AT12979U1 - Aluminiumplatine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Platine (1) aus Aluminium zum Verschließen eines Bechers, einer Schale oder anderen Behältnisses entlang dessen oberen, in sich geschlossenen, ebenen Randes, insbesondere durch Versiegeln oder Verkleben entlang eines im Bereich ihres Randes umlaufenden Siegelrandes (6).Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1) innerhalb ihres Siegelrandes (6) zumindest eine umlaufend ausgebildete Sicke (4, 5) aufweist.

Description

österreichisches Patentamt AT12 979U1 2013-03-15

Beschreibung

ALUMINIUMPLATINE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Aluminiumplatine entsprechend dem einleitenden Teil des Anspruches 1. Derartige Platinen sind dazu bestimmt, im Bereich ihrer Peripherie mit dem umlaufenden Umfang eines oben offenen Bechers, Behälters bzw. Schale (im Folgenden einfach immer Becher genannt) verbunden, in den meisten Fällen versiegelt zu werden. Es wird in dieser Anmeldung bei diesen Platinen der Einfachheit halber immer von Platinen oder Aluminiumplatinen gesprochen, obwohl sie einerseits aus einer Aluminiumlegierung bestehen, andererseits auf der dem Becher zugewandten Seite zumindest über eine Schichte aus siegelfähigem Lack verfügen und auf der gegenüberliegenden, äußeren Seite im allgemeinen bedruckt sind, daher dort mit einer Grundschicht, der Druckschichte, oft noch einer Schutzschicht und gegebenenfalls weiteren Schichten versehen sind. Es ist verschiedentlich bekannt geworden, statt des Bedruckens ein Prägen der Platine vorzunehmen, wobei die Prägung dem bandförmigen, endlos zugeführten Material zwischen zwei mit entsprechender Oberflächengestaltung versehenen Walzen aufgebracht wird.

[0002] Die Stärke dieser Aluminiumplatinen liegt im Bereich von 40 pm oder mehr, dünnere Stärken der Aluminiumfolie sind nur dann möglich, wenn sie mit zumindest einer, meist zwei oder drei Kunststofffolien verbunden, beispielsweise koextrudiert wird. Diese Verbundmaterialien sind aber nicht das Gebiet der Erfindung. Aus Kostengründen ist es bei den Aluminiumplatinen gewünscht, zu einer weitgehenden Reduzierung der Stärke der Folien zu kommen, wobei es bedeutsam ist zu wissen, dass die minimal verwendbare Stärke nicht von der Schutzfunktion im aufgesiegelten Zustand abhängt, sondern von zwei Beanspruchungen: [0003] Einerseits ist dies die Handhabbarkeit der einzelnen Platine nach dem Ausstanzen aus dem Endlosmaterial. Sie muss von einem Stapel mittels eines Handhabungsarmes, der entsprechende Saugnäpfe aufweist, vereinzelt und auf den Becher, den sie verschließen soll, möglichst genau aufgesetzt werden, worauf sie in einer Siegelstation, in der der Rand der Platine durch ein warmes und auf ihn drückendes Werkzeug gegen den Rand des Bechers gedrückt wird, mit diesem verbunden wird.

[0004] Andererseits wird die Platine vom Konsumenten mit Hilfe einer Lasche vom Becherrand abgepeelt, was zu einer nahezu punktförmigen Belastung im Bereich seitlich der Lasche, bei deren Übergang zur Siegelnaht führt.

[0005] Eine weitere Reduzierung der Stärke der Platinen unter die oben genannten etwa 40 pm (das „etwa" bedeutet, dass es in Abhängigkeit von der Aluminiumlegierung möglich ist, unter besonderen Umständen, die aber de facto nur im Labor einhaltbar sind, bis 36 pm zu kommen) ist nicht möglich, da es dann beim Öffnen zum Einreißen im genannten Schwachpunkt am Laschenrand kommt, was den Konsumenten regelmäßig verärgert. Nahezu ebenso kritisch ist die Belastung beim Vereinzeln und aufsetzen, da es dort zu Deformationen aus der Ebene kommt, die nur durch entsprechendes Übermaß kompensiert werden können, was der Optik des verschlossenen Behälters schadet.

