AT16683U1 - Verfahren zur Herstellung einer Verschlusseinheit für einen Verpackungsbehälter in einem Thermoformprozess - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verschlusseinheit (1) für einen Verpackungsbehälter in einem Thermoformprozess sowie eine nach dem Verfahren hergestellte Verschlusseinheit. Es wird eine Folienbahn bereitgestellt und auf die Umformtemperatur des Werkstoffs temperiert. Beim Umformen der Folienbahn während des Thermoformprozesses wird ein Verschlussdeckel (2) mit einer Deckelwand (4), eine davon abstehenden Schürze (5) und ein Besteckteil (3) in der Deckelwand (4) ausgeformt. Weiters wird ein Soll-Trennbereich (8) randseitig zwischen dem Besteckteil (3) und der übrigen Deckelwand (4) eingeformt. Während des Einformvorgangs des Soll-Trennbereichs (8) wird die Folienbahn unmittelbar benachbart zum Soll-Trennbereich (8) auf der vom herzustellenden Besteckteil (3) abgewendeten Seite fixiert gehalten. Schließlich wird der Verschlussdeckel (2) aus der Folienbahn abgetrennt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer Verschlusseinheit für einen Verpackungsbehälter in einem Thermoformprozess sowie eine mittels des Verfahrens hergestellte Verschlusseinheit.

[0002] Die US 2009/0120942 A1 beschreibt eine gattungsgemäß ausgebildete Verschlusseinheit für einen Speisenbehälter, wobei in der Deckelwand der Verschlusseinheit während des thermischen Umformvorgangs ein Besteckteil mit ausgeformt wird. Um den Besteckteil herum wird ein Soll-Trennbereich eingeformt, welcher den äußeren Umfang des Besteckteils definiert. Entlang des Soll-Trennbereichs kann der Besteckteil aus der Deckelwand herausgetrennt werden.

[0003] Es beschreibt auch die FR 2 726 535 A1 ein Verfahren zur Ausbildung von Deckeln mit darin eingeformten Besteckteilen, bei welchem die Deckel im Thermoformprozess hergestellt werden.

[0004] Aus der US 3,955,742 A ist ein Behälterdeckel aus einem dünnen Material mit einem integral darin ausgebildeten Besteckteil bekannt geworden. Der Besteckteil ist von einer umlaufenden Einkerbung umgeben, welche eine Sollbruchstelle zum Heraustrennen des Besteckteils aus dem Deckel bildet.

[0005] Die DE 32 42 257 A1 beschreibt einen becherförmigen Behälter mit einem Randflansch, an welchem seitlich ein zusätzlicher Fortsatz angeordnet ist. Im Fortsatz ist ein aus dem Material des Flansches bestehender Besteckteil mit ausgebildet. Der als Löffel ausgebildete Besteckteil ist durch zwei Trennfugen fast entlang seines ganzen Umfanges umgeben. Der Löffel ist nur durch zwei Stege im Material mit dem Fortsatz verbunden. Der Behälter kann durch Ziehen aus einer Folie hergestellt werden.

[0006] Es beschreiben auch noch die FR 2 806 710 A1 und die WO 2004/033324 A1 jeweils im Tiefziehverfahren hergestellte Deckel mit in die Deckelwand eingeformten Besteckteilen.

[0007] Die GB 2 331 060 A beschreibt einen Verschlussdeckel, bei welchem in seiner Deckelwand vertiefte Aufnahmebereiche angeordnet bzw. ausgebildet sind. In den Aufnahmebereichen sind zumeist in einem Spritzgussvorgang eigens hergestellte Besteckteile eingelegt. Die Aufnahmebereiche werden nach dem Einlegen der Besteckteile von einem zusätzlichen Folienteil abgedeckt, welcher mit der Deckelwand verbunden wird. Zur Entnahme ist der Folienteil abzulösen, dann kann der Besteckteil oder können die Besteckteile entnommen werden. Das getrennte, eigene Herstellen des oder der Besteckteile sowie das zusätzliche Einbringen in den oder die Aufnahmebereiche verursachte hohe Kosten und war deshalb aufgrund der Herstellkosten und zusätzlichen Manipulationskosten für das Einlegen und Abdecken nicht wirtschaftlich.

