Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Verpackungsindustrie und bezieht sich auf ein Formungswerkzeug gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs, welches Formungswerkzeug zur Herstellung von offenen Behältern durch Thermoformung eines flachen Stückes eines flächigen Materials dient, welches flächige Material aus einem Schaumstoff besteht oder mindestens eine geschäumte Schicht enthält.
Offene Behälter, wie z.B. zum Konsum und/oder zur Verpackung von Nahrungsmitteln verwendete Becher oder Schalen, werden normalerweise mittels Ziehen oder Tiefziehen eines flächigen Stücks aus einem thermoformbaren Kunststoff hergestellt. Solche offenen Behälter haben einen Boden und eine Seitenwand oder Seitenwände. Eine Vorrichtung zum Ziehen oder Tiefziehen von thermoformbarem flächigem Material arbeitet normalerweise mit einem Paar von Formungswerkzeugen: einem weiblichen Werkzeug mit einer Vertiefung, über welche das vorgewärmte flächige Material positioniert wird, und einem männlichen, welches in diese Vertiefung hinein bewegt werden kann, wobei das flächige Material gezogen wird.
Wenn er genügend abgekühlt ist, wird der gebildete Behälter befreit, z.B. durch Auswerfen aus dem weiblichen Werkzeug mittels mechanischer Auswurfmittel oder mittels durch entsprechende Düsen auf der Oberfläche des Werkzeugs eingeblasene Druckluft.
Die Verwendung eines aus einem Schaumstoff bestehenden oder mindestens eine Schaumstoffschicht aufweisenden flächigen Materials ist zur Herstellung von Behältern der oben beschriebenen Art von Vorteil, da geschäumtes Material mit demselben Gewicht pro Fläche normalerweise eine grössere Steifigkeit aufweist als entsprechendes massives Material.
Wenn das flächige Material zur Herstellung der offenen Behälter aus einem Schaumstoff besteht oder mindestens eine Schaumstoffschicht aufweist, können spezifische Bereiche der Wände des Behälters dicker und daher steifer gemacht werden, dadurch, dass diese Bereiche auf mindestens einer Seite einem reduzierten Druck ausgesetzt werden, wenn sie sich in einem thermoformbaren Zustand befinden. Dabei dehnt sich die Luft in den Poren des Schaumstoffes aus und der Schaumstoff wird expandiert. Ein solches Verfahren ist z.B. in der Veröffentlichung US-3 846 526 beschrieben. Das Ziel der beschriebenen Expansion ist es, beispielsweise die Seitenwand von thermogeformten Bechern zu expandieren, um ihre Isolierfähigkeit zu vergrössern.
Zu diesem Zweck werden mit einer Unterdruckquelle verbundene Düsen im weiblichen Werkzeug, im Bereich der Kante zwischen Seitenwand und Boden und im männlichen Werkzeug nahe der \ffnung des Bechers (d.h. um die obere Kante des Bechers herum) vorgesehen. Ein Verfahren derselben Art ist in der Veröffentlichung JP-60 192 615 beschrieben, wo das Hauptziel der Expansion die Herstellung einer verstärkten oberen Kante der Seitenwand eines Bechers zur Erhöhung der Stapelbarkeit derartiger Becher ist und die Herstellung eines verstärkten Bodens. Dafür werden Düsen am weiblichen und am männlichen Werkzeug im Bereich der Kante zwischen Seitenwand und Boden und in der Mitte des Bodens eingerichtet.
Die Position der Düsen wird vor allem von ästhetischen Kriterien beeinflusst, welche es wünschenswert machen, dass die auf dem fertigen Behälter zurückgelassenen Spuren sich an einer Stelle befinden, wo sie nicht leicht zu sehen sind.
In beiden oben beschriebenen Fällen wird der Behälter zuerst durch Ziehen des flächigen Materials geformt und dann wird der Druck für die Expansion reduziert, d.h. die zwei Formungsschritte folgen aufeinander und sind klar voneinander abgegrenzt.
Ein weiteres Verfahren zum Ziehen und Expandieren von flächigem Schaumstoff zur Bildung von offenen Behältern, ist in einer Parallelanmeldung beschrieben (gleiches Anmeldedatum wie vorliegende Anmeldung). Das Verfahren ist eine Kombination von Ziehen und Expandieren, wobei schon während dem Bewegen des männlichen Werkzeugs in die Vertiefung des weiblichen Werkzeugs, d.h. schon während des Ziehens des vorgewärmten flächigen Materials, der Druck auf mindestens einer Seite des flächigen Materials derart reduziert wird, dass er einen unter dem Umgebungsdruck liegenden Wert (Expansionsdruck) erreicht, welcher von genügender Tiefe ist, um das Schaummaterial zu expandieren, wenn das männliche Werkzeug seine Endlage erreicht oder unmittelbar nachher.
