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Patent Searching and Data


Title:
COVER OR BASE FOR THE TEMPERATURE CONTROL OF A CONTAINER BY THERMAL PRESS MOULDING OF SEMI-FINISHED HYBRIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/122132
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a cover or base for the temperature control of a container, wherein the cover or base has a first shell and a second shell, wherein the first shell and the second shell are connected to one another at at least one crosspiece region, wherein the first shell and/or the second shell are formed and connected to one another such that there is a temperature-control space formed at least to some extent between the first shell and the second shell, characterized in that, on its side directed towards the second shell, at least part of the first shell has a first plastic coating and/or, on its side directed towards the first shell, at least part of the second shell has a second plastic coating, and also a method for the temperature control of a container having a cover or base, and in addition methods for producing a cover or base for the temperature control of a container.

Inventors:
FERKEL HANS (DE)
GRUNDEN PHILIPP (DE)
PATBERG LOTHAR (DE)
SCHONGEN FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/086200
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
H05K5/02; H01M10/60; H05K7/20; H01M50/224; H01M50/227; H01M50/231; H01M50/276; H01M50/278; H01M50/282
Foreign References:
DE102015108843A12016-12-08
DE102013225574A12015-06-11
EP2246929A12010-11-03
DE102015006204A12016-11-17
DE3044741C11982-06-16
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LOOCK, Jan Pieter et al. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Deckel (100) oder Boden zur Temperierung eines Behälters (101 ), wobei der Deckel (100) oder Boden zum zumindest teilweise Abdecken des Behälters (101 ) gestaltet ist, wobei der Deckel (100) oder Boden eine erste Schale (1 ) und eine zwei- te Schale (2) aufweist, wobei die erste Schale (1 ) und die zweite Schale (2) an mindestens ei- nem Stegbereich (4) miteinander verbunden sind, wobei die ersten Schale (1 ) und/oder die zweite Schale (2) so geformt und miteinander verbunden sind, dass zumindest teilweise zwischen der ersten Schale (1 ) und der zweiten Schale (2) ein Temperierraum (3) ist, wobei der Deckel (100) oder Boden derart gestaltet ist, dass zum zu- mindest teilweise Abdecken des Behälters (101 ) die zweite Schale (2) in Kontakt mit dem Innenraum des Behälters (101 ) ist, wobei die zweite Schale (2) zumindest teilweise wärmeleitend ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schale (1 ) auf ihrer der zweiten Schale (2) zugewandten Seite zumindest teilweise einen ersten Kunst- stoffüberzug (11 ) aufweist und/oder die zweite Schale (2) auf ihrer der ersten Schale (1 ) zugewandten Seite zumindest teilweise einen zweiten Kunststoffüberzug (21 ) aufweist.

2. Deckel (100) oder Boden nach Anspruch 1 , wobei die erste Schale (1 ) ein erstes (10) Blech aufweist und die zweite Schale (2) ein zweites Blech (20) aufweist, wobei das erste Blech (10) aus einem ersten Metall (10) gefertigt ist und/oder das zweite Blech (20) aus einem zweiten Me- tall (20) gefertigt ist.

3. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schale (1 ) einen Haftvermittler zum Anhaften des ersten Kunststoffüberzuges (11 ) aufweist und/oder die zweite Schale (2) einen Haftvermittler zum Anhaften des zweiten Kunststoffüberzuges (21 ) auf- weist.

4. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kunststoffüberzug (11 ) und der zweite Kunststoffüber- zug (21 ) in den Stegbereichen (4) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

5. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Temperierraum (3) mindestens einen Temperiermittelan- schluss (5) aufweist.

6. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Temperierraum (3) mindestens einen Halter (30) aufweist.

7. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Temperierraum (3) mindestens ein Strömungselement (31 ) aufweist.

8. Deckel (100) oder Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Deckel (100) oder Boden derart gestaltet ist, dass er eine Mehrzahl von Behältern (101 ) zumindest jeweils teilweise abdeckt und die Innenräume der Mehrzahl von Behältern (101 ) temperiert.