[0006] Es besteht somit Bedarf an einer Aluminiumplatine, die, sei sie bedruckt oder geprägt, aus einem dünneren Aluminiumband als es bisher möglich ist, besteht, und dabei doch mit einer solchen mechanischen Widerstandskraft versehen ist, dass eine sichere Handhabung, insbesondere ein Öffnen ohne Einreißen und ein möglichst genaues Aufsetzen auf den Becher erreicht wird.

[0007] Erfindungsgemäß werden diese Ziele in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch erreicht, dass die Platine innerhalb ihres Siegelrandes zumindest eine umlaufend ausgebildete Sicke aufweist. Durch diese geometrische Deformation erhält sie eine Steifigkeit, die es auch bei Stärken des Aluminiums bis hinunter zu 20 pm, in Sonderfällen bis 17 pm, erlaubt, die Platine nicht nur mit herkömmlichen Handhabungsautomaten zu vereinzeln, dh. vom Stapel abzunehmen und problemlos und genau auf den Becher aufzuset- 1 /6 österreichisches Patentamt AT12 979U1 2013-03-15 zen, sondern es auch dem Konsumenten ermöglicht, die Platine ohne Gefahr des Einreißens mittels der Lasche vom Becherrand abzupeelen. Durch die passende Ausführung der Sicke „innerhalb ihres Siegelrandes" ist auf die durch den Siegelrand begrenzte Fläche bezogen, nicht auf die Fläche des Siegelrandes, der außerhalb der Sicke liegt. Es ist in einer Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, die Lagegenauigkeit auf dem Becher deutlich zu erhöhen und so zu einer verbesserten Optik des fertigen Produktes zu kommen, was letztlich auch eine Verringerung des Überstandes in radialer Richtung möglich macht.

[0008] Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Sicken sich um zumindest das Zwölffache, bevorzugt um zumindest das Fünfzehnfache und besonders bevorzugt um zumindest das Zwanzigfache der Dicke der Platine über die umgebende Oberfläche erheben, wobei mit zunehmender Dicke der Platine kleinere relative Erhebungen gewählt werden. Unter Erhebung ist zu verstehen, dass jeweils die „Außenseiten" der Sicken betrachtet werden, deren Lage sich leichter bestimmen lässt als die Lage der untersten (innersten) Bereiche der Sicken. Die Bezugnahme von relativer Größe zur Dicke der Platine führt dazu, dass die (Außenseiten der) Sicken gegenüber der ungestörten Oberfläche der Platine eine Höhe von zumindest im Wesentlichen zwischen 300 pm und 500 pm aufweisen.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Platine ist in Übereinstimmung mit Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass Endlosmaterial einer Stanzstation zugeführt wird, dass von einem ersten Satz von Werkzeugen, die eine Matrix und eine Gegenplatte aufweisen, die Sicken durch plastische Verformung gebildet werden, und dass anschließend von einem zweiten Satz von Werkzeugen, die eine Matrix und eine Stanzplatte aufweisen, die Platine entlang ihrer Peripherie aus dem Endlosmaterial ausgestanzt wird.

[0010] Es ist an dieser Stelle auf drei Druckschriften aus der Mitte der 1980-er Jahre hinzuweisen, die keine Aluminiumplatinen sondern Verbundplatinen auf der Basis von Kunststofffolien betreffen: [0011] Die US 4,557,414 betrifft Becher mit Rollrand und einem Überdeckel und erwähnt auf allgemeine Weise so gut wie alle Platinenwerkstoffe, beschäftigt sich aber im Kern mit Verbundmaterialien mit Papier (Anmelderin ist die sich fast ausschließlich mit Pappe beschäftigende Boise Cascade Corporation) der Verstärkung der Siegelkraft und der Erhöhung der Druckfestigkeit der fertigen, gefüllten und verschlossenen Verpackung. Um diese Ziele zu erreichen, wird die Platine mit einer geometrisch mächtigen, kreisförmigen Sicke, deren Tiefe so groß ist wie der Durchmesser des Rollrandes, versehen.

[0012] Die CH 673 827 betrifft Deckel aus Papier, Pappe oder einem Verbundmaterial und will das Siegeln erleichtern, zu welchem Zweck der Deckel profiliert wird, dabei ist eine mögliche Profilform die von konzentrisch zur Mitte des Deckels angeordneten Rillen. In dieser Druckschrift wird im Zusammenhang mit dem damaligen Stand der Technik angegeben, dass es Aluminiumplatinen (Deckel) gäbe, die zwischen 20 pm und 80 pm dick wären. Wie diese Behauptung aufgestellt werden konnte, ist völlig unklar, denn weder damals noch heute hat es Aluminiumplatinen mit einer Stärke von unter 40 pm im praktischen Einsatz gegeben.

