Tiefziehteile in der Praxis

Mit diesen 4 Tray Stapeltechniken vermeiden Sie Transportschäden

Dieser Beitrag zeigt Ihnen, welche Stapeltechniken für welche Anwendungen eingesetzt werden, wo typische Fehlerquellen liegen und welche Stapelung Ihnen den größten Mehrwert bringt.


Moritz Bittner

3. Juni 2021

5 Minuten
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Trays übereinander stapeln – Stapeltechniken und deren Vorteile einfach erklärt

Wenn Trays gestapelt werden können, bringt dies Vorteile für Produktion, Lagerung und Logistik. In der Fertigung werden Ihre Produkte von Fließbändern in Trays beladen bis die konfektionierten Stapel weitertransportiert werden. Freistehende Tray Stapel benötigen dafür keine zusätzlichen Kartons oder Behälter als Ladehilfsmittel. Gestapelte Trays sind platzsparend für die Lagerung Ihrer Produkte, in der Logistik sorgt eine stabile Stapeltechnik für sicheren Transport.

 

Ein paar Key Facts zu Beginn

Wenn Trays gestapelt werden sollen, muss das in der Konstruktion beachtet werden, da für die Stapelung zusätzlicher Platz benötigt wird. Meistens ist ein stapelbares Tray daher etwas höher, als nicht stapelbare Modelle. 

Die Trayhöhe in beladenem Zustand setzt sich dann bspw. folgendermaßen zusammen:  

 

Höhe der Bauteile:                                   65 mm

Höhe der Stapelung:                                10 mm

Platz zum nächsthöheren Tray:              3 mm

Materialdicke des Trays (Wanddicke):     2 mm

Trayhöhe (beladen):                                     =  80 mm 

 

 

Die Gesamt-Stapelhöhe dieses Beispiels ergibt sich durch die berechnete Trayhöhe von 80mm (beladen) und der mit jedem Tray hinzukommenden Stapelhöhe von 10mm pro Tray. 

 

 

 

 

 

 

 

Wenn bestimmte Umkarton Maße vorgegeben sind, kann so errechnet werden, wie viele Trays in die Verpackungseinheit passt. Im Formary Konfigurator können Sie entweder das Tray an einen bestimmten Karton anpassen oder einen passenden Karton zur festgelegten Stapelhöhe direkt mit anfragen.

 

Welche Stapeltechnik ist die richtige?

Bei der Selektion der passenden Stapelung entscheiden verschiedene Punkte:

Einflussfaktoren der Stapeltechnik
  1. Materialdicke: Die benötigte Stapelung des Trays richtet sich primär nach der verwendeten Materialdicke. Diese ist oft abhängig davon, ob das Tray als Einweg- oder Mehrwegprodukt eingesetzt wird.
  2. Sensibilität der Produkte: Darf der nächsthöhere Traystapel Ihre Bauteile berühren, bzw. auf Ihnen aufsetzen, oder sind diese berührungsempfindlich? Wenn nicht über die Bauteile gestapelt werden darf, sondern einige Millimeter Luft zum nächsthöheren Tray gelassen werden muss, dann muss das Tray selbsttragend ausgelegt sein - das setzt eine robuste Stapeltechnik voraus.
  3. Dringlichkeit des Zeitplans: Einfache Stapeltechniken, wie die Hinterschnittstapelung, sind einfacher umzusetzen als bewegliche Werkzeug-Teile (einer Noppenstapelung) - und verkürzen daher die Vorlaufzeit Ihrer ersten Muster.

Diese Punkte bestimmen die zu verwendende Stapeltechnik. 

Was ist eigentlich ein Hinterschnitt? Und wofür braucht man diesen beim Stapeln?

Die am häufigsten verwendete Stapeltechnik ist die sogenannte Hinterschnittstapelung. 

Hinterschnitt

Ein Hinterschnitt ist ein nach innen gerichteter Flansch in der Traywand. Diese sind in der Herstellung nicht einfach zu formen, da diese entgegen der Entformrichtung vom Werkzeug entfernt werden müssen.

Beim Einsatz von Kunststoff Trays bringen Hinterschnitte allerdings erhebliche Vorteile – Zum Beispiel ermöglichen sie eine kosteneffiziente Stapelung.

Die Größe von Hinterschnitten kann variiert werden. Bei geringen Lasten wie kleinen Bechern, kann ein Hinterschnitt sehr schmal ausfallen. Müssen jedoch große Lasten getragen werden, zum Beispiel schwere Metallteile oder Motorkomponenten, benötigt es mehr Aufliegefläche, damit sich das Gewicht gleichmäßig auf das Material des unterliegenden Trays verteilt. Hier werden die Hinterschnitte möglichst breit und tief gestaltet.

 

 

Das Preis-Leistungs-Verhältnis von Stapeltechniken

Welche Techniken gibt es denn nun und welche soll verwendet werden? Das kommt darauf an. Wir zeigen Richtwerte anhand Ihrer Anwendung oder Ihres Produktes. Was Sie bei der Beschaffung eines Trays interessiert ist ja primär auch oftmals der Preis – bzw. das Preis-Leistungs-Verhältnis. Komplexere Techniken haben oft höhere Werkzeugpreise. Wir erklären die Hintergründe.