9. Verfahren zum Temperieren eines Behälters (101 ) mit einem Deckel (100) oder Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- in einem ersten Schritt der Deckel (100) oder Boden mit der zweiten Schale (2) in Richtung des Innenraums des Behälters (101 ) zeigend auf den Behälter (101 ) gesetzt wird, - in einem zweiten Schritt der Temperierraum (3) temperiert wird und

- in einem dritten Schritt Wärme zwischen dem Innenraum des Behälters (101 ) und dem Temperierraum über die zweite Schale (2) ausgetauscht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Temperierraum (3) von einem in den Temperierraum eingeleiteten Temperiermittel temperiert wird.

11.Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Temperierraum (3) von einer Temperiereinheit temperiert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei der Deckel (100) oder Boden im ersten Schritt auf eine Mehrzahl von Behältern (101 ) aufgesetzt wird und im dritten Schritt Wärme zwischen Innenräum der Mehrzahl von Behältern (101 ) und dem Temperierraum über die zweite Schale (2) ausgetauscht wird.

13. Verfahren zur Herstellung eines Deckels (100) oder Bodens zur Tempe- rierung eines Behälters (101 ), wobei

- in einem ersten Schritt ein erstes Blech (10) auf einer ersten Seite des ersten Blechs (10), wobei die erste Seite des ersten Blechs (10) parallel zur Haupterstreckungsebene des ersten Blechs (10) ist, zumindest teilweise mit einem ersten Kunststoff (11 ) überzogen wird und ein zwei- tes Blech (20) auf einer ersten Seite des zweiten Blechs (20), wobei die erste Seite des zweiten Blechs (20) parallel zur Haupterstreckungsebe- ne des zweiten Blechs (20) ist, zumindest teilweise mit einem zweiten Kunststoff (21 ) überzogen wird,

- in einem zweiten Schritt das erste Blech (10) zu einer ersten Schale (1 ) umgeformt wird und das zweite Blech (20) zu einer zweiten Schale (2) umgeformt wird, dergestalt, dass sich bei einem Aufeinanderlegen des ersten Bleches (10) und des zweiten Bleches (20), wobei die kunst- stoffüberzogene Seite des ersten Bleches (10) zumindest teilweise die kunststoffüberzogene zweite Seite des zweiten Bleches (20) berührt, ein Temperierraum (3) zwischen dem ersten Blech (10) und dem zwei- ten Blech (20) gebildet wird,

- in einem dritten Schritt die erste Schale (1 ) und die zweite Schale (2) so positioniert werden, dass sie die kunststoffüberzogene Seite des ersten Bleches (10) und die kunststoffüberzogene zweite Seite des zweiten Bleches (20) zumindest teilweise berühren,

- in einem vierten Schritt an den Stellen, an denen sich die ersten Schale (1 ) und die zweite Schale (2) berühren, der erste Kunststoff (11 ) mit dem zweiten Kunststoff (22) stoffschlüssig verbunden wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zwischen dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt mindestens einen Halter (30) und/oder mindestens ein Strömungselement (31 ) an der ersten Schale (1 ) und/oder an der zweiten Schale (2) angebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei vor dem ersten Schritt die im ersten Schritt mit einem ersten Kunststoff (11 ) zu überzie- henden Stellen des ersten Bleches (10) mit einem Haftvermittler be- schichtet werden und/oder die im ersten Schritt mit einem zweiten Kunststoff (21 ) zu überziehenden Stellen des zweiten Bleches (20) mit einem Haftvermittler beschichtet werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 15, wobei der zweite Schritt durch Prägen, Tiefziehen oder Durchsetzen ausgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 16, wobei der vierte

Schritt durch thermisches Pressen ausgeführt wird.

Description:
BESCHREIBUNG

Titel

Deckel oder Boden zur Behältertemperierung durch thermisches Verpressen von

Hybrid-Halbzeugen.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Behälter, welcher eine Abwärme er- zeugende Vorrichtung enthält. Diese Vorrichtungen können beispielsweise elektri- sche Maschinen, Leistungselektronik oder Batterien sein. Um den sicheren Betrieb der Vorrichtungen zu gewährleisten, muss der Innenraum des Behälters temperiert werden, indem entweder die Abwärme abtransportiert oder dem Innenraum des Be- hälters Wärme zugeführt wird.