[0013] Die EP 242 252 betrifft Platinen aus Kunststoff oder Verbundmaterial, und schlägt, zum Schutz vor Verwölbungen und damit zum Erleichtern des Siegeins, Profilierungen vor, die einen umlaufenden Rand ausbilden, der in einer Ausführungsform auch ein Kreis sein kann.

[0014] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die [0015] Fig. 1, rein schematisch, eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Platine und die [0016] Fig. 2 einen Schnitt entlang den Linien ll-ll der Fig. 1.

[0017] In Fig. 1 ist eine ovale Platine 1 in schematischer Draufsicht dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist offen gelassen, ob die sichtbare, später äußere Seite bedruckt oder durch Prägen mit einer rauen Oberfläche versehen ist. Bei letzterem kann durch die unterschiedliche Ausgestaltung der Rauhigkeit ein Schriftzug oder eine Darstellung sichtbar gemacht werden. Dieser Prägevorgang, der zwischen zwei Prägewalzen durchgeführt wird, ist im Stand 2/6 österreichisches Patentamt AT 12 979 Ul 2013-03-15 der Technik bekannt und wird von verschiedenen Abfüllern gegenüber dem Bedrucken bevorzugt. Die Abstände zwischen den am tiefsten eingedrückten Bereichen und den am weitesten vorstehenden Bereichen in dieser Prägung sind trotz der geringen Dicke der Folie noch um eine Größenordnung kleiner als die Dicke, das bedeutet, dass zwar die Folie und damit die später ausgestanzte Platine optisch verändert wird, in mechanischer Hinsicht aber keinerlei Änderungen Ihrer Eigenschaften stattfinden.

[0018] Ähnliches gilt für bedruckte Platinen, bei denen zumeist rein Druckvorlack, die Farben und eine Schutzschicht aufgebracht werden, was naturgemäß die Optik verändert, aber die mechanischen Eigenschaften unverändert lässt.

[0019] Die Platine 1 weist eine Lasche 3 zum Öffnen des Bechers, das heißt zum Abpeelen der Platine vom Siegelrand 6, auf. Erfindungsgemäß sind bei der Platine 1 im Abstand von ihrer Peripherie 2 eine erste Sicke 4 und eine zweite Sicke 5 vorgesehen. Diese Sicken weisen -ausgenommen den Bereich der Lasche 3 - jeweils konstanten Abstand zur Peripherie 2 und damit auch voneinander auf.

[0020] Die Sicken 4, 5 deren Ausbildungen aus Fig. 2 näher ersichtlich sind, bestehen aus einer plastischen Deformation des Aluminiums der Platine 1, um mindestens die Dicke dieser Platine und bevorzugt um das Dreifachen dieser Dicke und auch mehr. Dabei ist zu bedenken, dass durch die extrem geringe Dicke der Platine von bis hinab zu 20 pm auch ein Herausheben aus der Ebene um das 10-fache erst einen Absolutwert von 0,2 mm ergibt! [0021] Eine derartige Deformation ist mit den bisher für das Prägen der Oberfläche verwendeten Prägewalzen nicht zu erzielen, es bedarf eines Tiefziehwerkzeugs. Bevorzugt wird, dass dieses Tiefziehwerkzeug mit dem Stanzwerkzeug, mit dem die Platinen entlang ihrer Peripherie 2 aus dem Endlosmaterial ausgestanzt werden, in einer gemeinsamen Bearbeitungsstation angeordnet ist, da so für eine besonders enge Toleranz betreffen die Lage der Sicken 4, 5 einerseits und der Peripherie 2 (Stanzlinie) andererseits gesorgt ist, ohne dass dies einen besonderen apparativen oder logistischen Aufwand notwendig macht.

