AT503327B1 - Vorrichtung zum thermoformen eines becherförmigen behälters - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (3) zum Thermoformen eines becherförmigen Behälters (2) aus Kunststoff, mit einem ersten Formwerkzeug (11) und einem zweiten Formwerkzeug (13). In einem Bodenbereich (20) des ersten Formwerkzeugs (11) ist zumindest eine auf einen Bodenbereich (20) des zweiten Formwerkzeug (13) hin gerichtete Perforationsnadel (21) angeordnet.

Description

österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Thermoformen eines becherförmigen Behälters, eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters aus Kunststoff und einen Kunststoffbecher, entsprechend den Merkmalen in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 13, 16 und 21.

[0002] Es sind bereits Kunststoffbecher in der Form von Portionsbehältern für stürzbare Produkte, wie Pudding oder dgl., bekannt. Derartige Kunststoffbehälter sind ähnlich Joghurtbehältern aus dünnwandigem Kunststoff hergestellt und weisen in ihrem Bodenbereich ein Loch bzw. eine Lüftungsöffnung mit einer diese verschließenden Folie bzw. einen Siegeldeckel auf. Produkte wie Pudding oder dgl. werden in flüssigem Zustand in den Kunststoffbehälter eingefüllt und haften nach deren Erstarrung luftdicht an der Wandung des Behälters. Durch Entfernen des im Bodenbereich die Lüftungsöffnung verschließenden Siegeldeckels ist es nun nach Umstürzen des Kunststoffbehälters in einfacher Weise möglich, die erstarrte Masse von der Wandung des Behälters zu lösen und so schließlich den Behälter von der erstarrten Masse zu trennen.

[0003] Aus DE 202 01 406 U1 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters aus Kunststoff bekannt, wobei der becherförmige Behälter mit einem zunächst noch verschlossenen Belüftungsnippel in dessen Boden hergestellt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der bereits fertiggestellte Becher in erkaltetem Zustand mit Hilfe einer Nadel der verschlossene Belüftungsnippel durchstochen und so die Belüftungsöffnung gebildet. Im Anschluss daran wird auf die Belüftungsöffnung bzw. den diese umgebenden Bodenbereich des Behälters ein Siegeletikett aufgebracht und daran befestigt. Dieser Behälter verfügt somit über eine im Transportzustand geschlossene Belüftungsöffnung, die bedarfsweise von außen geöffnetwerden kann.

[0004] Ein derartiger Portionsbehälter ist auch durch die DE 201 17 501 U1 geoffenbart.

[0005] Die DE 199 462 10 C2 zeigt einen Deckel für einen Lebensmittelbehälter, insbesondere für Fertig- und Instandsuppen, mit einem auf dem Deckel angebrachten Deckeletikett, das in zumindest einem Haftbereich mit dem Deckel verbunden ist und freilegbare Entlüftungsöffnungen des Deckels abdeckt.

[0006] Aus der DE 198 27 921 A1 ist ein Deckel für ein Behältnis bekannt, der eine Ventilöffnung aufweist, die mittels eines Verschlusselements, welches vom Bereich der Ventilöffnung lösbar ist, verschlossen ist.

[0007] In der DE 34 46 094 A1 ist ein Kunststoffbehälter mit einem in einem Bodenbereich des Behälters angeformten Vorsprung und diesem zugeordnete Sollbruchstellen in dem Boden geoffenbart. Dabei kann durch Umkippen des Vorsprungs im Boden eine Durchbrechung und somit Belüftung gebildet werden. Eine ähnliche Belüftungsmöglichkeit im Bodenbereich eines Puddingbechers ist auch aus der DE 25 14 303 A1 bekannt.

[0008] Aus dem Dokument DE 803 14 12 U1 ist eine Verpackung für Tiefkühlgerichte bekannt, deren Verschluss mit einem gelochten Oberflächenbereich versehen ist, dessen Löcher durch ein Abziehblatt verschlossen sind. Dieses Abziehblatt lässt sich von dem Verschluss lösen, wodurch die beim Regenerierungsvorgang des Tiefkühlgerichts entstehenden Dämpfe durch die nun frei gelegten Löcher entweichen können und so der Regenerierungsvorgang entsprechend verbessert wird.

[0009] In dem Dokument DE 7246083 U1 ist ebenfalls ein becherförmiger Behälter mit einer im Bodenbereich nach innen oder nach außen vorstehenden Warze bzw. einem Belüftungsnippel bekannt, bei dem vorgesehen ist, dass dieser zum Belüften des Bodenbereichs des Bechers abgeschnitten bzw. durchgestochen wird.

[0010] Auch aus dem Dokument JP 03098845 A ist ein becherförmiger Behälter für Pudding oder Ähnliches bekannt, in dessen Bodenbereich zwei Durchbrüche bzw. Löcher mit einer diese verschließenden Siegelfolie ausgebildet sind. 1/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 [0011] In dem Dokument DE 31 03 225 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters mit im Boden des Behälters ausgebildeten Löchern bzw. Perforierungen ausgehend von einer thermoplastischen folienartigen Materialbahn beschrieben. Die Vorrichtung zur Herstellung dieses Bechers umfasst ein mit einer Vertiefung ausgebildetes Formwerkzeug, das Absaugkanäle aufweist, sodass aus der Vertiefung Luft abgesaugt werden kann und derart die Materialbahn in Vakuum verformt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung umfasst weiters ein Trenn- und Stanzwerkzeug mit einem Perforationselement, das ein scheibenförmiges Organ besitzt, welches eine Vielzahl von nach unten weisenden erhitzten Stacheln oder Dornen trägt. Diese Stacheln bzw. Dorne sind in den Behälterboden eindrückbar, während der Behälter sich noch in der Form befindet. Der Boden der Vertiefung der Form besteht im Ganzen aus einem nachgiebigen Material. Unter Verwendung des Trenn- und Stanzwerkzeuges ist es möglich, gleichzeitig mit dem Abtrennen des Behälters von der Materialbahn in dem Boden des hergestellten Behälters Perforationen zu bilden. Die eigentliche Formgebung der äußeren Form des becherförmigen Behälters erfolgt durch Erzeugen eines Vakuums in der Vertiefung des Formwerkzeuges durch Absaugen von Luft. Erst im Anschluss daran erfolgt unter der Einwirkung der Stacheln bzw. Dorne des Trenn- und Stanzwerkzeuges die Ausbildung der Löcher bzw. Perforationen in dem Boden des Behälters, wobei sich der Behälter aber noch in dem Formwerkzeug befindet.

