DE102009044772A1 - Production method for sidewall-segment of container with shaping involves inserting shaping before forming sidewall-segment into sidewall of container and extends around entire periphery of container - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Becher mit einem Boden und einem daran anschließenden Mantel, wobei der Mantel an seinem vom Boden abgewandten Ende mit einer Mundrolle versehen sein kann und ein- oder mehrlagig ausgebildet ist, wobei wenigstens eine Lage des Mantels aus Papier, Pappe, Karton, Faserwerkstoffen, Kunststoff, PLA, nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoffen oder anderen vergleichbaren Materialien hergestellt ist, die präg- und stauchbar sind, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bechers.The invention relates to a cup having a bottom and a subsequent jacket, wherein the jacket may be provided at its end facing away from the bottom end with a mouth roll and one or more layers is formed, wherein at least one layer of the shell of paper, cardboard, Cardboard, fiber materials, plastic, PLA, renewable and / or biodegradable raw materials or other comparable materials that are embossable and compressible, and to a method for producing such a cup.
Es sind verschiedene Becher dieser Art bekannt, die jedoch alle nicht für den Einsatz in Stapeln, insbesondere in Stapeln in Verkaufsautomaten geeignet sind. Dort werden immer noch Kunststoffbecher eingesetzt, da ineinander gestapelte Becher miteinander so verbunden werden müssen, daß sich ein Hohlraum ergibt, in dem zum Beispiel Kaffee-Pulver vorgehalten wird. Beim Verkauf wird je nach Anwendung entweder von Hand oder vom Automaten nur noch heißes Wasser zugegeben. Hierzu ist es notwendig, daß der Hohlraum zwischen den Bechernvor dem Eindringen von unerwünschten Substanzen geschützt ist und ebenso das Austreten des Inhaltes vermieden wird. Trotzdem müssen die Becher leicht entstapelbar sein.There are several known cups of this type, but all are not suitable for use in stacks, especially in stacks in vending machines. There plastic cups are still used because stacked cups must be connected together so that there is a cavity in which, for example, coffee powder is kept. When selling, depending on the application either by hand or by the machine only hot water is added. For this purpose, it is necessary that the cavity between the cups is protected from the ingress of undesirable substances and also the escape of the contents is avoided. Nevertheless, the cups must be easily destackable.
Bisher wurden hierfür ausschließlich Kunststoffbecher aus aus endlichen Rohstoffen bestehenden Polymeren, insbesondere aus Polyolefinen eingesetzt, mit denen dies realisierbar war.So far, only plastic cups made of finite raw materials polymers, especially polyolefins were used, with which this was feasible.
Die vorliegende Erfindung soll nun, einen Becher aus nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoffen vorschlagen, der diese Becher ersetzen kann.The present invention will now suggest a cup of renewable and / or biodegradable raw materials that can replace these cups.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Becher zu schaffen, der die oben genannten Eigenschaften aufweist und sich in Verkaufsautomaten einsetzen lässt.The object of the invention is to provide a cup having the above properties and can be used in vending machines.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest in einer Lage eine erste Prägung vorgesehen ist, die derart gestaucht ist, daß diese wenigstens einen nach innen in den Becher ragenden Teil aufweist und einen wenigstens annähernd flachen Ring bildet und dabei der flache Ring einen nach außen ragenden Anteil aufweisen kann.This object is achieved in that at least in one layer, a first embossment is provided, which is compressed such that it has at least one inwardly projecting into the cup part and forms an at least approximately flat ring while the flat ring to the outside may have a significant share.
Hiermit wird eine Konstruktion geschaffen, die ein tiefes ineinander Stapeln der Becher ermöglicht, aber trotzdem sicherstellt, daß ein Hohlraum zur Aufnahme von Getränkegrundsubstanzen erhalten bleibt. Zudem lassen sich die Becher wieder leicht entstapeln. Der flache, nach innen ragende Ring dient dabei als Stapelanschlag. Der nach außen ragende Anteil stützt sich an der Innenwand des nachfolgenden Bechers ab und dichtet den eingeschlossenen Hohlraum so ab.Hereby, a construction is provided which allows a deep nesting of the cups, but nevertheless ensures that a cavity for receiving beverage base substances is maintained. In addition, the cups can easily unstack again. The flat, inwardly projecting ring serves as a stack stop. The outwardly projecting portion is supported on the inner wall of the subsequent cup and seals the enclosed cavity from.