[0022] Die Fig. 2 zeigt den Bereich ll-ll der Fig. 1 rein schematisch, sowohl der Abstand der Sicken von der Peripherie 2 als auch der Abstand untereinander muss nicht den dargestellten Proportionen entsprechen. Auch ist in Fig. 2 aus Gründen der Verdeutlichung die Größe der Sicken 4, 5 übertrieben dargestellt, ebenso, aus reinen Darstellungsgründen, die Dicke der Platine, auf die Darstellung der Ausrundungsradien wurde überhaupt verzichtet.

[0023] Wie oben angegeben, ist im Bereich der Lasche 3 der Platine 1, die zum Ergreifen beim Abpeelen vom Becher dient, die Situation betreffend die Anordnung der Sicken 4 und 5 eine andere, als in dem in Fig. 1 dargestellten Abschnitt des Randes. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die äußere Sicke 4 auch im Bereich der Lasche 3 im Wesentlichen im gleichen Abstand von der Peripherie 2, sie weist somit eine Ausbuchtung analog der Ausbuchtung der Lasche 3 auf. Im Gegensatz dazu verläuft die innere Sicke 5 so, als gäbe es keine Lasche, sie verläuft somit symmetrisch zur gegenüber liegenden Platinenseite. Auf diese Weise gibt die äußere Sicke 4 durch Ihren Verlauf der Lasche 3 mehr Körper oder Gripp, während die Sicke 5, da sie nach unten, zum Becher hin ausgebeult ist, für eine genaue Positionierung der Platine am Becher sorgt. Der Positionierungseffekt ist so groß, dass ohne weitere Maßnahme die bisher im Stand der Technik erreichbare Genauigkeit bei Weitem übertroffen wird. Wenn dies verstärkt werden soll ist es möglich, die äußere Sicke 4 nach oben gerichtet auszubilden, dadurch kommt es im Bereich der Lasche 3 nicht zu einem Kreuzen der Sicke mit dem Becherrand und es wird die innere Sicke als Hauptpositionierhilfe verwendet.

[0024] Nicht dargestellt ist eine Variante mit nur einer Sicke, die neben der mechanischen Versteifung der Platine auch deren Positionierung auf dem Becher übernimmt. Zu diesem Zweck verläuft sie bevorzugt auch im Bereich der Lasche in der ovalen Form, d.h. sie folgt im Bereich der Lasche nicht der Peripherie sondern dem innern Umfang des Becherrandes, für den sie bestimmt ist. Aus diesem Grund ist eine solche Einzelsicke nach unten gerichtet, sie „zentriert" mit ihrer Außenflanke die Platine auf dem Becherrand mit engen Toleranzen, wenn 3/6 österreichisches Patentamt AT 12 979 Ul 2013-03-15 der Transportmechanismus die Platine freilässt, „gleitet" sie in die richtige Position. Wenn der Positioniereffekt nicht genutzt werden soll, ist es natürlich genau so gut möglich, die Sicke nach oben gerichtet auszubilden.

[0025] Es ist auch bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 möglich, die äußere Sicke 4 im Bereich ihres Überganges über den Deckelrand zu unterbrechen, eine solche kurze Unterbrechung verringert ihre mechanische Stabilisierungswirkung nur geringfügig, und es ist schließlich auch möglich, die äußere Sicke 4 ebenso wie die innere Sicke 5 in ovaler Form durchlaufen zu lassen und gegebenenfalls im äußeren Bereich der Lasche 3 eine eigene Sicke, unabhängig ob nach oben oder nach unten, vorzusehen. Diese kann entweder nur einen Bogen oder eine geschlossene Kontur, die zur Gänze außerhalb des Siegelrandes 6 liegt, bilden.

[0026] Die Sicken selbst müssen nicht die dargestellte Form aufweisen. So ist es insbesondere möglich, ihnen eine eher V-förmige Querschnittsform zu verleihen, da dadurch eine stabile Flankenform und somit eine weitere Versteifung erreicht werden. Die Ausrundungsradien können dabei äußerst klein gehalten werden und müssen nur darauf Bedacht nehmen, dass es beim Tiefziehen an keiner Stelle zu einem Aufreißen des Aluminiums kommt. Es ist, insbesondere bei großformatigen Platinen, möglich und vorteilhaft, in größerem Abstand von der Peripherie 2 eine zweite bzw. dritte Sicke oder auch eine Doppelsicke (eng benachbart) vorzusehen, um die mechanische Stabilität weiter zu erhöhen, diese Sicken brauchen nicht „parallel" zu den äußeren Sicken angeordnet sein. In Kenntnis der Erfindung ist dies für den Fachmann auf dem Gebiet der Platinenherstellung kein Problem. Betreffend die einzuhaltende Geometrie ist nur darauf zu verweisen, dass beim Gestalten und Konstruieren der Platine die Abmessungen des Randes des Bechers bereits bekannt sind, dass dadurch die Lage des Siegelrandes 6 eindeutig bestimmt ist, und dass so auch die bestmögliche Lage besonders der äußersten Sicke, wenn Sie auch für Positionieraufgaben herangezogen werden soll, leicht knapp innerhalb des Siegelrandes festlegbar ist.