Die Werkzeuge werden dann in derselben Lage behalten und der Expansionsdruck wird aufrechterhalten, bis das flächige Material auf eine Temperatur abgekühlt ist, welche unter seiner Plastifizierungstemperatur liegt. Vor dem Ziehen des flächigen Materials mithilfe des männlichen Werkzeugs kann dieses mithilfe eines Druckunterschieds (tieferer Druck auf der dem weiblichen Werkzeug zugerichteten Seite) vorgestreckt werden.
Das Ziel des Verfahrens gemäss der Parallelanmeldung ist es, den Schaumstoff nicht zur Bildung von spezifischen Bereichen für eine grössere Wandstärke zu expandieren, sondern zur Herstellung eines Behälters, dessen mechanische Eigenschaften für die Anwendung des Behälters ausreichend sind und dessen Gewicht minimal ist, wobei der Behälter in einer minimalen Taktdauer herstellbar ist. Um dieses Ziel zu erreichen, werden der Expansionsschritt und der Ziehschritt mindestens teilweise gleichzeitig ausgeführt (Ziehen und Reduzieren des Drucks) und verschiedene Bereiche der Behälterwand werden zu verschiedenen Graden expandiert.
Wenn für das Verfahren gemäss der Parallelanmeldung die Werkzeuge mit Düsen (wie oben beschrieben, an Stellen positioniert, an welchen Spuren der Düsen zu keinen ästhetischen Einbussen führen), welche einer Quelle von reduziertem Druck angeschlossen sind, neigen die hergestellten Behälter dazu, mechanisch und/oder ästhetisch unbefriedigend zu sein. Der Hauptfehler, welcher auftreten kann, sind Unregelmässigkeiten an den Seitenwänden der Behälter, welche wahrscheinlich von der Tatsache herrühren, dass die Druckreduktion zu einem sofortigen Haften des flächigen Materials an der Werkzeugoberfläche im Bereich der Düse und zu stationären Luftkissen zwischen flächigem Material und Werkzeug in den von den Düsen entfernten Bereichen führt.
Dies verhindert nicht nur eine regelmässige Expansion, sondern, wenn es dann auftritt, wenn das flächige Material noch gezogen wird, führt es zu unterschiedlichem Gleiten des flächigen Materials auf dem Werkzeug und daher zu unterschiedlichem Ziehen in Bereichen nahe der Düsen und solchen entfernt von den Düsen.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Formungswerkzeug zur Anwendung im Verfahren gemäss der Parallelanmeldung zu schaffen, in welchem Verfahren ein flächiges, aus thermoformbarem Schaumstoff bestehendes oder mindestens eine Schaumstoffschicht aufweisendes Material zu einem offenen Behälter geformt wird, wobei das flächige Material unter Verwendung eines kooperierenden Paares von einem männlichen und einem weiblichen Werkzeug gezogen wird, wobei während der Bewegung des männlichen Werkzeugs in die Vertiefung des weiblichen Werkzeugs der Druck auf mindestens einer Seite des flächigen Materials derart reduziert wird, dass ein genügend tiefer Druck zum Expandieren des Schaumstoffes erreicht wird, wenn das männliche Werkzeug seine Endlage erreicht oder unmittelbar danach.
Durch die Verwendung des erfindungsgemässen Werkzeugs in diesem Verfahren soll es möglich sein, Behälter mit einer guten Qualität, was optische Erscheinung und mechanische Eigenschaften angeht, herzustellen, d.h. mindestens auf ihren Seitenwänden ohne optische Unregelmässigkeiten, obwohl Dichte und Dicke von Bereich zu Bereich dieser Seitenwand variieren können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Formungswerkzeug, wie es in den Ansprüchen definiert ist.
Das erfindungsgemässe Werkzeug weist zumindest auf der dem Formen der Seitenwand des Behälters dienenden Oberfläche ein Muster von \ffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen auf, welche \ffnungen mit einem System von Kanälen im Inneren des Werkzeugs verbunden sind. Dieses System von Kanälen ist mindestens mit einer Quelle von reduziertem Druck derart verbunden, dass in einer gesteuerten Weise Luft von zwischen der Oberfläche des Werkzeugs und dem flächigen Material abgesaugt werden kann. Gute Resultate werden mit Oberflächenöffnungen, die kleiner als 0,5 mm (Lochdurchmesser oder Schlitzbreite < 0,5 mm) und um nicht mehr als 20 mm voneinander beabstandet sind.