Äußerst vorteilhaft ist es dabei aber auch, wenn zumindest in einer Lage wenigstens eine um den Mantel teilweise umlaufende, teilweise ringförmige oberhalb der ersten Prägung angeordnete zweite Prägung eingebracht ist, die nach innen oder außen gerichtet sein kann.However, it is also extremely advantageous if at least one layer, which is partially encircling the jacket and partially annular, is arranged above the first embossment, and at least in one layer is introduced, which can be directed inwards or outwards.
Hierdurch kann der nach außen ragende Abschnitt mit dieser Prägung in Wechselwirkung treten und sich verhaken. Ist die zweite Prägung nach innen gerichtet, so muss diese nicht vollständig umlaufen, sondern kann unterbrochen sein. Die Becher sind dann sicher miteinander verbunden, ohne daß diese sich unvorhergesehen entstapeln. Trotzdem wird das gewollte Entstapeln zum Beispiel in einem Verkaufsautomaten nicht behindert.As a result, the outwardly projecting portion interact with this embossing and get caught. If the second imprint is directed inward, it does not have to completely circulate, but may be interrupted. The cups are then securely connected to each other without these unstacking unintentionally. Nevertheless, the intentional unstacking is not hindered for example in a vending machine.
Sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn auf den nach innen ragenden Anteil der ersten Prägung eine Abdeckung aufgelegt, aufgerastet, aufgesiegelt und/oder aufgeklebt ist, wobei die Abdeckung als Papierdeckel, Folienlage oder dergleichen ausgebildet ist.It is also very advantageous according to the invention if a cover is placed on the inwardly projecting portion of the first embossing, snapped on, sealed and / or glued, wherein the cover is designed as a paper lid, film layer or the like.
Durch eine derartige Abdeckung wird der Inhalt im Stapelhohlraum sicher geschützt. Die Abdeckung kann beim Befüllen des jeweiligen Bechers einfach entnommen oder abgezogen werden. Es ist aber auch denkbar, daß eine sich auflösende oder wenigstens schrumpfende Folie eingesetzt wird, sobald diese mit heißem Wasser in Kontakt kommt. Die Folie kann auch aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen oder auf diesen basieren. Beispielsweise sind PLA, Stärkepolymere oder dergleichen denkbar. Es ist denkbar, daß eine aus Papier, Pappe oder Karton gefertigte Abdeckung zwischen dem flachen Ring und der zweiten Prägung verhakt. Ebenso ist es denkbar, daß die Abdeckung direkt am flachen Ring sich verhakt. Durch eine solche Ausgestaltung wird es auch möglich, daß Becher nicht nur, wie bei Verkaufsautomaten üblich von unten abgezogen werden, sondern auch von oben her vom Stapel abgenommen werden. Damit wird es auch möglich, solche Becher zum Beispiel in Flugzeugen einzusetzen.Such a cover securely protects the contents in the stack cavity. The cover can be easily removed or removed when filling the respective cup. But it is also conceivable that a dissolving or at least shrinking film is used as soon as it comes into contact with hot water. The film can also consist of renewable raw materials or based on these. For example, PLA, starch polymers or the like are conceivable. It is conceivable that a made of paper, cardboard or cardboard cover hooked between the flat ring and the second embossing. It is also conceivable that the cover hooks directly on the flat ring. By such an embodiment, it is also possible that cups are not only deducted from below, as usual in vending machines, but also be removed from above from the stack. This also makes it possible to use such cups, for example in aircraft.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn weitere zumindest in einer Lage angeordnete, wenigstens teilweise um den Mantel umlaufende, wenigstens einen ringförmigen Anteil aufweisende Prägungen eingebracht sind, die nach innen oder außen gerichtet sein können, wobei die Prägungen in Höhenrichtung derart gestaucht sein können, daß die beiden Kanten jeder Prägung aufeinander liegen und miteinander verbunden sein können, wobei die gestauchten Prägungen nach innen oder außen ragende, Rippen bilden können, die Hohlräume einschließen oder flachgelegt sein können und so Verstärkungen des Mantels bilden können.Likewise, it is also very advantageous according to the invention if further embossings, which are arranged at least in one layer and encircle the jacket at least partially, have at least one annular portion, which can be directed inwards or outwards, whereby the embossments can be compressed in the vertical direction in that the two edges of each embossment lie on top of each other and can be connected to each other, whereby the embossed embossments can form inwardly or outwardly projecting ribs which Include cavities or can be laid flat and so can form reinforcements of the shell.