Die Temperierung solcher Behälter ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich be- kannt. Dabei wird zum Beispiel eine Temperiervorrichtung in den Innenraum des Behälters verbracht, was aber durch die zu verlegenden Versorgungs- und/oder Ab- wärmeleitungen zu Undichtigkeiten am Behälter führen kann. Eine weitere Möglich- keit ist, dass entweder die Wände des Behälters oder dessen Deckel oder Boden temperiert werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass diese Möglichkeit Nachteile in Bezug auf Bauraum, Gewicht und Dichtigkeit hat. Eine, zur Unterbringung der Tem- periervorrichtung in den Wänden, im Deckel oder im Boden des Behälters notwendi- ge, Verschraubung stellt bei der Produktion der Behälter einen zusätzlichen teuren und umständlichen Arbeitsschritt dar.

Offenbarung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Deckel oder Boden zur Temperierung eines Behälters, ein Verfahren zur Temperierung eines Behälters mit dem erfindungsgemäßen Deckel oder Boden und ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Deckels oder Bodens bereitzustellen, wobei ein Wärmereservoir zum Wärmeaustausch, welches mit hoher Dichtigkeit gegen Austritt und/oder Eintritt von Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen abgedichtet ist, eine flache und platz- sparende Bauweise und eine geringe Zahl an Fertigungsschritten ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Deckel oder einen Boden zur Temperierung eines Behälters, wobei der Deckel oder der Boden zum zumindest teilweise Abdecken des Behälters gestaltet ist, wobei der Deckel oder der Boden eine erste Schale und eine zweite Schale aufweist, wobei die erste Schale und die zweite Schale an mindestens einem Stegbereich miteinander verbunden sind, wobei die ersten Schale und/oder die zweite Schale so geformt und miteinander verbunden sind, dass zumindest teil- weise zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale ein Temperierraum ist, wobei der Deckel oder der Boden derart gestaltet ist, dass zum zumindest teilweise Abdecken des Behälters die zweite Schale in Kontakt mit dem Innenraum des Behäl- ters ist, wobei die zweite Schale zumindest teilweise wärmeleitend ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass die erste Schale auf ihrer der zweiten Schale zugewandten Seite zumindest teilweise einen ersten Kunststoffüberzug aufweist und/oder die zweite Schale auf ihrer der ersten Schale zugewandten Seite zumindest teilweise einen zweiten Kunststoffüberzug aufweist, gelöst. Der erfindungsgemäße Deckel weist ei- nen oberen Teil, welcher die erste Schale ist, und einen unteren Teil, welcher die zweite Schale ist, auf. Alternativ weist der erfindungsgemäße Boden einen unteren Teil, welcher die erste Schale ist, und einen oberen Teil, welcher die zweite Schale ist, auf. Die erste Schale und die zweite Schale liegen übereinander und sind so ge- formt, dass zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale ein Volumen ent- steht, welches von den Schalen eingeschlossen ist. Denkbar ist, dass sich die erste Schale und die zweite Schale nur an den Rändern berühren. Das Volumen zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale wäre dann komplett von den Schalen ein- geschlossen. Die Berührungspunkte der Schalen sind die Stegbereiche, das einge- schlossene Volumen ist der Temperierraum. Die erste Schale und die zweite Schale sind auf den Seiten mit denen sie sich berühren zumindest teilweise, insbesondere jedoch an den Stegbereichen mit Kunststoff überzogen. Es ist denkbar, dass die ers- te Schale mit einem anderen Kunststoff überzogen ist als die zweite Schale, denkbar ist jedoch auch, dass die erste Schale und die zweite Schale mit dem gleichen Kunststoff überzogen sind. Als Kunststoffe werden vorzugsweise thermoplastische Kunststoffe für technische Anwendungen wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Poly- amide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyurethan (PU), Polyphenylsulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyvinylchlorid (PVC) oder beliebige Mischungen dieser verwendet. Denk- bar ist aber auch die Verwendung von duroplastischen Kunststoffen, Elastomeren oder thermoplastischen Elastomeren oder von Hochleistungskunststoffen für Anwen- dungen bei höheren Temperaturen wie Polyaryle, Aromatische Polyester und Poly- amide wie Poly-m-phenylenisophthalamid (PMI), Heterocyclische Polymere wie Po- lyimide, Polybenzimidazole und Polyetherimid, Polyetherimide, Polybenzimidazole (PBI), aromatische Polyamide auf Basis von Poly-m-phenylenisophthalamid (PMI), Polyaramidfasern, Flüssigkristallpolymere (LCP), Fluorpolymere, Perfluoralkoxylalkan (PFA) Polyphenyle, et cetera. Dadurch, dass an den Berührungspunkten der ersten Schale und der zweiten Schale beide Schalen mit jeweils einem Kunststoffüberzug versehen sind, ist es möglich die beiden Schalen dort in vorteilhafter weise dicht miteinander zu verbinden. Ferner verhindern die Kunststoffüberzüge an den Stegbe- reichen mögliche Kontaktkorrosion zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale, insbesondere wenn die beiden Schalen aus unterschiedlichen Metallen