[0008] Die EP 2 241 515 B1 beschreibt eine Verschlusseinheit aus Verschlussdeckel und Besteckteil, welche gemeinsam in einem Spritzgießwerkzeug in einem Spritzgussprozess ausgebildet werden. Es konnte zwar eine relativ exakte Formgebung erzielt werden, jedoch waren die Herstellkosten aufgrund der Werkzeugkosten und der möglichen Taktzeiten sehr hoch und deshalb wegen des Preisdruckes nicht wirtschaftlich.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren sowie eine mit dem Verfahren hergestellte Verschlusseinheit aus Verschlussdeckel und zumindest einem in diesem integrierten Besteckteil zur Verfügung zu stellen, mittels dem eine einfache und vor allem kostengünstige Herstellung in einem Arbeitsschritt mit mehreren Arbeits-Teilschritten ermöglicht wird.

[0010] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer Verschlusseinheit und einer mit dem Verfahren herstellten Verschlusseinheit gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung zumindest einer Verschlusseinheit für einen Verpackungsbehälter in einem Thermoformprozess und umfasst folgende Schrit1 /11

AT 16 683 U1 2020-04-15 österreichisches patentamt te:

- Bereitstellen oder Extrudieren einer Folienbahn aus einem thermoplastisch verformbaren Werkstoff,

- Temperieren der Folienbahn auf deren Umformtemperatur,

- Umformen der Folienbahn zu der zumindest einen Verschlusseinheit, und dabei

- Ausbilden eines Verschlussdeckels mit einer Deckelwand und mit einer zumindest bereichsweise von der Deckelwand abstehenden Schürze,

- Ausformen zumindest eines Besteckteils in der Deckelwand des Verschlussdeckels während des Thermoformprozesses, und

- Einformen eines Soll-Trennbereichs in die Deckelwand randseitig zwischen dem zumindest einen Besteckteil und der übrigen Deckelwand, und

- Abtrennen des Verschlussdeckels aus der Folienbahn in einer ersten Ebene, und dabei

- die Folienbahn zumindest während des Einformvorgangs des Soll-Trennbereichs zumindest abschnittsweise und unmittelbar benachbart zum Soll-Trennbereich auf der vom herzustellenden Besteckteil abgewendeten Seite fixiert gehalten wird.

[0012] Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass so auf kostengünstiges Weise in einem Thermoformprozess, nämlich einem Tiefziehprozess, aus einer ebenflächigen Folie die Verschlusseinheit, umfassend den Verschlussdeckel sowie zumindest ein in der Deckelwand des Verschlussdeckels mit ausgeformtes Besteckteil, in einem Arbeitsschritt mittels mehrerer Arbeits-Teilschritte hergestellt wird. Der zumindest eine Besteckteil wird aus einem Flächenanteil der Deckelwand des Verschlussdeckels durch Umformen des thermoplastisch verformbaren Werkstoffs, nämlich der Folienbahn, ausgebildet. Um ein Heraustrennen des zumindest einen Besteckteils aus der Deckelwand zu ermöglichen, wird randseitig zwischen dem zumindest einen Besteckteil und der restlichen, zumeist unverformten Deckelwand ein eigener Soll-Trennbereich ebenfalls im Thermoformprozess in einem Arbeits-Teilschritt in die Folienbahn mit eingeformt. Damit wird in einem sehr kostengünstigen Verfahren und vor allem in einer hoher Taktzahl eine Fertigung der Verschlusseinheiten durchgeführt. Durch die Wahl des Thermoformprozesses werden hohe Formkostenanteile gegenüber bisher verwendeter Spritzgießformen vermieden. Dadurch wird ein hoher Kostenvorteil durch das hier gewählte Herstellungsverfahren erzielt und damit die Wettbewerbssituation aufgrund des herrschenden Kostendruckes wesentlich verbessert.