Hierdurch wird eine sehr große Stabilität des Bechers erzielt. Der Becher kann bereits ab einer Prägung nur mit großer Kraftaufwendung zusammengedrückt werden. Wird diese Prägung noch gestaucht, so ist der nötige Kraftaufwand nochmals höher. Durch einen Hohlraum wird auch eine sehr gute Isolationswirkung erzielt. Das flache Profil kann auch sehr gut als Anschlag oder Abstandhalter genutzt werden.As a result, a very high stability of the cup is achieved. The cup can be compressed from an embossing only with great force. If this embossing is still compressed, the necessary effort is even higher. Through a cavity and a very good insulation effect is achieved. The flat profile can also be used very well as a stop or spacer.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch dann vor, wenn die gestauchten Prägungen an ihrer Verbindungsstelle im wesentlichen glatt miteinander verbunden sind und dabei ein Klebstoff oder ein heißsiegelbares Material vorgesehen ist, wobei die entsprechende Oberfläche des Bechers aus dem heißsiegelbaren Material bestehen kann oder mit einem heißsiegelbaren Material beschichtet sein kann.Another very advantageous embodiment of the invention is also present when the compressed embossments are connected at their junction substantially smoothly together while an adhesive or a heat-sealable material is provided, wherein the corresponding surface of the cup may consist of the heat-sealable material or a heat-sealable material may be coated.
Damit wird sichergestellt, daß die Stauchung sich nicht unbeabsichtigt zurückbildet. Diese Beschichtung kann beispielsweise aus Polyethylen oder einem heißsiegelbaren PLA oder einem Stärkepolymer bestehen. Dadurch wird der beschichtete Bereich nicht nur unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten, sondern auch siegelfähig zum Verschließen der gestauchten Prägungen. Aus anderen nachwachsenden Rohstoffen hergestellte siegelfähige Materialien sind ebenfalls denkbar. Alle Beschichtungen können vollflächig oder partiell aufgebracht werden. Bei einer vollflächigen Beschichtung kann diese auch als Flüssigkeits- bzw. Feuchtigkeitsbarriere dienen.This ensures that the compression does not unintentionally regresses. This coating may for example consist of polyethylene or a heat-sealable PLA or a starch polymer. As a result, the coated area not only insensitive to liquids, but also sealable for closing the compressed embossing. Sealable materials made from other renewable raw materials are also conceivable. All coatings can be applied over the entire surface or partially. In a full-surface coating, this can also serve as a liquid or moisture barrier.
Erfindungsgemäß hat es sich auch als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn der nach außen ragende flache Ring bei einem mehrlagigen Becher in der äußeren Lage des Bechers angeordnet ist und zumindest die zweite Prägung in der inneren Lage des Bechers angeordnet ist.According to the invention, it has also proved to be extremely advantageous if the outwardly projecting flat ring is arranged in a multilayer cup in the outer layer of the cup and at least the second embossment is arranged in the inner layer of the cup.
Damit wird sichergestellt, daß auch bei mehrlagigen Bechern der flache Ring in die erste Prägung einzugreifen vermag.This ensures that even with multi-layer cups the flat ring is able to intervene in the first embossing.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch äußerst vorteilhaft, wenn der nach außen ragende flache Ring eines oberen Bechers in die zweite Prägung des darunter stehenden Bechers eingreift und mit dieser verrastet und so ein abgeschlossener Hohlraum zwischen zwei ineinander gestapelten Bechern geschaffen ist.According to a further embodiment of the invention, it is also extremely advantageous if the outwardly projecting flat ring of an upper cup engages in the second embossment of the underlying cup and locked with this and so a closed cavity between two nested cups is created.
In diesem Hohlraum kann geschützt zum Beispiel Kaffeepulver, Teextrakt oder dergleichen gelagert werden. Beim Einsatz der gestapelten Becher in einem Verkaufsautomaten wird immer der unterste Becher abgezogen und dann mit heißem Wasser aufgefüllt. So kann auf einfache Art und Weise das gewünschte Getränk immer frisch zur Verfügung gestellt werden.In this cavity can be stored protected, for example, coffee powder, tea extract or the like. When using the stacked cups in a vending machine, the bottom cup is always removed and then filled with hot water. So can be made always fresh the desired drink in a simple way.