 

1. Kleine Eimer, Becher, Wannen: Hinterschnittstapelung am Rand

Bei kleineren Eimern und Bechern muss Hinterschnittstapelung auf Grund des geringen Gewichts nicht sehr ausgeprägt sein. Daher kann diese direkt am Rand eingebracht werden. Die Stapelung eignet sich daher vor allem für Wannen.

Die einfache Hinterschnittstapelung kann bei der Konstruktion mit ins Werkzeug übernommen werden und ist nicht kostenintensiv.

Hinterschnitt oben:    

Hinterschnitt oben 

Hinterschnitt unten: 

Hinterschnitt unten

 

2. Einwegtrays & Werkstückträger mit dünnem Material: Hinterschnittstapelung in der Wandung

Was Hinterschnitte sind, haben wir bereits behandelt. Da man bei Produkten mit geringem Gewicht nur eine schmale Stapelung benötig, kann das ohne zusätzliche Features (dazu später mehr) ins Werkzeug eingebracht werden. Das lässt günstige Werkzeuge und schnelle Produktionszyklen zu. Genau richtig also für Einwegtrays. 

Nachteilig gestaltet sich allerdings, dass eine Hinterschnittstapelung bei dünnem Material naturgemäß an ihre Grenzen kommen kann. Ist die Beladung zu schwer und die Stapelung trägt nicht, muss der Hinterschnitt entwedern maximal groß gezogen werden, oder die Materialstärke erhöht werden. Hilft auch das nichts, muss eine Noppenstapelung zum Einsatz kommen (s. 4.). 

Normale Hinterschnittstapelungen kommen üblicherweise beim Anwendungsbereich Transport & Lagerung zum Einsatz:

  • Kleinflächige Trays
  • Werkstückträger mit geringer Packdichte
  • Werkstückträger mit leichtem Gewicht
  • Geringe Ausgangsstärken
  • Einwegtrays
  • Möglichst niedrigen Projektkosten

 

3. Inlays und Einlagen: A/B Stapelung

Bei einer A/B Stapelung werden zwei verschiedene Versionen, A und B, des Trays gefertigt. Die beiden Tray Versionen sind identisch, haben jedoch versetzt positionierte Stapelnocken. Beim Stapeln wird immer ein A- auf ein B-Teil gesetzt, sodass sich die Noppen immer an versetzten Stellen des Trays ansetzten und die Teile stabilisieren.

Theoretisch würde dies zwei verschiedenen Thermoforming Werkzeuge erfordern. Allerdings kann auch einfach ein Mehrfachnutzen Werkzeug verwendet werden, bei dem jeweils 50% A und 50% B Stapelung Trays angesetzt sind. Alternativ können bewegliche Module in ein Einfach-Nutzen-Werkzeug angebracht werden, die nach der Hälfte der Stückzahl gewechselt werden. Dieser Aufwand wirkt sich entsprechend auf den Preis der A/B Stapelung aus.

Die A/B Stapelung wird oft für Leerverpackungen verwendet. Das heißt, wenn leere Verpackungen zum Konfektionieren an eine Verpackungsstraße gehen. Die Trays lassen sich sehr leicht trennen, sind alle gleich ausgerichtet und vom Stapel schnell zu verarbeiten. Der übliche Einsatzbereich für eine A/B Stapelung ist daher das Inlay.

 

4. Automatisierungstrays: Noppenstapelung aus einem Klappenwerkzeug

Wenn die Stapelung sehr stabil sein muss, kommt die Noppenstapelung zum Einsatz. Die Trays werden durch umlaufende Blocksegmente getragen und gestapelt. Wenn Trays schwere Teile beinhalten oder es auf präzise Stapel-Toleranzen des vertikalen Stapels ankommt (bspw. in einem Palettierer einer Automatisationsanlage), ist dies die richtige Technik.

Die umlaufenden Stapelnocken sind so stark ausgeformt, dass man diese mit einem normalen Werkzeug nicht entformen könnte. Daher werden bei der Fertigung horizontale Klappen rund um den Werkzeugrand verwendet, welche die Blocksegmente ausformen. Vor dem Entformen klappen diese Segmente zur Seite, sodass das Tray nahtlos entformt werden kann. Diese Technik erfordert einen komplexeren Werkzeugaufbau. Es kommt ein sogenanntes Klappenwerkzeug mit beweglichen Teilen zum Einsatz. Aus diesem Grund ist die Stapeltechnik eher Premium-Bereich angesiedelt, mit kostenintensiverem Werkzeugaufbau und längeren Werkzeugerstellungszeiten. 

Daher kommen Klappenwerkzeugstapelungen üblicherweise bei höherwertigen Anwendungsbereichen, wie der Automatisierung zum Einsatz.

 

Diese typischen Fehler werden oft bei der Stapelung gemacht

Damit eine Stapelung Ihren Zweck erfüllt, müssen einige Punkte zusammenpassen. Sie haben Probleme beim Stapeln Ihrer Trays? Wir erörtern die Fehlerbilder und Ihre möglichen Ursachen:

Stapeltechnik Fehler

Ziel ist es präventiv verklemmte und verkeilte Stapel zu vermeiden und ein möglichst stabiles Ergebnis zu erzielen. Sie möchten davon profitieren? Jetzt im Produktkonfigurator anfragen! 

Nennen Sie uns einfach die Stapelhöhe oder die Anzahl an Trays die gestapelt werden sollen.

Noch Fragen? Schreiben Sie uns im Live Chat oder rufen Sie an!

 

 

 

 

 

 

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