[0013] Weiters ist noch vorgesehen, dass die Folienbahn zumindest während des Einformvorgangs des Soll-Trennbereichs zumindest abschnittsweise und unmittelbar benachbart zum SollTrennbereich auf der vom herzustellenden Besteckteil abgewendeten Seite fixiert gehalten wird. Durch das relative ortsfeste Fixieren der umzuformenden Folienbahn während des Einformvorgangs des Soll-Trennbereichs kann so der herzustellende Besteckteil eingeformt werden. Der außerhalb des Fixierbereichs befindliche Deckelwandabschnitt kann dann in seiner Querschnittsform unverändert aufrecht erhalten werden. Weiters kann damit aber auch im Randbereich bzw. Übergangsbereich zur Schürze hin eine weitere Um- und Ausformung erfolgen, ohne dass dabei der Soll-Trennbereich einer ungewollten Umformung unterliegt oder eine ungewollte vollständige Durchtrennung erfolgt.

[0014] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das Ausbilden des Verschlussdeckels und das Ausformen des zumindest einen Besteckteils im gleichen Arbeitsschritt, insbesondere in Arbeits-Teilschritten gleichzeitig, durchgeführt werden. Damit kann die Produktivität und Taktzahl noch zusätzlich erhöht werden. Darüber hinaus kann so aber mittels der Arbeits-Teilschritte sowohl die Umformung zum Verschlussdeckel als auch das Ausformen des Besteckteils innerhalb des gleichen Werkzeugs durchgeführt werden.

[0015] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen des Verschlussdeckels aus der Folienbahn gleichzeitig mit dem Einformen des Soll2/11

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Trennbereichs durchgeführt wird. Damit werden alle nötigen Umform- und Einformvorgänge zur Bildung der gesamten Verschlusseinheit im gleichen Arbeitsschritt und auch in ein und demselben Werkzeug durchgeführt.

[0016] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das Ausbilden des Verschlussdeckels und das Ausformen des zumindest einen Besteckteils im gleichen Arbeitsschritt und gleichzeitig mit dem Abtrennen des Verschlussdeckels aus der Folienbahn mit dem Einformen des Soll-Trennbereichs durchgeführt wird. Durch das gleichzeitige Durchführen mehrerer Arbeits-Teilschritte in ein und demselben Werkzeug wird so eine sehr wirtschaftliche und kostengünstige Verschlusseinheit geschaffen.

[0017] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das Einformen des Soll- Trennbereichs in einer zweiten Ebene durchgeführt wird und die zweite Ebene in Richtung einer Deckellängsachse von der ersten Ebene beabstandet angeordnet ist. Durch die voneinander distanziert angeordneten Ebenen zur Einformung des Soll-Trennbereichs und das Abtrennen oder Ausschneiden des Verschlussdeckels aus der Folienbahn kann so eine höhere Formvielfalt an herzustellenden Verschlusseinheiten ermöglicht werden.

[0018] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn der Soll-Trennbereich in Richtung seiner Umfangserstreckung voll umfänglich um den zumindest einen Besteckteil herum ausgebildet wird. Damit wird das Ablösen oder Heraustrennen des Besteckteils aus der Deckelwand erleichtert.

[0019] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem der Soll-Trennbereich durch eine Materialschwächung gebildet wird. Durch die Reduktion der Materialdicke der Folienbahn wird so im Abschnitt des Soll-Trennbereichs die Verbindungs- und Haltekraft des Besteckteils an der restlichen Deckelwand reduziert und damit das Ablösen und Herausnehmen des Besteckteils aus dem Verschlussdeckel erleichtert.

[0020] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass der SollTrennbereich durch eine Perforation gebildet wird. Damit kann ebenfalls ein einfaches Herauslösen oder Heraustrennen des Besteckteils aus der Deckelwand erzielt werden.

[0021] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher der Soll-Trennbereich in Richtung seiner Umfangserstreckung abschnittsweise durch zumindest eine Materialschwächung und zumindest einen die Deckelwand vollständig durchsetzenden Trennschnitt gebildet wird. Damit kann auch bei ansonsten schwierig herauszulösenden Besteckteilen, wie beispielsweise bei Gabeln, ein einfacheres und zerstörungsfreies Herauslösen im Bereich der Gabelzinken erzielt werden. Dies insbesondere dann, wenn in diesem Bereich der vollständige Trennschnitt ausgebildet ist. Der restliche bzw. übrige Abschnitt des Soll-Trennbereichs stellt dann eine sichere Anbindung bis zum endgültigen Herauslösen aus der Deckelwand dar.