[0012] In dem Dokument US 4,104,349 A wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters, ausgehend von einer Folie bzw. Platte aus Kunststoff beschrieben. Die Vorrichtung zur Herstellung dieses Bechers umfasst eine Pressform bestehend aus einem Stempel und einer Matrize. Der Stempel weist zumindest eine Buchse mit einer darin eingesetzten Bohrstange auf. Die zylinderförmige Bohrstange weist an ihrem stirnseitigen Endbereich Schneidkanten auf, sodass durch Vorbewegen der Bohrstange über die Stirnseite des Stempels hinaus in den Becherboden entsprechende Öffnungen eingeformt werden können. Der Endbereich der Bohrstange bildet einen Stanzstempel. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Pressformen des Behälters, das Stanzen der Öffnungen in dem Boden und das Ausschneiden des Randes des Behälters vom Rest der Materialbahn der Kunststofffolie in einem einzigen Umformvorgang erfolgen kann.

[0013] Aus dem Dokument US 4,966,543 A ist ein Blasformwerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten flaschenförmigen Behälters auf der Basis eines mehrschichtigen Vorformlings bekannt. Die Form der Vorrichtung umfasst zwei Formhälften, deren Trennebene parallel zur Längserstreckung bzw. Längsachse des flaschenförmigen Behälters ausgerichtet ist. In den Formhälften sind Lochungseinheiten vorgesehen, mit welchen die Entlüftungslöcher in der äußeren Schicht des mehrlagigen Kunststoffbehälters erzeugt werden können. Die Lochungseinrichtungen sind durch ein Kolben-Zylinder-System gebildet, wobei an dem Kolben eine Nadel befestigt ist und der Kolben unter der Wirkung einer vorgespannten Feder in einer zurück gezogenen Ruhestellung gehalten wird. Durch Einwirkung von Druckluft auf den Kolben wird die Spitze der Nadel über die innere konkav gekrümmte Oberfläche der Formhälfte vorgeschoben, sodass die äußerste Schicht bzw. Lage des mehrlagigen Plastikbehälters durchstochen wird.

[0014] Die Aufgabe der Erfindung ist es einen becherförmigen Behälter bzw. einen Kunststoffbecher mit einem in dessen Boden ausgebildeten Loch und ein entsprechendes Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu dessen Herstellung anzugeben, bei dem die Fertigung rationeller erfolgen kann.

[0015] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass gleichzeitig mit dem Thermoformen des Behälters auch in dessen Boden ein Loch in einem einzigen Arbeitsvorgang gestochen werden kann.

[0016] Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist die Perforationsnadel bezüglich der Richtung der Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Formwerkzeug parallel ausgerichtet. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass das zur Herstellung des Kunststoffbechers 2/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 verwendete Halbzeug mit der Perforationsnadel in Richtung der Längserstreckung der Perforationsnadel durchstoßen wird und so nur eine geringfügige Perforation bzw. ein Loch geringen Durchmessers in dem Boden des Behälters entsteht.

[0017] In weiteren Ausbildungen der Vorrichtung ist vorgesehen, dass in dem Bodenbereich des zweiten Formwerkzeugs in der Bewegungsbahn der Perforationsnadel ein reversibel federelastisch verformbarer Polsterteil angeordnet ist bzw. dass der Polsterteil aus einem Werkstoffhergesteilt ist, der aus einer Gruppe durchstechbarer selbstverschließender elastischer Werkstoffe, wie z.B. Gummi, Brombutylkautschuk oder Pharmagummi ausgewählt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Perforationsnadel immer wieder in diesen Polsterteil hineinstechen kann und der Polsterteil somit sehr oft wiederverwendbar ist.

[0018] Durch die Weiterbildung, wonach eine dem ersten Formwerkzeug zugewandte Oberseite des Polsterteils und eine Oberseite des Bodenbereichs des zweiten Formwerkzeugs stetig ineinander übergehend ausgebildet sind, wird der Vorteil erzielt, dass damit die Ausbildung des Bodens des Behälters in der Umgebung des Lochs nahezu ebenflächig und stetig erfolgen kann, wodurch nach dem Anbringen der Siegelfolie in diesem Bereich an dem Becher die Ausbildung eines Zwischenraums zwischen der Siegelfolie und dem Boden des Behälters vermieden wird.

[0019] Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass die Perforationsnadel mit einer in dem ersten Formwerkzeug angeordneten Nadelstelleinrichtung verbunden ist, wobei die Perforationsnadel zwischen einer über einem Bodenbereich des ersten Formwerkzeugs vorstehenden Arbeitsstellung und einer in dem ersten Formwerkzeug versenkten Ruhestellung in einer Richtung parallel bezüglich der Längserstreckung der Perforationsnadel beweglich ist. Dies hat den Vorteil, dass der Vorgang des Stechens des Lochs in dem Halbzeug zeitlich von der Vorwärtsbewegung des ersten Formwerkzeuges entkoppelt ist und somit der Zeitpunkt des Stechens des Lochs in den Boden des Behälters frei gewählt bzw. optimiert werden kann.

[0020] Weitere optionale Ausbildungen der Vorrichtung sehen vor, dass die Nadelstelleinrichtung einen Zylinder und einen in diesem Zylinder beweglichen Kolben umfasst, wobei die Perforationsnadel mit dem Kolben verbunden ist bzw. dass die Nadelstelleinrichtung eine Rückstellfeder umfasst, wobei die Perforationsnadel unter der alleinigen Wirkung der Rückstellfeder in ihrer Ruhestellung gehalten ist und wobei die Perforationsnadel unter der Einwirkung eines Druckmediums auf den Kolben in ihre Arbeitsstellung überführbar ist. Vorteilhaft ist dabei, dass nur zum Vorgang des Stechens der Kolben mit dem Druckmedium beaufschlagt werden muss und somit die Nadelstelleinrichtung ökonomisch und energiesparend betrieben werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass sich die Perforationsnadel im ausgeschalteten Zustand der Vorrichtung bzw. der Anlage stets in der in dem ersten Formwerkzeug versenkten Ruhestellung befindet und somit eine Verletzungsgefahr an der Perforationsnadel vermieden wird.