[0027] Als Material kann nicht nur das in der Beschreibung immer wieder erwähnte Aluminium, darunter ist jede für die Platinenherstellung im Stand der Technik als tauglich bekannte Aluminiumlegierung zu verstehen, verwendet werden, sondern auch Verbundmaterialien der eingangs genannten Art, soweit sie nur tiefziehbar sind, wenn auch bei diesen Materialien im allgemeinen kein Bedarf an einer mechanischen Stabilisierung durch ihre besondere geometrische Ausbildung besteht; es kann aber auch bei ihnen die Positionierwirkung der Sicke genutzt werden.

[0028] Die Herstellung durch Tiefziehen kann an der fertigen Platine durch die erhaltene Form und die gegebenenfalls trotz der geringen Abmessungen der Deformation durch die dabei bewirkte Gefügeänderung festgestellt werden.

[0029] Unter dem Begriff „Aluminium" wird in der Beschreibung und den Ansprüchen das für Platinen im Stand der Technik übliche Material, somit eine Legierung, die fast vollständig aus Aluminium besteht, verstanden, die Erfindung ändert nichts am Material, sondern nur an der äußeren Form der Platine und, überraschenderweise, damit auch deren mechanischen Eigenschaften. 4/6

Claims (8)

1. österreichisches Patentamt AT12 979U1 2013-03-15 Ansprüche 1. Platine aus Aluminium zum Verschließen eines Bechers, einer Schale oder anderen Behältnisses entlang dessen oberen, in sich geschlossenen, ebenen Randes, insbesondere durch Versiegeln oder Verkleben entlang eines im Bereich ihres Randes umlaufenden Siegelrandes (6), und mit einer Lasche (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1) innerhalb ihres Siegelrandes (6) zumindest eine umlaufend ausgebildete Sicke (4, 5) aufweist und dass ihre Stärke zwischen 17 pm und 40 pm, bevorzugt unter 35 μιτι und besonders bevorzugt zwischen 20 μιτι und 30 μιτι beträgt.
2. 2. Platine nach Anspruch 1 mit einer Lasche (3), dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sicken (4, 5) vorgesehen sind, von denen die äußere Sicke (4) der Kontur (2) der Platine auch im Bereich der Lasche (3) folgt, während die innere Sicke (5) der inneren Kontur des Siegelrandes (6) folgt.
3. 3. Platine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Sicke (4) nach oben, vom Becher weg, aus der Ebene der Platine ragt und die innere Sicke (5) in die Gegenrichtung.
4. 4. Platine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken (4, 5) durch Tiefziehen hergestellt sind.
5. 5. Platine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken (4, 5) sich um zumindest das Zwölffache, bevorzugt um zumindest das Fünfzehnfache und besonders bevorzugt um zumindest das Zwanzigfache der Dicke der Platine (1) über die umgebende Oberfläche erheben, wobei mit zunehmender Dicke der Platine kleinere relative Erhebungen gewählt werden.
6. 6. Platine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sicken (4, 5) Halbkreisform, V-Form oder Wannenform aufweist.
7. 7. Verfahren zur Herstellung einer Platine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Endlosmaterial einer Stanzstation zugeführt wird, dass in einem ersten Satz Werkzeuge, der eine Matrix und eine Gegenplatte aufweist, die Sicken durch plastische Verformung gebildet werden und dass in einem zweiten Satz Werkzeuge, der eine Matrix und eine Stanzplatte aufweist, die Platine entlang ihrer Kontur aus dem Endlosmaterial ausgestanzt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzplatte die Platine in Stanzrichtung weiter auf einen Stapel in einem Behälter schiebt und ablegt. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6