[0022] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die Materialschwächung und der vollständige Trennschnitt in Richtung der Umfangserstreckung des Soll-Trennbereichs abwechselnd ausgebildet werden. Damit kann einfach auf unterschiedlichste Anwendungsbedingungen und Ausbildungen des jeweiligen Besteckteils Bedacht genommen werden.

[0023] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0024] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

[0025] Fig. 1	eine mögliche Ausbildung einer Verschlusseinheit mit einem in der Deckelwand mit ausgebildeten Besteckteil, in schaubildlicher Darstellung;
[0026] Fig. 2	einen Teilabschnitt der Verschlusseinheit nach Fig. 1, im Axialschnitt und vergrößerter Darstellung;
[0027] Fig. 3	einen möglichen Werkzeugaufbau des Thermoformwerkzeugs, in Ansicht geschnitten und stark stilisierter Darstellung.

[0028] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs3/11

AT 16 683 U1 2020-04-15 österreichisches patentamt formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mögliche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfahrensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.

[0029] In den Fig. 1 und 2 ist eine Verschlusseinheit 1 gezeigt, welche einen Verschlussdeckel 2 und zumindest einen Besteckteil 3 umfasst. Der Verschlussdeckel 2 umfasst üblicher Weise eine Deckelwand 4, eine davon zumindest bereichsweise abstehende Schürze 5 und gegebenenfalls ein Kopplungselement 6 als Teil einer Kopplungsvorrichtung.

[0030] Die Verschlusseinheit 1, insbesondere der Verschlussdeckel 2, dient zumeist zum Abdecken oder Verschließen einer Zugangsöffnung eines nicht näher dargestellten Verpackungsbehälters. Der Verpackungsbehälter kann becherförmig oder schalenförmig ausgebildet sein und seinerseits eine Becherwand und einen Becherboden aufweisen. Auf der vom Becherboden abgewendeten Seite ist die Becheröffnung oder Zugangsöffnung angeordnet. In diesem offenen Abschnitt kann ein die Becherwand in radialer Richtung überragender Flansch oder umlaufender Ansatz angeordnet sein. Der Flansch oder der um laufende Ansatz kann ein weiteres nicht näher bezeichnetes Kopplungselement der Kopplungsvorrichtung ausbilden, mit welchem in der Verschlussstellung die Verschlusseinheit 1 mit dem Verpackungsbehälter zu einer Verbrauchseinheit gekuppelt werden kann.

[0031] Der Verpackungsbehälter dient insbesondere dazu, in seinem Aufnahmeraum ein zum Verzehr bestimmtes Gut, insbesondere ein Lebensmittel, darin aufzunehmen. Ist auch noch der Flansch vorgesehen, kann dieser als sogenannter Siegelflansch ausgebildet sein, und es kann die Zugangsöffnung mit einem zusätzlichen Verschlusselement verschlossen sein. Das Verschlusselement kann als Siegelfolie ausgebildet sein und als diese bezeichnet werden. Befindet sich die Verschlusseinheit 1 in ihrer gekuppelten Verschlussstellung am Verpackungsbehälter, ist diese vom Verpackungsbehälter abzunehmen um einerseits den Zugang zum Aufnahmeraum zu ermöglichen und andererseits den Besteckteil 3 für den bestimmungsgemäßen Gebrauch aus der Deckelwand 4 herauslösen zu können.

[0032] Wie bereits zuvor beschrieben, umfasst die Verschlusseinheit 1 zusätzlich zum Verschlussdeckel 2 auch noch zumindest einen Besteckteil 3. Der Besteckteil 3 kann z.B. durch einen Löffel, ein Messer, eine Gabel sowie zumindest einem möglichen Griff-Verlängerungsstück gebildet sein. Es können auch mehrere der Besteckteile 3 vorgesehen sein.