[0021] Die Weiterbildung der Vorrichtung, wonach der Zylinder der Nadelstelleinrichtung durch einen mit dem ersten Formwerkzeug verbundenen Zylinderblock gebildet ist, hat den Vorteil, dass damit kompakte eigenständige Nadelstelleinrichtungen hergestellt werden können, die zum Einbau in unterschiedliche Formwerkzeugen vorgesehen sein können.

[0022] Gemäß einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Nadelstelleinrichtung bzw. der Zylinder und der Kolben zur Verwendung von Druckluft als Druckmedium ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass zum Betrieb der Nadelstelleinrichtung die Druckluft eines ohnehin für den Betrieb der Formstation erforderlichen Druckgenerators herangezogen werden kann und keine separate Energieform erforderlich ist.

[0023] Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung der Vorrichtung, wonach diese einen aus einem Oberrahmen und einem Unternahmen gebildeten Spannrahmen umfasst, da dadurch eine gleichmäßige Umformung bzw. Ausbildung gleichmäßiger Wandstärken bei dem zu formenden Behälter sichergestellt wird.

[0024] Durch die Weiterbildung, wonach das erste Formwerkzeug durch einen Vorstreckstempel und das zweite Formwerkzeug durch einen Formteil ausgebildet ist, wobei die Perforations- 3/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 nadel in dem Vorstreckstempel angeordnet ist wird der Vorteil erzielt, dass damit das Stechen des in dem Behälter vorgesehenen Lochs in einer relativ frühen Phase des Vorstreckstempels erfolgen kann.

[0025] Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch eine Anlage zur Herstellung eines becherförmigen Behälters aus Kunststoff entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass mit dieser Anlage ein mit einem Loch und einer dieses verschließenden Siegelfolie in einem Herstellungsvorgang komplett, d.h. fertig zur Befüllung, hergestellt werden kann.

[0026] Durch weitere Ausbildungen der Anlage ist vorgesehen, dass eine Nadelstelleinrichtung der Vorrichtung zum Thermoformen mit einem Druckgenerator zur Erzeugung eines Druckmediums verbunden ist bzw. dass die Vorrichtung zum Thermoformen, der Druckgenerator und die Versiegelungseinrichtung mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden sind. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die Anlage zum automatisierten Betrieb geeignet ist.

[0027] Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch das Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters aus Kunststoff entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass damit der mit einem in seinem Boden mit einem Loch versehene Becher sehr rasch und ökonomisch hergestellt werden kann, da die Herstellung des Lochs gleichzeitig mit dem Vorstrecken des Bechers erfolgt.

[0028] Von Vorteil ist auch die Weiterbildung des Verfahrens, wonach zum Stechen des Lochs die Perforationsnadel durch eine Nadelstelleinrichtung aus einer in dem Formteil bzw. dem Vorstreckstempel versenkten Ruhestellung in eine vorstehende Arbeitsstellung ausgefahren wird, da dadurch der Zeitpunkt des Stechens des Lochs frei gewählt und somit optimiert werden kann.

[0029] Gemäß weiteren Abwandlungen des Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Vorstrecken des Halbzeugs die Perforationsnadel in einem im Formteil bzw. im Vorstreckstempel angeordneten reversibel, federelastisch verformbaren Polsterteil einsticht bzw. dass während des Andrückens des Halbzeugs an eine Innenseite des Formteils die Perforationsnadel in dem Loch verbleibt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass ein Druckausgleich durch das Loch verhindert werden kann und somit das Andrücken des Halbzeugs an die Innenseite des Formteils fehlerfrei und vollständig erfolgt.

[0030] Von Vorteil ist auch die Weiterbildung des Verfahrens, wonach das in dem Behälter gebildete Loch durch Befestigen einer das Loch überdeckenden Siegelfolie gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht versiegelt wird, da dadurch der Behälter zum Befüllen und Aufbewahren von leicht verderblichen Gütern geeignet ist.

[0031] Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch einen Kunststoffbecher entsprechend des Anspruchs 21 gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass damit sich nach dem Befüllen verfestigende Produkte aus diesem Behälter leicht lösen bzw. entnehmen lassen.

[0032] Die Weiterbildung des Kunststoffbechers, wonach das Loch durch eine dieses überdeckende Siegelfolie gas- und/oder flüssigkeitsdicht versiegelt ist, hat den Vorteil, dass damit auch leicht verderbliche Produkte in dem Becher längere Zeit aufbewahrt werden können.

[0033] In weiteren Ausführungsformen des Kunststoffbechers ist vorgesehen, dass der Boden eine Wandstärke in einem das Loch umgebenden Auflagebereich der Siegelfolie aufweist, die zumindest annähernd gleich ausgebildet ist bzw. dass der Auflagebereich nahezu ebenflächig ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass im Bereich der Siegelfolie die Ausbildung eines Hohlraums zwischen der Siegelfolie und der Behälterunterseite vermieden werden kann und so ein eventuelles Verstopfen bzw. Blockieren des Lochs durch Eindringen von Füllgut vermieden wird.

[0034] In weiteren Ausführungsvarianten des Kunststoffbechers ist vorgesehen, dass eine Siegelnaht der Siegelfolie von dem Loch radial distanziert angeordnet ist bzw. dass mehrere Siegelnähte vorgesehen sind und diese Siegelnähte konzentrisch angeordnet sind. Von Vorteil 4/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 ist dabei, dass dadurch die Versiegelung ein hohes Maß an Sicherheit bzw. Dichtheit aufweist.

[0035] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0036] Es zeigen in schematisch vereinfachter Darstellung: [0037] Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung eines becherförmigen Behälters; [0038] Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung zum Thermoformen des becherförmigen Behälters, geschnitten dargestellt; [0039] Fig. 3 das Detail der Vorrichtung zum Thermoformen gemäß Fig. 2 mit dem Halbzeug in teilweise vorgestrecktem Zustand; [0040] Fig. 4 das Detail der Vorrichtung zum Thermoformen des becherförmigen Behälters gemäß Fig. 2 mit dem Vorstreckstempel in seiner tiefsten Lage; [0041] Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Formstation der Vorrichtung zum Thermoformen.