sind. Der Temperierraum ist temperierbar und die dem Innenraum des Behälters zuge- wandte zweite Schale ist temperaturleitend. Damit kann der Deckel oder der Boden auf der dem Innenraum des Behälters zugewandten Seite und damit auch der Innen- raum des Behälters temperiert werden. Vorzugsweise sind die Kunststoffüberzüge möglichst dünn, besonders bevorzugt ist der Kunststoffüberzug der zweiten Schale dünner als der Kunststoffüberzug der ersten Schale und/oder nicht flächendeckend, sondern nur an den Stegbereichen ausgeführt. Eine nicht flächendeckende Ausfüh- rung ermöglicht einen guten Wärmetransport durch die zweite Schale. Der Kunststof- füberzug der zweiten Schale kann auch einen asymmetrischen Aufbau aufweisen und ermöglicht eine gezielte Wärmeisolierung durch dickere Kunststoffschichten und gezielte Wärmeabfuhr durch dünnere Kunststoffschichten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran- sprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ent- nehmbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass die erste Schale ein erstes Blech aufweist und die zweite Schale ein zwei- tes Blech aufweist, wobei das erste Blech aus einem ersten Metall gefertigt ist und/oder das zweite Blech aus einem zweiten Metall gefertigt ist. Metalle sind gute Wärmeleiter, im Allgemeinen leicht zu verarbeiten und ausreichend robust. Metall- Kunststoff-Kombinationen bieten gegenüber einer Kunststoff-Kunststoff-Variante eine verbesserte Steifigkeit durch das Metall in Kombination mit einer guten Dichtwirkung des Kunststoffs. Es ist denkbar, dass die Schalen an den Seiten, welche nicht mit Kunststoff überzogen verzinkt sind. Dies erhöht die Wärmeabstrahlung. Vorzugswei- se sind die Bleche niedriglegierte Stahlbleche. Damit kann eine höhere Wärmeab- strahlung erreicht werden. Denkbar ist auch, dass die Bleche höherfeste Stahlbleche sind. Damit lassen sich die Bleche dünner hersteilen, was wiederum eine höhere Wärmeabstrahlung erreicht. Weiterhin ist es hinsichtlich des Wärmetransports vor- teilhaft, die dem Innenraum des Behälters zugewandte Schale durch ein dünneres Metallblech auszugestalten, wobei sowohl das Metallblech als auch der Kunststoff- Überzug möglichst dünn ausgeführt sind. Um dennoch eine ausreichende kohäsive Haftung zwischen beiden Schalen zu erreichen, kann der Kunststoffüberzug der dem Innenraum des Behälters abgewandte Schale entsprechend dicker ausgestaltet wer- den. Um weiterhin eine hinreichende Gesamtsteifigkeit des Deckels oder des Bodens zu erreichen, kann das Metallblech der dem Innenraum des Behälters abgewandte Schale entsprechend dicker ausgestaltet sein. Ferner ist denkbar, dass die Bleche korrosionsbeständige Stahlbleche sind. Dies erhöht die Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen, zum Beispiel von Chemikalien im Innenraum des Behälters. Denkbar ist weiterhin, dass das erste Blech und das zweite Blech aus artfremden Metallen, wie beispielsweise Stahl und Aluminium bestehen. Diese lassen sich vor- teilhaft mit dem ersten Kunststoffüberzug und dem zweiten Kunststoffüberzug ver- binden, wobei die Kunststoffüberzüge eine Kontaktkorrosion verhindern. Insbesonde- re ist eine gute akustische Dämpfung von der metallischen Steifigkeitsschicht durch die polymere Dichtschicht gegeben.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Schale einen Haftvermittler zum Anhaften des ersten Kunststoffüberzuges aufweist und/oder die zweite Schale einen Haftvermittler zum Anhaften des zweiten Kunststoffüberzuges aufweist. Der Haftvermittler bewirkt in vorteilhafter Weise eine gute Anhaftung des jeweiligen Kunststoffüberzuges an der jeweiligen Schale. Damit ist gewährleistet, dass sich die Kontaktstelle zwischen ei- nem Blech und dem jeweiligen Kunststoffüberzug nicht löst und so Undichtigkeiten entstehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Kunststoffüberzug und der zweite Kunststoffüberzug in den Stegbereichen stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die insbesondere flä- chige stoffschlüssige Verbindung des ersten Kunststoffüberzuges und des zweiten Kunststoffüberzuges im Stegbereich bedingt in vorteilhafter weise eine hohe Stabili- tät des Deckels oder des Bodens und eine hohe Dichtigkeit des Temperierraumes.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Temperierraum mindestens einen Temperiermittelanschluss aufweist. Ein Temperiermittelanschluss ist beispielsweise eine Öffnung des Tempe- rierraumes hin zum Außenbereich des Behälters. Durch den Temperiermittelan- schluss kann ein Temperiermittel in den Temperierraum eingebracht werden. Denk- bar ist, den Temperierraum mit einem Temperiermittelanschluss als Eingang für das Temperiermittel und einem Temperiermittelanschluss als Ausgang für das Tempe- riermittel auszustatten. Damit wäre der Temperierraum derart gestaltet, dass ein Temperiermittel, wie beispielsweise ein kaltes oder warmes Gas oder eine kalte oder warme Flüssigkeit, durch einen Temperiermittelanschluss in den Temperierraum ein- geleitet werden kann, dort Wärme aufnimmt oder abgibt, und durch den anderen Temperiermittelanschluss ausgeleitet werden kann. Vorzugsweise sind die Tempe- riermittelanschlüsse innerhalb der Kunststoffüberzüge, besonders bevorzugt zwi- schen dem ersten Kunststoffüberzug und dem zweiten Kunststoffüberzug, an den Stegbereichen angebracht. Denkbar ist, dass die Temperiermittelanschlüsse mit Schnellkupplungen zum Anstecken von Schlauchleitungen versehen sind. Ferner ist denkbar, dass die Temperiermittelanschlüsse Verschlüsse an der dem Temperier- raum abgewandten Seite aufweisen, mit denen sie bei Nichtbenutzung verschlossen werden können. Denkbar ist auch, die Temperiermittelanschlüsse aus artgleichem Material wie die Kunststoffüberzüge zu verwenden bzw. auszugestalten, so dass diese stoffschlüssig mit den Kunststoffüberzügen verbunden werden kann, was zu einer verbesserten Stabilität und/oder Dichtigkeit führen kann. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Temperierraum mindestens einen Halter aufweist. Dieser Hal- ter kann eine Temperiervorrichtung zum Temperieren des Temperierraumes, wie beispielsweise ein Peltier-Element oder Wärmeleitbänder, halten. Denkbar ist, den Halter als Positionierhilfe zum Einbau einer Temperiervorrichtung oder als Clips aus- zuführen. Weiterhin ist denkbar, den Halter als Versteifungsbalken zwischen der ers- ten Schale und der zweiten Schale auszuführen und so für eine erhöhte Stabilität des Deckels oder des Bodens zu sorgen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Temperierraum mindestens ein Strömungselement aufweist. Beim Einleiten eines Temperiermittels in den Temperierraum kann so die Strömung des Temperiermittels im Temperierraum beeinflusst werden. Denkbar wäre die Aus- führung der Strömungselemente als Vertiefungen, als Rillen oder als Lamellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckel oder der Boden derart gestaltet ist, dass er eine Mehr- zahl von Behältern zumindest jeweils teilweise abdeckt und die Innenräume der Mehrzahl von Behältern temperiert. Damit kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine Matrix von Behältern verschlossen und deren Innenräume einfach mit einem einzigen Bauteil temperiert werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs ge- stellten Aufgabe ist Verfahren zum Temperieren eines Behälters mit einem Deckel oder einem Boden gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Schritt der Deckel oder der Boden mit der zweiten Schale in Richtung des In- nenraums des Behälters zeigend auf den Behälter gesetzt wird, in einem zweiten Schritt der Temperierraum temperiert wird und in einem dritten Schritt Wärme zwi- schen dem Innenraum des Behälters und dem Temperierraum über die zweite Scha- le ausgetauscht wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Temperieren des Behälters werden der Temperierraum des aufgesetzten Deckels oder Bodens und damit auch die zweite Schale temperiert. Der Deckel oder Boden wird so auf den Behälter aufgesetzt, dass die zweite Schale mit dem Innenraum des Behälters in Kontakt steht. Gibt es einen Temperaturunterschied zwischen dem Innenraum des Behälters und der zweiten Schale des Deckels oder Bodens, so wird Wärme zwi- schen dem Innenraum des Behälters und der zweiten Schale ausgetauscht. Ist bei- spielsweise der Innenraum des Behälters wärmer als der Temperierraum, so wird Wärme aus dem Innenraum des Behälters über die zweite Schale in den Temperier- raum abgeführt und so der Innenraum des Behälters gekühlt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass der Temperierraum von einem in den Temperierraum eingeleiteten Tem- periermittel temperiert wird. Denkbar ist, dass als Temperiermittel ein Gas oder eine Flüssigkeit in den Temperierraum eingeleitet wird. Denkbar ist aber auch, Eis in den Temperierraum einzuführen, dieses schmelzen zu lassen und das Schmelzwasser aus dem Temperierraum abzupumpen oder ablaufen zu lassen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Temperierraum von einer Temperiereinheit temperiert wird. Denkbar wäre hier die Verwendung eines Peltier-Elementes. Damit könnte in vorteil hafter Weise die Temperatur im Inneren des Behälters in einem Regelkreis mit einem Temperaturfühler im Innenraum des Behälters geregelt werden. Denkbar ist auch, dass der Temperierraum, vorzugsweise direkt die zweite Schale, über Wärmeleit- bänder, beispielsweise aus Kupfer, welche von außerhalb des Deckels oder Bodens temperiert werden, temperiert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckel oder Boden im ersten Schritt auf eine Mehrzahl von Behältern aufgesetzt wird und im dritten Schritt Wärme zwischen Innenräum der Mehrzahl von Behältern und dem Temperierraum über die zweite Schale ausge- tauscht wird. Damit ist es möglich, dass eine Matrix von Behältern gleichzeitig von einem Bauteil verschlossen und temperiert wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs ge- stellten Aufgabe ist Verfahren zur Herstellung eines Deckels oder Bodens zur Tem- perierung eines Behälters, wobei in einem ersten Schritt ein erstes Blech auf einer ersten Seite des ersten Blechs, wobei die erste Seite des ersten Blechs parallel zur Haupterstreckungsebene des ersten Blechs ist, zumindest teilweise mit einem ersten Kunststoff überzogen wird und ein zweites Blech auf