[0033] Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Verschlusseinheit 1 ist als Besteckteil 3 ein Löffel gewählt. Um aus Handlichkeitsgründen und der einfacheren und kostengünstigeren Herstellung wegen, ist der zumindest eine Besteckteil 3 nach der Herstellung der Verschlusseinheit 1 ein integraler Bestandteil derselben und aus demselben Werkstoff gebildet.

[0034] Es gibt bereits bekannte Lösungen von Verschlusseinheiten. Bei einer ersten Ausführungsform ist im Verschlussdeckel in seiner Deckelwand eine Aufnahmemulde ausgebildet, in welcher der jeweilige Besteckteil jedoch als eigenständiger Teil eingelegt ist. Die Aufnahmemulde ist nach dem Einlegen zumeist mit einem folienartigen Verschlusselement abgedeckt. Der Verschlussdeckel ist dabei zumeist in einem Thermoformprozess, welcher auch als Tiefziehprozess bezeichnet werden kann, hergestellt worden.

[0035] Es gibt auch noch andere Ausbildungen von Verschlusseinheiten aus Verschlussdeckel und Besteckteil, welche gemeinsam in einem Spritzgussprozess hergestellt werden. Dies ist wegen der Formkosten sehr kostenintensiv und es wird auch eine längere Herstellzeit je Verschlusseinheit benötigt.

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AT 16 683 U1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0036] Es ist hier vorgesehen, dass die Verschlusseinheit 1, nämlich der Verschlussdeckel 2 und der zumindest eine Besteckteil 3 gemeinsam und einstückig in einem Thermoformprozess mittel Tiefziehen ausgebildet und hergestellt wird.

[0037] In der Fig. 3 ist stark vereinfacht ein mögliches Thermoformwerkzeug 7, nämlich ein Tiefziehwerkzeug oder Umformwerkzeug, zur Herstellung und Ausformung für eine Verschlusseinheit 1 gezeigt. Dabei sei erwähnt, dass es sich auch um ein Mehrfachwerkzeug handeln kann, mittels welchem bei jedem Umformvorgang gleichzeitig mehrere der Verschlusseinheiten 1 hergestellt werden können.

[0038] Bei einem Thermoformprozess oder Tiefziehprozess werden die herzustellenden Gegenstände, hier die Verschlusseinheiten 1, aus einer Folienbahn aus einem thermoplastisch verformbaren Werkstoff durch Umformen und Ausschneiden oder Abtrennen aus der Folienbahn gebildet. Dazu ist eine Folienbahn bereitzustellen oder diese unmittelbar vor dem Thermoformprozess durch einen Extrusionsvorgang herzustellen. Die umzuformende Folienbahn wird je nach deren Werkstoff auf die vorbestimmte Umformtemperatur temperiert. Dies kann z.B. durch Erwärmung der zuvor zumeist auf Raumtemperatur befindlichen Folienbahn oder aber unter Ausnutzung der in der Folienbahn durch den unmittelbar vorgeschalteten Extrusionsvorgang eingebrachten Wärmemenge erfolgen.

[0039] Befindet sich die so auf die erforderliche Umformtemperatur verbrachte Folienbahn im Bereich des in der Fig. 3 dargestellten Thermoformwerkzeugs 7, erfolgt das Umformen und damit das Ausbilden der Verschlusseinheit 1 aus der zuvor ebenflächigen Folienbahn. Bei diesem Arbeits-Teilschritt in der Umformstation wird je nach Anzahl der Einzelwerkzeuge zumindest ein Verschlussdeckel 2 mit der Deckelwand 4 und mit der zumindest bereichsweise von der Deckelwand 4 abstehenden Schürze 5 sowie auch zumindest ein Besteckteil 3 im Bereich der Deckelwand 4 ausgeformt oder umgeformt. Der Besteckteil 3 wird auch während des Thermoformprozesses ausgeformt. Bei dem Arbeitsschritt werden mehrere Arbeits-Teilschritte bevorzugt gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander durchgeführt. Dies erfolgt bevorzugt in einer einzigen Werkzeugstation, ohne dass die Arbeits-Teilschritte in eigenen Werkzeugstationen aufeinanderfolgend durchgeführt werden.