Solche \ffnungen hinterlassen keine störenden Spuren auf der Oberfläche des Schaumstoffes und ihr Abstand voneinander ist klein genug, um die Bildung von Druckunterschieden auf der Werkzeugober fläche zu verhindern, welche Druckunterschiede zu den genannten Nachteilen führen würden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Werkzeugs ist mindestens teilweise aus einem porösen Material hergestellt. Das poröse Material bildet mindestens jene Teile des Werkzeugs, welche in Kontakt mit der Seitenwand oder mit Seitenwand und Boden des zu formenden Behälters kommen. Ein solches poröses Material enthält offene, miteinander verbundene Poren, welche somit Kanäle in alle Richtungen durch das Material bilden, welche Kanäle an der Oberfläche offen sind und ein sehr feines Muster einer quasi unendlichen Zahl von sehr kleinen \ffnungen (weniger als 0,1 mm) bilden.
Es zeigt sich, dass Formungswerkzeuge aus einem gesinterten Bronzematerial oder mit Oberflächen aus solchem Material sehr geeignet sind, um Behälter z.B. aus Polypropylen-Schaumstoff herzustellen. Dies ist der Fall, da sehr feines Bronzepulver leicht gesintert werden kann, um ein offenporiges Material mit Kanälen in allen Richtungen, zu erhalten. Die Oberfläche des gesinterten Materials ist mit Vorteil geschliffen oder elektroerodiert, nicht poliert, da durch Polieren die Poren geschlossen werden können. Die Oberfläche des gesinterten Materials kann auch beschichtet sein. Wenn die mit dem Werkzeug herzustellenden Behälter in Verbindung mit Nahrungsmitteln zur Anwendung kommen, ist ein für den Kontakt mit Nahrungsmitteln zugelassenes Beschichtungsmaterial zu verwenden.
Bronze ist nur ein Beispiel eines Materials, aus welchem die porösen Teile eines erfindungsgemässen Werkzeugs gefertigt sein können. Jedes Material mit ähnlichen Eigenschaften kann auch verwendet werden, z.B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, andere Metalle oder keramische Materialien.
Das erfindungsgemässe Formungswerkzeug ist in Verbindung mit den folgenden Figuren mehr im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein beispielhaftes Paar erfindungsgemässer Formungswerkzeuge, wobei beide Werkzeuge Werkzeugkörper mit einem Muster von Oberflächenöffnungen aufweisen;
Fig. 2 ein weiteres beispielhaftes Paar erfindungsgemässer Formungswerkzeuge, wobei die Werkzeugkörper beider Werkzeuge aus porösem Material sind;
Fig. 3 ein weiteres Paar erfindungsgemässer Formungswerkzeuge, wobei beide Werkzeuge Werkzeugkörper mit einer Oberflächenschicht aus porösem Material aufweisen.
Fig. 1 zeigt ein Paar von Formungswerkzeugen 1.1 und 2.1 z.B. für den Gebrauch im oben beschriebenen Verfahren gemäss der Parallelanmeldung. Die beiden Werkzeuge sind in ihrer Endlage dargestellt. Zwischen den Werkzeugen besteht ein Hohlraum 3, welcher im Wesentlichen dem zu bildenden Behälter entspricht. Beide Werkzeuge 1.1 und 2.1 weisen Werkzeugkörper 10.1, 20.1 mit einem System von Kanälen 6 auf, welche Kanäle in \ffnungen 7 an der dem Hohlraum zugewandten Werkzeugoberflächen (11 und 21) in den Hohlraum münden. Diese \ffnungen haben die Form von Löchern und/oder Schlitzen mit einem Durchmesser bzw. einer Breite von weniger als 0,5 mm und sie sind in einem Muster über die Oberfläche des Werkzeugs verteilt, wobei die Löcher oder Schlitze höchstens um 20 mm voneinander beabstandet sind.
Das männliche Werkzeug 1.1 und das weibliche Werkzeug 2.1 (in Fig. 1 gezeigt) weisen beide ein solches Muster auf dem ganzen Oberflächenbe reich auf, welcher Bereich mit dem flächigen, zu einem Behälter zu formenden Material in Kontakt kommt (Hohlraumoberflächen 11 und 21). Wie bereits oben erwähnt, kann es für spezifische Anwendungen genügen, nur ein Werkzeug mit diesem Muster von Oberflächenöffnungen auszurüsten (vorzugsweise das weibliche Werkzeug) und/oder nur denjenigen Oberflächenbereich, welcher mit der Behälter-Seitenwand in Kontakt kommt.