einer ersten Seite des zweiten Blechs, wobei die erste Seite des zweiten Blechs parallel zur Haupterstreckungsebe- ne des zweiten Blechs ist, zumindest teilweise mit einem zweiten Kunststoff überzo- gen wird, in einem zweiten Schritt das erste Blech zu einer ersten Schale umgeformt wird und das zweite Blech zu einer zweiten Schale umgeformt wird, dergestalt, dass sich bei einem Aufeinanderlegen des ersten Bleches und des zweiten Bleches, wo- bei die kunststoffüberzogene Seite des ersten Bleches zumindest teilweise die kunststoffüberzogene zweite Seite des zweiten Bleches berührt, ein Temperierraum zwischen dem ersten Blech und dem zweiten Blech gebildet wird, in einem dritten Schritt die erste Schale und die zweite Schale so positioniert werden, dass sich die kunststoffüberzogene Seite des ersten Bleches und die kunststoffüberzogene zweite Seite des zweiten Bleches zumindest teilweise berühren, in einem vierten Schritt an den Stellen, an denen sich die ersten Schale und die zweite Schale berühren, der erste Kunststoff mit dem zweiten Kunststoff stoffschlüssig verbunden wird. Beim er- findungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Deckels oder Bodens werden zwei Bleche zumindest teilweise auf einer Seite mit Kunststoff beschichtet. Denkbar ist, die Bleche auf der nicht beschichteten Seite zu verzinken. Denkbar ist auch, dass die Bleche aus verschiedenen Metallen oder metallischen Legierungen, vorzugsweise aus Stahl, bestehen. Die beschichteten Bleche werden, vorzugsweise mittels Prä- gen, Tiefziehen oder Durchsetzen, dergestalt umgeformt, dass sie, wenn sie mit den kunststoffüberzogenen Seiten aufeinanderliegen, sich an einem oder mehreren Stegbereichen berühren und dass zwischen den Blechen mindestens ein abge- schlossenes Volumen entsteht. Das oder die abgeschlossenen Volumina sind die Temperierräume; das erste beschichtete umgeformte Blech ist die erste Schale, das zweite beschichtete umgeformte Blech ist die zweite Schale. Schließlich werden die erste Schale und die zweite Schale so aufeinander positioniert, dass sie sich an den Stegbereichen berühren und an den Stegbereichen formschlüssig verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass zwischen dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt mindestens ein Hal- ter und/oder mindestens ein Strömungselement an der ersten Schale und/oder an der zweiten Schale angebracht wird. Dies ermöglicht es, in den Temperierraum ein- zubringende Temperiervorrichtungen zu zentrieren oder zu befestigen oder in den Temperierraum einzuleitende Temperiermittel in ihrer Strömung zu beeinflussen. Der Halter kann auch als Verstrebung zwischen der ersten Schale und der zweiten Scha- le ausgeführt sein. Dies gäbe dem Deckel oder Boden eine verbesserte Stabilität.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem ersten Schritt die im ersten Schritt mit einem ersten Kunststoff zu überziehenden Stellen des ersten Bleches mit einem Haftvermittler be- schichtet werden und/oder die im ersten Schritt mit einem zweiten Kunststoff zu überziehenden Stellen des zweiten Bleches mit einem Haftvermittler beschichtet werden. Die Vorbehandlung dient der besseren Anhaftung des Kunststoffs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der vierte Schritt durch thermisches Pressen ausgeführt wird. Die Wärme kann dabei beispielsweise durch Heizplatten, Induktionserwärmung im Werk- zeug oder externe Erwärmung durch elektromagnetische Strahlung wie Laserstrah- lung oder Infrarotstrahlung eingebracht werden. Damit kann in vorteilhafter weise eine Stoffschlüssigkeit zwischen dem ersten Kunststoffüberzug des ersten Bleches und dem zweiten Kunststoffüberzug des zweiten Bleches hergestellt eine hohe Dich- tigkeit des Temperierraumes erreicht werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh- rungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfin- dungsgedanken nicht einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittzeichnung durch einen Deckel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittzeichnung eines Teils eines De- ckels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorlie- genden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszei- chen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figur 1 ist eine schematische Schnittbildansicht einer beispielhaften Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Deckels 100 gezeigt. Der Deckel 100 verschließt den Behälter 101. Der Deckel 100 weist zwei Schalen auf: die erste Schale 1 , welche auf der dem Behälter 101 abgewandten Seite des Deckels 100 liegt, und die zweite Schale 2, welche auf der Seite des Deckels 100 liegt, welche dem Behälter 101 zu- gewandt ist. Die zweite Schale 2 steht in Kontakt mit dem Innenraum des Behälters 101. Die erste Schale 1 weist das erste Blech 10 und den ersten Kunststoffüberzug 11 auf der dem Behälter 101 zugewandten Seite des Behälters 101 auf. Der erste Kunststoffüberzug 11 haftet unter Zuhilfenahme eines Flaftvermittlers am ersten Blech 10. Die zweite Schale 2 weist das zweite Blech 20 und den zweiten Kunststof- füberzug 21 auf der dem Behälter 101 abgewandten Seite des Behälters 101 auf.