[0040] Da der zumindest eine Besteckteil 3 als integraler und somit einstückiger Bestandteil aus der die Deckelwand 4 bildenden Folienbahn ausgeformt wird, ist dieser für den bestimmungsgemäßen Gebrauch aus der Deckelwand 4 herauszulösen. Um dies zu erleichtern und auch ohne Hilfsmittel durchführen zu können, ist zumindest ein Soll-Trennbereich 8 vorgesehen, welcher randseitig zwischen dem zumindest einen Besteckteil 3 und der verbleibenden, übrigen Deckelwand 4 in die Deckelwand 4 eingeformt und damit in dieser angeordnet ist. Der SollTrennbereich 8 wird als Abschnitt der Deckelwand 4 verstanden, welcher aus dieser je nach Wahl desselben ausgebildet ist. Es kann sich der Soll-Trennbereich 8 in Richtung seiner Umfangserstreckung voll umfänglich um den zumindest einen Besteckteil 3 herum erstrecken und als dieser ausgebildet werden. In der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 ist der SollTrennbereich 8 als dickerer Strich zwischen dem Besteckteil 3 und der Deckelwand 4 dargestellt.

[0041] Sind die Arbeits-Teilschritte des Um- und Einformens erfolgt, wird die Verschlusseinheit 1, insbesondere der Verschlussdeckel 2, in ihrem äußeren Umfangsbereich zumeist am dem von der Deckelwand 4 abgewendeten Ende der Schürze 5 aus der Folienbahn durch einen Schneid- oder Stanzvorgang in einem weiteren Arbeits-Teilschritt abgetrennt oder ausgeschnitten. Das Abtrennen von der Folienbahn oder das Durchtrennen der Folienbahn erfolgt in einer in der Fig. 3 angedeuteten ersten Ebene 9. Je nach Ausbildung, Länge und Anordnung der Schürze 5 ist die Lage der Ebene 9 variabel.

[0042] Bevorzugt erfolgt das Ausbilden des Verschlussdeckels 2 und das Ausformen des zumindest einen Besteckteils 3 im gleichen Arbeitsschritt in den jeweiligen Arbeits- Teilschritten. Insbesondere werden die Arbeits-Teilschritte gleichzeitig durchgeführt. Es kann auch das Abtrennen des Verschlussdeckels 2, insbesondere der gesamten Verschlusseinheit 1, aus der Folienbahn gleichzeitig mit dem Einformen des Soll-Trennbereichs 8 durchgeführt werden.

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Noch vorteilhafter ist es, wenn alle Umformvorgänge, alle Einformvorgänge, alle Ausformvorgänge und auch das Abtrennen aus der Folienbahn im gleichen Arbeitsschritt mittels der Arbeits-Teilschritte im gleichen Thermoformwerkzeug 7 durchgeführt werden. Innerhalb des Thermoformwerkzeugs 7 kann es bei den Arbeits-Teilschritten zu einer minimalen zeitlichen Staffelung der zuvor beschriebenen Vorgänge zueinander kommen.

[0043] Das Einformen des Soll-Trennbereichs 8 zur zumindest bereichsweisen Abgrenzung des zumindest einen Besteckteils 3 vom Rest des Verschlussdeckels 2 wird hier in einer zweiten Ebene 10 durchgeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Ebenen 9, 10 in Richtung einer Deckellängsachse 11 oder einer Werkzeugachse voneinander beabstandet angeordnet. Es wäre auch möglich, die beiden Ebenen nicht nur parallel zueinander, sondern auch in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen.

[0044] Der Soll-Trennbereich 8 kann unterschiedlichst ausgebildet werden, wobei dies im Zuge des Umform- und/oder Einformvorgangs in einem eigenen Arbeits-Teilschritt durchgeführt wird. So kann z.B. der Soll-Trennbereich 8 nur durch eine Materialschwächung gebildet sein, bei welcher die Dicke oder Stärke der Folienbahn in normaler Richtung bezüglich von deren Flachseiten bezüglich deren Ausgangsdicke oder Ausgangsstärke reduziert wird. Die Materialschwächung kann auch als Reduktion des Materials oder Werkstoffs bezeichnet werden (Materialreduktion).