[0042] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen 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 bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0043] Die Fig. 1 zeigt eine schematisch vereinfacht dargestellte Anlage 1 zur Herstellung eines becherförmigen Behälters 2.

[0044] Die Anlage 1 umfasst eine Vorrichtung 3 zum Thermoformen eines Kunststoffbechers bzw. des becherförmigen Behälters 2, eine der Vorrichtung 3 nachgeordnete Versiegelungseinrichtung 4 und eine den gesamten Ablauf des Herstellungsprozesses steuernde Steuerungsvorrichtung 5. Zur Herstellung des Behälters 2 in der Anlage 1 wird zunächst ein Halbzeug 6 in der Form einer Kunststofffolie oder Kunststoffplatte der Vorrichtung 3 zugeführt. Als Halbzeug 6 wird bevorzugt eine bandförmige, ein- oder mehrlagige Kunststofffolie verwendet, es können aber auch einzelne zugeschnittene Kunststofffolienteile oder Kunststoffplattenteile der Vorrichtung 3 zugeführt werden. Vor oder in der Vorrichtung 3 wird zunächst zumindest ein zur Bildung des becherförmigen Behälters 2 erforderlicher Teil des Halbzeugs 6 auf seine Thermoformtem-peratur erwärmt und anschließend in an sich bekannter Weise in einem Thermoformprozess der Behälter 2 aus dem Teil des Halbzeugs 6 gebildet bzw. geformt. Während dieses Vorgangs des Thermoformens des Behälters 2 wird gleichzeitig mindestens ein Loch 7 in einen Boden 8 des Behälters 2 gestochen bzw. gefertigt. Für die Größe des Lochs 7 ist vorgesehen, dass dieses einen Durchmesser aus einem Bereich zwischen 0,1 mm bis 1,5 mm, bevorzugt aus einem Bereich zwischen 0,4 mm bis 1,0 mm aufweist, wobei die Form des Lochs 7 bevorzugt kreisrund ausgebildet ist. Das Loch 7 kann selbstverständlich aber auch eine andere Querschnittsform aufweisen.

[0045] Daran anschließend kann der Behälter 2 bevorzugt, der der Vorrichtung 2 unmittelbar nachgeordneten Versiegelungseinrichtung 4 zugeführt werden und erfolgt in dieser die Versiegelung des Lochs 7 durch Anbringung einer dieses Loch 7 überdeckenden Siegelfolie 9. Die Siegelnaht der Siegelfolie 9 ist dabei radial um das Loch 7 distanziert angeordnet. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Siegelfolie 9 mehrere Siegelnähte aufweist, wobei diese Siegelnähte bevorzugt konzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch die Versiegelung des Lochs 7 mit der Siegelfolie 9 wird diese gas- und/oder flüssigkeitsdicht verschlossen. 5/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 [0046] Die Fig. 2 zeigt ein Detail der Vorrichtung 3 zum Thermoformen geschnitten dargestellt.

[0047] Es handelt sich dabei um eine Formstation 10, die als ein erstes Formwerkzeug 11 einen Vorstreckstempel 12 und als ein zweites Formwerkzeug 13 einen Formteil 14 umfasst. Die Formstation 10 umfasst weiters einen Spannrahmen 15, der aus einem Oberrahmen 16 und einem Unterrahmen 17 gebildet ist.

[0048] Zum Festhalten des erwärmten Halbzeugs 6 zwischen dem Vorstreckstempel 12 und dem Formteil 14 ist dieses in dem Spannrahmen 15 eingespannt. In der in der Fig. 2 dargestellten momentanen Situation der relativen Stellung der beiden Formwerkzeuge 11, 13 befinden sich der Vorstreckstempel 12 und der Formteil 14 in ihrer Ausgangsstellung, d.h. der Vorstreckstempel 12 ist noch nicht in den Formteil 14 hineinbewegt und das Halbzeug 6 noch unverformt bzw. noch nicht vorgestreckt. Die Relativbewegung des Vorstreckstempels 12 bezüglich des Formteils 14 erfolgt dabei entsprechend einer Richtung 18, die parallel bezüglich einer Längsachse 19 des Vorstreckstempels 12 bzw. des Formteils 14 ausgerichtet ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zum Thermoformen ist es möglich, während des Vorstreckens des Halbzeugs 6 in den Boden 8 des Behälters 2 das Loch 7 zu stechen (Fig. 1). Dazu ist beim ersten Formwerkzeug 11 - im Falle des hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das der Vorstreckstempel 12 - in einem Bodenbereich 20 desselben eine Perforationsnadel 21 vorgesehen. Diese Perforationsnadel ist dabei auf einen Bodenbereich 22 des zweiten Formwerkzeugs 13 bzw. des Formteils 14 hin gerichtet, d.h. bezüglich der Richtung 18 bzw. der Längsachse 19 parallel ausgerichtet. Die Perforationsnadel 21 kann an dem Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 unbeweglich befestigt bzw. fixiert sein, von Vorteil ist es aber, wenn diese zwischen einer in dem ersten Formwerkzeug 11 versenkten Ruhestellung und einer über den Bodenbereich 20 des ersten Formwerkzeugs 11 vorstehenden bzw. vorragenden Arbeitsstellung beweglich ist. Die Bewegung der Perforationsnadel 21 erfolgt dabei in einer bezüglich einer Längserstreckung der Perforationsnadel 21 parallelen Richtung. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese Richtung, d.h. die Längserstreckung der Perforationsnadel 21, parallel bezüglich der Längsachse 19 bzw. der Richtung 18 der Relativbewegung zwischen dem Vorstreckstempel 12 und dem Formteil 14.