Der zweite Kunststoffüberzug 21 haftet unter Zuhilfenahme eines Flaftvermittlers am zweiten Blech 20. Die zweite Schale 2 ist durch Prägen so geformt, dass die aufei- nandergesetzten erste Schale 1 und zweite Schale 2 den Temperierraum 3 ein- schließen. Der erste Kunststoffüberzug 11 und der zweite Kunststoffüberzug 21 sind am Rand des Deckels 100 umlaufend an den Stegbereichen 4 miteinander stoff- schlüssig verbunden. Der Temperierraum 3 weist eine Mehrzahl von Strömungsele- menten 31 und den Halter 30 auf. Der Halter 30 ist als Clips ausgeführt und kann Wärmeleitbänder (der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt) aufnehmen. Von der Außenseite des Behälters 101 wird eine Kühlflüssigkeit (der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt) durch den Temperierraum 3 des Deckels 100 geleitet. Der Innenraum des Behälters 101 ist wärmer als die Kühlflüssigkeit. Wärme fließt vom Innenraum des Behälters 101 durch die zweite Schale 2 in den Temperierraum 3 und heizt die Kühlflüssigkeit. Damit wird der Innenraum des Behälters 101 gekühlt. Die stoff- schlüssige Verbindung des ersten Kunststoffüberzuges 10 und des zweiten Kunst- stoffüberzuges 20 dichtet den Temperierraum 3 ab. Es kann keine Kühlflüssigkeit aus dem Temperierraum 3 in den Innenraum des Behälters 101 gelangen. Der De- ckel 100 liegt an seinen Rändern bündig auf den Rändern des Behälters 101 auf. Die Konturen der Ränder des Deckels 100 sind so gestaltet, dass sie sich den Konturen der Ränder des Behälters 101 anpassen. Der Deckel 100 verschließt den Behälter 101. Alternativ und nicht dargestellt könnte der Behälter in Figur 1 auch um 180° ge- dreht ausgeführt sein, so dass der Behälter nach unten offen wäre und durch einen Boden verschlossen werden könnte.