[0045] Der Soll-Trennbereich 8 könnte aber auch durch eine Perforation entlang einer Perforationslinie gebildet sein. Weiters könnte aber auch der Soll-Trennbereich 8 abschnittsweise entlang seiner Umfangserstreckung um den Besteckteil 3 von einem die Deckelwand 4 vollständig durchsetzenden Trennschnitt 12 gebildet sein. Der nur abschnittsweise vorgesehene Trennschnitt 12 kann bevorzugt mit einer abschnittsweise entlang der Umfangserstreckung ausgebildeten Materialschwächung und/oder einer Perforation kombiniert werden. Das Anordnen und Ausbilden der Materialschwächung und des Trennschnitts 12 kann in Richtung der Umfangserstreckung des Soll-Trennbereichs 8 auch abwechselnd erfolgen.

[0046] Die mittels des Thermoformprozesses aus der Folienbahn ausgebildete und hergestellte Verschlusseinheit 1 ist als einstückige Einheit, umfassend den Verschlussdeckel 2 mit der Deckelwand 4 und mit der Schürze 5 sowie den zumindest einen Besteckteil 3, zu sehen. Erst im Gebrauchsfall wird der Besteckteil 3 im Bereich des vorgesehenen Soll-Trennbereichs 8 aus der Deckelwand 4 herausgelöst.

[0047] Wie aus der Fig. 3 noch zu ersehen ist, umfasst das Thermoformwerkzeug 7 eine erste Werkzeughälfte 13 und eine zweite Werkzeughälfte 14, welche auch als Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bezeichnet werden können. Die beiden Werkzeughälften 13, 14 sind in bekannter Weise von einer Formgebungsstellung in eine Öffnungsstellung und Viceversa gegeneinander verstellbar. Im Bereich der herzustellenden und aus der Folienbahn zu formenden Deckelwand 4 ist randseitig unmittelbar neben dem Formabschnitt zur Ausformung des Besteckteils 3 ein Formwerkzeug 15 zur Ausbildung des zuvor beschriebenen Soll-Trennbereichs 8 angedeutet.

[0048] Auf der vom herzustellenden Besteckteil 3 abgewendeten Seite des Formwerkzeugs 15 ist noch vereinfacht ein Niederhalter 16 gezeigt, mittels welchem die Folienbahn zumindest während des Einformvorgangs des Soll-Trennbereichs 8 an die zweite Werkzeughälfte 14 angedrückt und relativ bezüglich derselben fixiert gehalten werden kann. Der Niederhalter 16 ist unmittelbar benachbart neben dem Formwerkzeug 15 angeordnet und kann z.B. mittels Federelementen an der ersten Werkzeughälfte 13 gehalten und abgestützt sein. Das Arbeitsende des Formwerkzeugs 15 befindet sich beim Arbeits-Teilschritt des Einformens des Soll- Trennbereichs 8 im Nahbereich oder direkt in der zweiten Ebene 10. Das Formwerkzeug 15 kann so ausgebildet sein, dass der jeweils gewünschte und zuvor beschriebene Soll-Trennbereich 8 um den Besteckteil 3 herum ausgebildet oder eingeformt werden kann.

[0049] Ein Schneid- oder Trennwerkzeug 17 ist weiters im Bereich des äußeren Umfangsbereichs der Schürze 5 dargestellt. Das Arbeitsende des Trennwerkzeugs 17 befindet sich beim

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Arbeits-Teilschritt des Umformens und Abtrennens im Nahbereich oder direkt in der ersten Ebene 9. Weiters ist noch zu ersehen, dass sowohl das Formwerkzeug 15, der Niederhalter 16 als auch das Trennwerkzeug 17 an zumindest einem Werkzeugteil 18 der ersten oder oberen Werkzeughälfte 13 gehalten oder daran befestigt sind. Der oder die Werkzeugteile 18 der ersten Werkzeughälfte 13 sind bevorzugt unter Zwischenschaltung eines Dämpfungs- und/oder Federelements 19 an einem weiteren Werkzeugteil 20 abgestützt. Das oder die Dämpfungsund/oder Federelemente 19 können z.B. plattenförmig ausgebildet sein und einen vorbestimmten Federweg ermöglichen. Damit kann eine starre und völlig unnachgiebige Abstützung und Anlage des Formwerkzeugs 15 und des Trennwerkzeug 17 an der zweiten Werkzeughälfte 14 vermieden werden.

