräthanschaum (28) mit einer Dichte von 318 g bis 2270 g pro 28 316 cm3 enthält.

   4. Verpackungshülle nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumpolster einen geschlossenzelligen Polyäthylenschaum (30) mit einer Dichte von 818 gbis 1000 gpro 28 316 cm3 enthält.

   5. Verpackungshülle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstermaterial eine Sandwich Anordnung von Aussenschichten aus einem halbstarren Schaum (30) und einer Innenschicht aus einem biegsamen Schaum (28) umfasst.

   6. Verpackungshülle nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der halbstarr Schaum ein geschlossenzelliger Polyäthylenschaum (30) und der biegsame Schaum ein offenzelliger Polyuräthanschaum (28) ist.

   7. Verpackungshülle nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyäthylenschaum eine Dichte von 818 g bis 1000 g pro 28316 cm3 hat und der Polyuräthanschaum eine Dichte von 318 g bis 2270 g pro 28 316 cm3.

   8. Verpackungshülle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium sich unter einem Druck von 70 g/cm2 bis 317 g/cm2 befindet.

   9. Verpackungshülle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abteil eine Einrichtung zum Verschliessen (24) seines Eintritts (20) und das zweite Abteil transparente Wände aufweist.