[0049] Die Formwerkzeuge 11, 13 sind in an sich bekannterWeise für das sogenannte Negativformen mit mechanischem Vorstrecken ausgebildet. Der Formteil 14 ist becherförmig mit einer nach oben offenen konkaven Innenseite ausgebildet. Durch Andrücken des erwärmten Halbzeugs 6 an diese konkave Innenseite des Formteils 14 erhält das Halbzeug 6 schließlich seine endgültige Form und wird so der Behälter 2 (Fig. 1) gebildet. Um bei der erforderlichen Streckung des Halbzeugs 6 eine möglichst gleichmäßige Wandstärke zu erreichen, erfolgt das Vorstrecken des Halbzeugs 6 mit Hilfe des Vorstreckstempels 12. Dieser weist dazu eine nach unten weisende konvexe Krümmung auf. Zur Halterung und relativen Bewegung des Formstempels 12 und des Formteils 14 relativ zueinander sind entsprechende Befestigungen bzw. Führungen vorgesehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht dargestellt sind.

[0050] Die Fig. 3 zeigt das Detail der Vorrichtung 3 zum Thermoformen gemäß Fig. 2 mit dem Halbzeug 6 in teilweise vorgestrecktem Zustand.

[0051] In der dargestellten momentanen Situation der relativen Stellung der beiden Formwerkzeuge 11, 13 ist der Vorstreckstempel 12 teilweise in den Formteil 14 hineinbewegt und das Halbzeug 6 somit vorgestreckt. Die Bewegung erfolgt dabei parallel bezüglich der Längsachse 19 des Vorstreckstempels 12 bzw. entsprechend der Richtung 18.

[0052] Während des durch das Hineinbewegen des Vorstreckstempels 12 in den Formteil 14 erfolgenden Vorstreckens des Halbzeugs 6 wird durch Ausfahren bzw. Vorschieben der Perforationsnadel 21 über den Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 das Loch 7 in das Halbzeug 6 gestochen.

[0053] Zum Ausfahren der Perforationsnadel 21 aus der in dem Formwerkzeug 11 bzw. dem Vorstreckstempel 12 versenkten Ruhestellung in die Arbeitsstellung ist die Perforationsnadel 21 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer in dem ersten Formwerkzeug 11 angeordneten Na- 6/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 delstelleinrichtung 23 verbunden, durch die diese nach vor- bzw. zurückbeweget werden kann. Die Nadelstelleinrichtung 23 wird durch ein Kolben-Zylinder-System gebildet. Die Nadelstelleinrichtung 23 umfasst dazu einen Zylinderblock 24 mit einem darin ausgebildeten Zylinder 25 und einem Kolben 26. Die Bewegungsrichtung des Kolbens 26 in dem Zylinder 25 ist so wie die Längserstreckung der Perforationsnadel 21 ebenfalls parallel bezüglich der Längsachse 19 des ersten Formwerkzeugs 11 bzw. des Vorstreckstempels 12 ausgerichtet. Die Perforationsnadel 21 ist, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Nadelträgers 27, mit dem Kolben 26 verbunden und kann somit die Perforationsnadel 21 durch einseitige Beaufschlagung des Kolben 26 mit einem Druckmedium 28 in einem Nadelkanal 29 des Vorstreckstempels 12 bewegt werden. Zum Ausfahren der Perforationsnadel 21 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung wird der Kolben 26 an einer von der Perforationsnadel 21 abgewandten Kolbenseite 30 mit dem Druckmedium 28 beaufschlagt. Die Verschiebung des Kolben 26 bzw. der Perforationsnadel 21 erfolgt dabei gegen die Kraftwirkung einer Rückstellfeder 31 der Nadelstelleinrichtung 23. Durch diese Rückstellfeder 31 wird erreicht, dass im drucklosen Zustand des Zylinders 25 der Nadelstelleinrichtung 23 die Perforationsnadel 21 in ihrer Ruhestellung verbracht bzw. dort gehalten wird. Als Druckmedium 28 kann beispielsweise Hydrauliköl verwendet werden. Vorzugsweise wird dafür aber auch Druckluft verwendet.

[0054] Das Durchstechen des Halbzeugs 6 mit der Perforationsnadel 21 erfolgt während des Vorstreckens des Halbzeugs 6 mit dem ersten Formwerkzeug 11 bzw. Vorstreckstempel 12. Der Vorstreckstempel 12 ist dabei bereits soweit in den Formteil 14 hineinbewegt bzw. abgesenkt, dass die Kontaktfläche an der der Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 und das Halbzeug 6 einander direkt berühren zumindest etwa 30 % einer Becherbodenfläche 32 entspricht. Durch die im Bereich der Kontaktfläche im Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 wirkende Haftreibung zwischen dem Vorstreckstempel 12 und dem Halbzeug 6 erfährt dieses im Kontaktbereich eine geringere Streckung bzw. eine geringe Abnahme einer Wandstärke 33. Die Haftreibung verhindert somit, dass es bei fortgesetztem Vorstrecken des Halbzeugs 6 durch weiteres Absenken des Vorstreckstempels 12 zu einer Aufweitung eines Durchmessers 34 des Lochs 7 kommt. Durch die zwischen dem Vorstreckstempel 12 und dem Halbzeug 6 wirkende Haftreibung wird auch erreicht, dass in einen das Loch 7 umgebenden Auflagebereich 43 der Siegelfolie 9 (Fig. 1) die Wandstärke 33 zumindest annähernd gleich ausgebildet ist. Dieser Auflagebereich 43 der das Loch 7 umgibt, ist zumindest annähernd ebenflächig ausgebildet.

[0055] Zur Verbesserung der Haftung des Halbzeugs 6 an dem Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der Bodenbereich 20 mit einer erhöhten Oberflächenrauhigkeit ausgebildet ist oder dass für den Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 ein Werkstoff vorgesehen ist, der in Kombination mit dem für das Halbzeug 6 verwendeten Kunststoff einen möglichst großen Haftreibungskoeffizienten aufweist.

[0056] In der aus dem Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 ausgefahrenen Arbeitsstellung der Perforationsnadel 21 ist ein der Perforationsnadel 21 zugewandte Endbereich des Nadelträgers 27 maximal soweit nach unten verschoben, dass dieser untere Endbereich mit dem Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 einen stetigen bzw. fluchtenden Übergang bildet. Dadurch wird vermieden, dass es durch den der Perforationsnadel 21 zugewandten Endbereich des Nadelträgers 27 zu einer unerwünschten Deformation bzw. einer Beschädigung sowie gegebenenfalls damit einhergehenden Wandstärkenverringerung des Halbzeugs 6 durch die in diesem Bereich vorhandenen Kanten des Endbereichs des Nadelträgers 27 kommt.