Ein erfindungsgemäß sehr vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Bechers mit einem Boden und einem daran anschließenden Mantel, wobei der Mantel an seinem vom Boden abgewandten Ende mit einer Mundrolle versehen werden kann und ein- oder mehrlagig ausgebildet wird, wobei wenigstens eine Lage des Mantels aus Papier oder Pappe, Karton, Faserwerkstoffen, Kunststoff, PLA, nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoffen oder anderen vergleichbaren Materialien hergestellt wird, die präg- und stauchbar sind, liegt vor, wenn zumindest in einer Lage eine erste Prägung vorgesehen wird, die dann derart gestaucht wird, daß diese wenigstens einen nach innen in den Becher ragenden Teil aufweist und einen wenigstens annähernd flachen Ring bildet und dabei der flache Ring einen nach außen ragenden Anteil aufweisen kann, wobei eine nach innen gerichtete Prägung vorgesehen wird, die dann derart gestaucht wird, daß diese den flachen, nach innen gerichteten Ringteil bildet und sich daran nach unten hin ein nach außen gerichteter Ringteil anschließt, wobei hierzu ein zweiteiliges Werkzeug mit einem Innendorn und einer äußeren Schale eingesetzt wird.An inventive very advantageous method for producing a cup with a bottom and an adjoining jacket, wherein the jacket can be provided at its end remote from the bottom end with a mouth roll and one or more layers is formed, wherein at least one layer of the shell of paper or Cardboard, cardboard, fiber materials, plastic, PLA, renewable and / or biodegradable raw materials or other comparable materials is produced, which are embossable and compressible, is when at least in one layer a first embossing is provided, which is then compressed in that it has at least one part projecting inwards into the cup and forms an at least approximately flat ring and in that case the flat ring can have an outwardly projecting part, an inwardly directed stamping being provided which is then compressed in such a way that it forms the flat, inwardly directed ring part and itself at the bottom an outwardly directed ring member connects, for which purpose a two-part tool with an inner mandrel and an outer shell is used.
Hierdurch kann der erfindungsgemäße Becher auf einfache Art und Weise hergestellt werden. Es sind auch nur kleine Modifikationen an bestehenden Produktionsanlagen notwendig.As a result, the cup according to the invention can be produced in a simple manner. There are also only minor modifications to existing production equipment necessary.
Sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß dabei, wenn zumindest in einer Lage wenigstens eine um den Mantel teilweise umlaufende, teilweise ringförmige oberhalb der ersten Prägung angeordnete zweite Prägung eingebracht wird, die nach innen oder außen gerichtet sein kann, wobei diese zweite Prägung auch zusammen mit der ersten Prägung vorgesehen werden kann.It is very advantageous according to the invention, if at least in one layer at least one circumferential, partially annular above the first embossment arranged second embossment is introduced, which may be directed inwards or outwards, said second embossing also together with the first Embossing can be provided.
Hierdurch wird ein Becher geschaffen, der beide Prägungen in einem Arbeitsschritt erhält.As a result, a cup is created, which receives both embossments in one step.
Desweiteren hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn weitere zumindest in einer Lage angeordnete, wenigstens teilweise um den Mantel umlaufende, wenigstens einen ringförmigen Anteil aufweisende Prägungen eingebracht werden, die nach innen oder außen gerichtet sein können, wobei die Prägungen in Höhenrichtung derart gestaucht werden, daß die beiden Kanten jeder Prägung aufeinander zu liegen kommen und miteinander verbunden sein können, wobei die gestauchten Prägungen nach innen oder außen ragende, Rippen bilden können, die Hohlräume einschließen oder flachgelegt werden können und so Verstärkungen des Mantels bilden können.Furthermore, it has proven to be very advantageous if further, at least arranged in one layer, at least partially encircling the shell, at least one annular portion having imprints are introduced, which may be directed inward or outward, the embossments are compressed in the height direction in such a way in that the two edges of each embossment can come to rest on each other and be connected to each other, wherein the swaged embossments can form inwardly or outwardly projecting ribs which enclose cavities or are laid flat can and thus form reinforcements of the mantle.
Damit wird ein sehr stabiler Becher geschaffen.This creates a very stable cup.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt auch vor, wenn die Prägung durch Ultraschall, Laser oder auch eine andere Wärmequelle erwärmt und damit zum Stauchen vorbereitet wird.Another very advantageous embodiment of the method according to the invention is also present when the embossing is heated by ultrasound, laser or other heat source and thus prepared for upsetting.
Es hat sich gezeigt, daß eine erwärmte Prägung mit wenig Kraftaufwand gestaucht werden kann.It has been shown that a heated embossing can be compressed with little effort.
Äußerst vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Kanten der Prägung mittels eines Heiß- oder Kaltklebers, mittels Heißsiegelung oder einer anderen Verbindungsmethode miteinander verbunden werden, wobei zumindest im Bereich der Kanten der Prägung eine Beschichtung aus einem heißsiegelfähigen Material vorgesehen werden kann, welche zur Verbindung der Kanten genutzt werden kann.According to the invention, it is also extremely advantageous if the edges of the embossing are connected to one another by means of a hot or cold adhesive, by heat sealing or another connection method, wherein a coating of a heat-sealable material can be provided at least in the region of the edges of the embossment the edges can be used.