[0050] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

[0051] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

[0052] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z. B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

[0053] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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BEZUGSZEICHENLISTE

Verschlusseinheit

Verschlussdeckel

Besteckteil

Deckelwand

Schürze

Kopplungselement

Thermoformwerkzeug

Soll-Trennbereich erste Ebene zweite Ebene

Deckellängsachse

Trennschnitt erste Werkzeughälfte zweite Werkzeughälfte

Formwerkzeug

Niederhalter

Trennwerkzeug

Werkzeugteil

Federelement

Werkzeugteil

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Claims (10)

1. Ansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung zumindest einer Verschlusseinheit (1) für einen Verpackungsbehälter in einem Thermoformprozess umfassend folgende Schritte:

   - Bereitstellen oder Extrudieren einer Folienbahn aus einem thermoplastisch verformbaren Werkstoff,

   - Temperieren der Folienbahn auf deren Umformtemperatur,

   - Umformen der Folienbahn zu der zumindest einen Verschlusseinheit (1), und dabei

   - Ausbilden eines Verschlussdeckels (2) mit einer Deckelwand (4) und mit einer zumindest bereichsweise von der Deckelwand (4) abstehenden Schürze (5),

   - Ausformen zumindest eines Besteckteils (3) in der Deckelwand (4) des Verschlussdeckels (2) während des Thermoformprozesses, und

   - Einformen eines Soll-Trennbereichs (8) in die Deckelwand (4) randseitig zwischen dem zumindest einen Besteckteil (3) und der übrigen Deckelwand (4), und

   - Abtrennen des Verschlussdeckels (2) aus der Folienbahn in einer ersten Ebene (9), dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Folienbahn zumindest während des Einformvorgangs des Soll- Trennbereichs (8) zumindest abschnittsweise und unmittelbar benachbart zum Soll-Trennbereich (8) auf der vom herzustellenden Besteckteil (3) abgewendeten Seite fixiert gehalten wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbilden des Verschlussdeckels (2) und das Ausformen des zumindest einen Besteckteils (3) im gleichen Arbeitsschritt, insbesondere in Arbeits-Teilschritten gleichzeitig, durchgeführt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen des Verschlussdeckels (2) aus der Folienbahn gleichzeitig mit dem Einformen des SollTrennbereichs (8) durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbilden des Verschlussdeckels (2) und das Ausformen des zumindest einen Besteckteils (3) im gleichen Arbeitsschritt und gleichzeitig mit dem Abtrennen des Verschlussdeckels (2) aus der Folienbahn mit dem Einformen des Soll-Trennbereichs (8) durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einformen des Soll-Trennbereichs (8) in einer zweiten Ebene (10) durchgeführt wird und die zweite Ebene (10) in Richtung einer Deckellängsachse (11) von der ersten Ebene (9) beabstandet angeordnet ist.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Trennbereich (8) in Richtung seiner Umfangserstreckung voll umfänglich um den zumindest einen Besteckteil (3) herum ausgebildet wird.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Trennbereich (8) durch eine Materialschwächung gebildet wird.
8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Trennbereich (8) durch eine Perforation gebildet wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der SollTrennbereich (8) in Richtung seiner Umfangserstreckung abschnittsweise durch zumindest eine Materialschwächung und zumindest einen die Deckelwand (4) vollständig durchsetzenden Trennschnitt (12) gebildet wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschwächung und der vollständige Trennschnitt (12) in Richtung der Umfangserstreckung des Soll-Trennbereichs (8) abwechselnd ausgebildet werden.