[0057] Durch das weitere Hineinbewegen des Vorstreckstempels 12 in den Formteil 14 kommt es schließlich dazu, dass die Perforationsnadel 21 in den Bodenbereich 20 des Formteils 14 hineinsticht (siehe nachfolgende Figurenbeschreibung). Zur Vermeidung einer Beschädigung der Perforationsnadel 21 ist dazu vorgesehen, dass in dem Bodenbereich 22 des zweiten Formwerkzeugs 13 bzw. des Formteils 14 und zwar in einer Bewegungsbahn 35 der Perforationsnadel 21 ein Polsterteil 36 eingeformt ist. Dieser Polsterteil 36 ist bevorzugt aus einem federelastisch reversibel verformbaren sowie selbstverschließenden Werkstoff hergestellt. Vorzugsweise wird dazu ein durchstechbarer und sich selbst wiederverschließender Gummi, wie z.B. ein Brombutylkautschuk bzw. ein sogenannter Pharmagummi, verwendet. 7/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 [0058] Die Fig. 4 zeigt das Detail der Vorrichtung 3 zum Thermoformen des becherförmigen Behälters 2 gemäß Fig. 2 mit dem Vorstreckstempel in seiner tiefsten Lage.

[0059] Die Perforationsnadel 21 befindet sich dabei in einer in den Polsterteil 36 des Formteils 14 eingedrungenen Stellung. Das weitere Umformen des Halbzeugs 6 zur Bildung des becherförmigen Behälters 2 erfolgt durch Einblasen von Luft bzw. Erhöhen des Luftdrucks in einem ersten Zwischenraum 37, der durch das Halbzeug 6 einerseits und den Vorstreckstempel 12 bzw. das erste Formwerkzeug 11 begrenzt ist. Die Luft aus einem zweiten Zwischenraum 38, der durch eine Innenseite 39 des Formteils 14 bzw. des zweiten Formwerkzeugs 13 und das Halbzeug 6 begrenzt wird, kann gleichzeitig durch Lüftungskanäle 40 aus dem Formteil 14 entweichen. Die Entfernung der Luft aus dem Zwischenraum 38 kann aber auch zusätzlich durch Absaugen mit Hilfe einer Vakuumpumpe beschleunigt werden. Das Halbzeug 6 wird durch Erhöhen des Drucks zwischen dem Halbzeug 6 und dem Vorstreckstempel 12 sowie gegebenenfalls durch Verringern des Drucks zwischen dem Formteil 14 und dem Halbzeug 6 an die Innenseite 39 des Formteils 14 angedrückt und erhält der Behälter 2 damit seine endgültige Form. Während dieses durch den Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenraum 37 bzw. 38 bewirkten Umformvorganges des Halbzeugs 6 verbleibt die Perforationsnadel 21 in dem Loch 7 des Halbzeugs 6 bzw. des Behälters 2. Dadurch wird verhindert, dass es nach dem Abheben des Halbzeug 6 von dem Bodenbereich 20 des Vorstreckstempel 12 zu einem Druckausgleich zwischen dem ersten Zwischenraum 37 und dem zweiten Zwischenraum 38 durch das Loch 7 kommen kann. Die Perforationsnadel 21 wird erst zurückgezogen, sobald das Halbzeug 6 in der Umgebung des Lochs 7 an den Bodenbereich 22 des ersten Formwerkzeugs 13 bzw. des Formteils 14 angedrückt ist.

[0060] Die Perforationsnadel 21 hält somit das Loch 7 in dem Halbzeug 6 solange verschlossen, bis möglichst alle Bereiche des Halbzeugs 6 an der Innenseite 39 des Formteils 14 dicht anliegen und somit das Halbzeug 6 in die endgültige Form des Behälters 2 übergeführt ist.

[0061] Im Anschluss an den Umformvorgang des Halbzeugs 6 wird die Perforationsnadel 21 in den Vorstreckstempeln zurückgefahren indem der Druck des Druckmediums 28 reduziert wird und die Rückstellfeder 31 den Kolben 26 nach oben bewegt. Weiters wird der Vorstreckstempel 12 nach oben aus dem Formteil 14 ausgefahren. Nachdem der Kunststoff des Halbzeugs 6 bzw. des Behälters 2 ausreichend abgekühlt ist, wird der Behälter 2 aus dem Formteil 14 entnommen bzw. entformt sowie aus dem Halbzeug 6 herausgetrennt.

[0062] Der in den Bodenbereich 22 des Formteils 14 eingesetzte Polsterteil 36 ist derart positioniert, dass eine dem ersten Formwerkzeug 11 bzw. dem Vorstreckstempel 12 zugewandte Oberseite 41 des Polsterteils 36 und eine Oberseite 42 des Bodenbereich 22 des Formteils 14 stetig ineinander übergehend verlaufen. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Oberseite 41 des Polsterteils 36 und die Oberseite 42 des Bodenbereichs 22 des Formteils 14 zumindest über einen Durchmesser einer üblicherweise verwendeten Siegelfolie 9 (Fig. 1) ebenflächig geformt sind. Dadurch wird erreicht, dass beim Befestigen der Siegelfolie 9 am Boden 8 des Behälters 2 die Siegelfolie 9 faltenfrei und dicht fixiert werden kann.

[0063] Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Formstation 10 der Vorrichtung 3.

[0064] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das erste Formwerkzeug 11, das die Perforationsnadel 21 mit der Nadelstelleinrichtung 23 umfasst, durch den Formteil 14 gebildet. Das zweite Formwerkzeug 13 mit dem Polsterteil 36 wird nun durch den Vorstreckstempel 12 gebildet. Das Stechen des Lochs 7 erfolgt wiederum während des Vorstreckens des Halbzeugs 6 durch den Vorstreckstempel 12, in dem durch die Nadelstelleinrichtung 23 die Perforationsnadel 21 aus ihrer Ruhestellung in die Arbeitsstellung ausgefahren ist. Die Perforationsnadel 21 sticht dabei durch das Halbzeug 6 in den Polsterteil 36 hinein.