Damit wird sichergestellt, daß die Stauchung sich nicht unbeabsichtigt zurückbildet. Diese Beschichtung kann beispielsweise aus Polyethylen bestehen. Dadurch wird der beschichtete Bereich nicht nur unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten, sondern auch siegelfähig zum Verschließen der gestauchten Prägungen. Aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellte siegelfähige Materialien sind ebenfalls denkbar. Alle Beschichtungen können vollflächig oder partiell aufgebracht werden. Bei einer vollflächigen Beschichtung kann diese auch als Flüssigkeits- bzw. Feuchtigkeitsbarriere dienen.This ensures that the compression does not unintentionally regresses. This coating may for example consist of polyethylene. As a result, the coated area not only insensitive to liquids, but also sealable for closing the compressed embossing. Sealable materials made from renewable raw materials are also conceivable. All coatings can be applied over the entire surface or partially. In a full-surface coating, this can also serve as a liquid or moisture barrier.
Äußerst vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn auf den inneren flachen Ring eine Abdeckung aufgelegt, aufgerastet, aufgeklebt und/oder aufgesiegelt wird.It is also extremely advantageous according to the invention if a cover is placed on the inner flat ring, snapped on, glued on and / or sealed.
Damit wird der Hohlraum zur Lagerung von Getränkegrundsubstanzen sicher geschützt.Thus, the cavity for storage of beverage basic substances is safely protected.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt.In the following the invention is illustrated with reference to several embodiments.
Dabei zeigen:Showing:
Mit
In geringer Höhe über dem Boden
Nochmals mit Abstand darüber ist eine umlaufende Prägung
Beim Stapeln mehrerer Becher
Es ist auch denkbar, daß die Prägung
Durch eine abgestimmte Anordnung des Ringes
Werden nun die Becher
Während dem Transport und der Lagerung der Becher
Durch die elastische Ausbildung der Prägung
Der nach innen ragende Ring
Bei einem doppelwandigen Becher
Die Kombination aus innerem Ring
Beide werden durch die Werkzeuge
Beim Becher
Die Abdeckung
Es ist aber auch denkbar, daß die Abdeckung als eine Folie oder dergleichen ausgebildet ist, die auf den Ring
Wird eine Folienabdeckung
Es ist dabei sogar denkbar, daß sich die Abdeckung
Mit einer solchen Ausgestaltung kann nicht nur ein nochmalig verbesserter Verschluß des Hohlraumes erzielt werden, sondern es ergeben sich auch noch weitere Anwendungsgebiete. Es ist damit zum Beispiel denkbar, daß auch Becher
Gemäß weiteren Ausführungsbeispiele kann der erfindungsgemäße Becher
Diese Ringe
Der Mantel
Es ist auch denkbar, daß der Mantel
Durch das Verschweißen der Kanten
Die Ringe
Die Ringe
Die Ringe
Die Ringe
Die Verbindung der Kanten
Durch einen Überschuß an Siegelmaterial und/oder Klebstoff kann beispielsweise eine zusätzliche Glättung der Stoßstelle zweier Kanten
Zum Stauchen der Prägungen
Vorzugsweise auf der Außenseite des Bechers
Versuche mit Prägungen
Der in
Wenn mehrere Becher
Die weiteren in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Prägungen
Beliebige Kombinationen zwischen den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen sind ebenso denkbar wie beliebige Anordnungen der Prägungen
Der Mantel
Das Siegelmaterial kann aus einer beliebigen heißsiegelfähigen Beschichtung, aber auch aus einem Siegellack oder dergleichen bestehen. Aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellte siegelfähige Materialien sind denkbar. Hierzu zählt unter anderem auch PLA oder dergleichen.The sealing material may consist of any heat-sealable coating, but also of a sealing wax or the like. Sealable materials made from renewable raw materials are conceivable. These include, inter alia, PLA or the like.
Es ist auch denkbar, daß die Prägungen
Desweiteren ist es denkbar, daß mehrere, vorzugsweise im oberen Bereich des Bechers angeordnete Prägungen
Ein innerer Ring
Es ist auch denkbar, daß ein äußerer, auch mehrlagiger Mantel um den Becher herumgelegt ist und mit den Prägungen
Weiterhin ist es denkbar, daß der innere Mantel glatt ausgebildet ist und ein äußerer Mantel die Prägungen
Es ist dabei denkbar, daß die Prägungen
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