In Figur 2 ist eine schematische Schnittbildansicht eines Teils einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Deckels 100 gezeigt. Die erste Schale 1 des Deckels 100 weist ein erstes Blech 10 und einen ersten Kunststoffüberzug 11 auf. Die zweite Schale 2 weist ein zweites Blech 20 und einen zweiten Kunststoff- Überzug 21 auf. Zwischen dem ersten Kunststoffüberzug 11 und dem zweiten Kunst- stoffüberzug 21 ist der Temperiermittelanschluss 5 angebracht. Der Temperiermittel- anschluss 5 besteht aus Kunststoff und ist auf der Seite der ersten Schale 1 mit dem ersten Kunststoffüberzug 11 durch thermisches Verpressen stoffschlüssig verbunden und auf der Seite der zweiten Schale 2 mit dem zweiten Kunststoffüberzug 21 durch thermisches Verpressen stoffschlüssig verbunden. Durch den Temperiermittelan- schluss fließt beispielsweise eine Flüssigkeit (nicht gezeigt) in den Temperierraum 3 und temperiert diesen.

Die Verbindung zwischen den beiden Schalen über die Kunststoffüberzüge ist nicht auf eine (reine) Klebeverbindung beschränkt. Vielmehr können die beiden Schalen zusätzlich kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Auch eine ins- besondere punktuelle Schweiß- und/oder Lötverbindung als zusätzliche stoffschlüs- sige Verbindung ist denkbar. Bezugszeichenliste

1 erste Schale

10 erstes Blech

1 1 erster Kunststoffüberzug

100 Deckel

101 Behälter

2 zweite Schale

20 zweites Blech

21 zweiter Kunststoffüberzug

3 Temperierraum

30 Halter

31 Strömungselement

4 Stegelement

5 Temperiermittelanschluss




 
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