[0065] Die Betätigung der Perforationsnadel 21 durch die Nadelstelleinrichtung 23 kann alternativ auch durch ein anderes als ein Kolben-Zylinder-System, wie z.B. durch eine elektromotorische Verstellung erfolgen.

[0066] Mit der Vorrichtung 3 zum Thermoformen bzw. einer diese umfassenden Anlage 1 kann 8/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbechers bzw. eines becherförmigen Behälters 2 aus Kunststoff durch Thermoformen durchgeführt werden. Dazu wird zunächst ein aus einer Kunststofffolie oder einer Kunststoffplatte gebildetes Halbzeug 6 auf seine Thermoformtempera-tur erwärmt und zwischen dem Formteil 14 und dem Vorstreckstempel 12 positioniert, indem es in dem Spannrahmen 15 eingespannt wird. Daran anschließend wird das Halbzeug 6 durch Hineinbewegen des Vorstreckstempels 12 in den Formteil 14 vorgestreckt und während dieses Vorstreckens mit einer in einen Bodenbereich 20 des Vorstreckstempels 12 oder in einem Bodenbereich 22 des Formteils 14 angeordneten Perforationsnadel 21 zumindest ein Loch 7 gestochen. Durch Verringern des Drucks zwischen dem Halbzeug 6 und dem Formteil 14 und/oder durch Erhöhen des Drucks zwischen dem Halbzeug 6 und dem Vorstreckstempel 12 wird sodann das Halbzeug 6 an die Innenseite 39 des Formteils 14 angedrückt und derart der Behälter gebildet. Nach ausreichender Abkühlung des Behälters 2 wird dieser entformt.

[0067] Zur Herstellung des Bechers 2 können Halbzeuge 6 aus allgemein bekannten thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden. Diese Werkstoffe können beispielsweise sein: Polystyrol (PS), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylentereftalat (PET) oder auch Polycarbonat (PC).

[0068] Für die Siegelfolie 9 zum Versiegeln des Lochs 7 können alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren sowie Werkstoffe eingesetzt werden. Die Siegelfolie 9 kann beispielsweise durch eine beschichtete Aluminiumfolie oder ein- und mehrlagige Kunststofffolien gebildet werden. Die Siegelfolie 9 kann zusätzlich auch eine Siegelbeschichtung aufweisen.

[0069] Der durch das beschriebene Verfahren bzw. die beschriebene Vorrichtung 2 zum Thermoformen hergestellte becherförmige Behälter 2, dessen Loch 7 mit der Siegelfolie 9 verschlossen bzw. versiegelt ist, kann nunmehr mit einem Pudding oder einem puddingähnlichen Produkt befüllt werden und wird anschließend dessen offene Ausgabeseite ebenfalls verschlossen. Das Verschließen dieser Ausgabeseite kann ebenfalls durch eine Aluminiumfolie aber auch durch Kunststofffolien erfolgen. Das Entnehmen des erstarrten Puddings bzw. puddingähnlichen Produkts kann nun dadurch erfolgen, dass zunächst der Verschluss an der Ausgabeseite entfernt wird und nachdem der Becher mit der Ausgabeseite nach unten weisend auf eine Unterlage gestellt wird, die Siegelfolie 9 von dem Loch 7 des Behälters 2 entfernt und somit das Loch 7 freigegeben wird. In dem nun das Loch 7 freigegeben ist, kann durch dieses Umgebungsluft in den Behälter 2 eintreten und der Pudding bzw. der erstarrte Inhalt fällt infolge seines Eigengewichtes auf die Unterlage, wo er liegen bleibt und der Behälter 2 von dem erstarrten Inhalt getrennt werden kann.

[0070] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Vorrichtung 3 bzw. Anlage 1, 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. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mitumfasst.

[0071] Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 3 bzw. der Anlage 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

[0072] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

[0073] Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2, 3, 4; 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. 9/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 36 Polsterteil 37 Zwischenraum 38 Zwischenraum 39 Innenseite 40 Lüftungskanal 41 Oberseite 42 Oberseite 43 Auflagebereich 1 Anlage 2 Behälter 3 Vorrichtung 4 Versiegelungseinrichtung 5 Steuerungsvorrichtung 6 Halbzeug 7 Loch 8 Boden 9 Siegelfolie 10 Formstation 11 Formwerkzeug 12 Vorstreckstempel 13 Formwerkzeug 14 Formteil 15 Spannrahmen 16 Oberrahmen 17 Unternahmen 18 Richtung 19 Längsmittelachse 20 Bodenbereich 21 Perforationsnadel 22 Bodenbereich 23 Nadelstelleinrichtung 24 Zylinderblock 25 Zylinder 26 Kolben 27 Nadelträger 28 Druckmedium 29 Nadelkanal 30 Kolbenseite 31 Rückstellfeder 32 Becherbodenfläche 33 Wandstärke 34 Durchmesser 35 Bewegungsbahn 10/18

Claims (27)

1. österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung (3) zum Negativformen mit mechanischem Vorstrecken eines becherförmigen Behälters (2) aus Kunststoff, mit einem ersten Formwerkzeug (11) und einem zweiten Formwerkzeug (13), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bodenbereich (20) des ersten Formwerkzeugs (11) zumindest eine auf einen Bodenbereich (20) des zweiten Formwerkzeugs (13) hin gerichtete Perforationsnadel (21) angeordnet ist und dass das erste Formwerkzeug (11) durch einen Vorstreckstempel (12) mit konvexer Krümmung gebildet ist und das zweite Formwerkzeug (13) becherförmig ausgebildet ist und dass eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in dem zweiten Formwerkzeug (13) und/oder zum Erzeugen eines Überdrucks im Bereich des Vorstreckstempels (12) ausgebildet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsnadel (21) bezüglich einer Richtung (18) der Relativbewegung zwischen erstem und zweitem Formwerkzeug (11,13) parallel ausgerichtet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich (20) des zweiten Formwerkzeugs (13), in der Bewegungsbahn (35) der Perforationsnadel (21) ein reversibel, federelastisch verformbarer Polsterteil (36) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterteil (36) aus einem Werkstoff hergestellt ist, der aus einer Gruppe durchstechbarer, selbstverschließender elastischer Werkstoffe, umfassend Gummi, Brombutylkautschuk und Pharmagummi, ausgewählt ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem ersten Formwerkzeug (11) zugewandte Oberseite (41) des Polsterteils (36) und eine Oberseite (42) des Bodenbereichs (20) des zweiten Formwerkzeugs (13) stetig ineinander übergehend ausgebildet sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsnadel (21) mit einer in dem ersten Formwerkzeug (11) angeordneten Nadelstelleinrichtung (23) verbunden ist, wobei die Perforationsnadel (21) zwischen einer über einen Bodenbereich (20) des ersten Formwerkzeugs (11) vorstehenden Arbeitsteilung und einer in dem ersten Formwerkzeug (11) versenkten Ruhestellung in einer Richtung (18) parallel bezüglich der Längserstreckung der Perforationsnadel (21) beweglich ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelstelleinrichtung (23) einen Zylinder (25) und einen in diesem Zylinder (25) beweglichen Kolben (26) umfasst, wobei die Perforationsnadel (21) mit dem Kolben (26) verbunden ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelstelleinrichtung (23) eine Rückstellfeder (31) umfasst, wobei die Perforationsnadel (21) unter der alleinigen Wirkung der Rückstellfeder (31) in ihrer Ruhestellung gehalten ist und wobei die Perforationsnadel (21) unter der Einwirkung eines Druckmediums (28) auf den Kolben (26) in ihre Arbeitsstellung überführbar ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (25) der Nadelstelleinrichtung (23) durch einen mit dem ersten Formwerkzeug (11) verbundenen Zylinderblock (24) gebildet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelstelleinrichtung (23) bzw. der Zylinder (25) und der Kolben (26) zur Verwendung von Druckluft als Druckmedium (28) ausgebildet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen aus einem Oberrahmen (16) und einem Unterrahmen (17) gebildeten Spannrahmen (15) umfasst. 11/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15
12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formwerkzeug (11) durch einen Vorstreckstempel (12) und das zweite Formwerkzeug (13) durch einen Formteil (14) ausgebildet ist.
13. 13. Anlage (1) zur Herstellung eines becherförmigen Behälters (2) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (3) zum Negativformen mit mechanischem Vorstrecken nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und eine Versiegelungseinrichtung (4) zum Verschließen eines in dem Behälter (2) gebildeten Lochs (7) umfasst ist.
14. 14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nadelstelleinrichtung (23) der Vorrichtung (3) mit einem Druckgenerator zur Erzeugung eines Druckmediums (28) verbunden ist.
15. 15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) zum Negativformen mit mechanischem Vorstrecken, der Druckgenerator und die Versiegelungseinrichtung (4) mit einer Steuerungsvorrichtung (5) verbunden sind.
16. 16. Verfahren zur Herstellung eines becherförmigen Behälters (2) aus Kunststoff durch Negativformen mit mechanischem Vorstrecken eines aus einer Kunststofffolie oder Kunststoffplatte gebildeten Halbzeugs (6), wobei das Halbzeug (6) auf seine Thermoformtemperatur erwärmt wird und zwischen einem Formteil (14) und einem Vorstreckstempel (12) positioniert und in einem Spannrahmen (15) eingespannt wird und das Halbzeug (6) durch Hineinbewegen des Vorstreckstempels (12) in den Formteil (14) vorgestreckt wird und das Halbzeug (6) durch Verringern des Drucks zwischen dem Halbzeug (6) und dem Formteil (14) und/oder durch Erhöhen des Drucks zwischen dem Halbzeug (6) und dem Vorstreckstempel (12) an eine Innenseite (39) des Formteils (14) angedrückt wird und der gebildete Behälter (2) abgekühlt und entformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorstreckens in dem Halbzeug (6) mit zumindest einer in einem Bodenbereich (20) des Vorstreckstempels (12) oder in einem Bodenbereich (20) des Formteils (14) angeordneten Perforationsnadel (21) zumindest ein Loch (7) gestochen wird, wobei während des Vorstreckens der Bodenbereich (20) des Vorstreckstempels (12) und das Halbzeug (6) einander direkt berühren.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Stechen des Lochs (7) die Perforationsnadel (21) durch eine Nadelstelleinrichtung (23) aus einer in dem Formteil (14) bzw. dem Vorstreckstempel (12) versenkten Ruhestellung in eine vorstehende Arbeitsstellung ausgefahren wird.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorstrecken des Halbzeugs (6) die Perforationsnadel (21) in einen im Formteil (14) bzw. im Vorstreckstempel (12) angeordneten reversibel, federelastisch verformbaren Polsterteil (36) einsticht.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass während des Andrückens des Halbzeugs (6) an eine Innenseite (39) des Formteils (14) die Perforationsnadel (21) in dem Loch (7) verbleibt.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Behälter (2) gebildete Loch (7) durch Befestigen einer das Loch (7) überdeckenden Siegelfolie (9) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht versiegelt wird.
21. 21. Kunststoffbecher, der durch Negativformen mit mechanischem Vorstrecken eines aus einer Kunststofffolie oder Kunststoffplatte gebildeten Halbzeugs (6) hergestellt ist, mit einem in einem Boden (8) ausgebildeten Loch (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (7) mittels Durchstechen während des Vorstreckens des erwärmten Halbzeugs (6) mit einer Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
22. 22. Kunststoffbecher nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (7) durch eine dieses überdeckende Siegelfolie (9) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht versiegelt ist. 12/18 österreichisches Patentamt AT 503 327 B1 2011-06-15
23. 23. Kunststoffbecher nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (8) eine Wandstärke (33) in einem das Loch (7) umgebenden Auflagebereich (43) der Siegelfolie (9) aufweist, die zumindest annähernd gleich ausgebildet ist.
24. 24. Kunststoffbecher nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich (43) nahezu ebenflächig ausgebildet ist.
25. 25. Kunststoffbecher nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Siegelnaht der Siegelfolie (9) von dem Loch (7) radial distanziert angeordnet ist.
26. 26. Kunststoffbecher nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Siegelnähte vorgesehen sind.
27. 27. Kunststoffbecher nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelnähte konzentrisch angeordnet sind. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 13/18