Das System von Kanälen 6 kann wahlweise mit einer Quelle von reduziertem Druck 71 oder mit einer \ffnung 72 gegen aussen (zum Druckausgleich) verbunden werden. Wenn nach der Thermoformung der gebildete Behälter mittels Druckluft ausgeworfen werden soll, kann das System von Kanälen 6 auch mit einer Druckluftquelle 73 verbindbar sein. Zur Steuerung der wahlweisen Verbindung wird z.B. ein entsprechendes Steuerventil (schematisch gezeigt) vorgesehen.
Für den Auswurf des gebildeten Behälters mithilfe von Druckluft ist es auch möglich, separate Düsen vorzusehen, welche mit einem separaten System von Kanälen im Inneren des Werkzeugs verbunden sind. Da der Auswurf dann stattfindet, wenn sich das flächige Material nicht mehr in einem thermoformbaren Zustand befindet, müssen diese Düsen nicht so zahlreich und nicht derart über die Oberfläche des Werkzeugs verteilt sein wie die \ffnungen, welche für die für das Expandieren des Schaumstoffes nötige Druckreduktion sorgen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Formungswerkzeugs. Beide Werkzeuge (1.2 und 2.2) des gezeigten Werkzeugpaares weisen einen Werkzeugkörper 10.2, 20.2 aus einem porösen Material, z.B. aus gesinterter Bronze, auf. Auf den Oberflächen des Hohlraums 11 und 21 ist das poröse Material vorzugsweise geschliffen oder elektroerodiert. Auf den anderen Werkzeugoberflächen sind die Poren mit dazu geeigneten Mitteln verschlossen, z.B. mit einer Oberflächenbeschichtung oder einem entsprechenden, eng passenden Werkzeugbehälter 12 oder 22, welcher Behälter mindestens eine \ffnung 13 oder 23 aufweist, die z.B. mit einem in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Steuerventil verbunden ist. Wie oben erwähnt, ist es keine Bedingung, dass beide Werkzeuge ein Muster von Oberflächenöffnungen aufweisen.
Werkzeugpaare z.B., bei denen lediglich das weibliche Werkzeug einen Werkzeugkörper aus porösem Material aufweist, sind ebenfalls denkbar.
Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Formungswerkzeugs. Das Paar von Formungswerkzeugen 1.3 und 2.3 ist dem in Fig. 1 und 2 gezeigten ähnlich, was die Werkzeugform betrifft. Die Werkzeuge unterscheiden sich von den Werkzeugen gemäss Fig. 1 und 2 dadurch, dass sie Werkzeugkörper 10.3 und 20.3 aus festem Material und mit einem System von Kanälen 6 aufweisen, welche Kanäle auf der einen Seite auf die beschriebene Art mit mindestens einem Steuerventil 7 verbunden sind und auf der anderen Seite gegen die Oberfläche des Werkzeugkörpers 10.3 und 20.3 hin offen sind, wobei diese Oberfläche eine Oberflächenschicht 14 bzw. 24 trägt, die aus einem feinporigen Material, vorzugsweise mit einer geschliffenen oder elektroerodierten Oberfläche, besteht und die Hohlraumoberflächen 11 und 21 bildet.
Je nach mechanischen Eigenschaften der Oberflächenschichten 14 und 24, kann der Werkzeugkörper 10.3 oder 20.3 mehr oder weniger hohle Räume enthalten oder überhaupt durch einen hohlen Raum ersetzt werden.
Wie oben erwähnt, ist es möglich, dass Paare von männlichen und weiblichen Werkzeugen sich nicht ähnlich sind. Je nach gewünschter Qualität des zu bildenden Behälters und je nach dem verwendeten flächigen Material ist es möglich, nur eines der Werkzeuge in der gezeigten Art auszubilden, während das andere Werkzeug keine \ffnungen oder spezielle Düsen zum Entfernen von Luft von zwischen dem Werkzeug und dem flächigen Material und/oder zur Zuführung von Druckluft für das Auswerfen des Behälters aufweist. Es ist auch möglich, in einem Paar von kooperierenden Werkzeugen zwei Werkzeuge gemäss einer der Fig. 1 bis 3 zu kombinieren, wobei jedes Werkzeug eines Paares ein Muster von \ffnungen nur auf den Oberflächen zur Bildung der Seitenwände des Behälters oder auf mehr Oberflächen (Boden des Behälters oder Teil davon) aufweisen kann.
The invention lies in the field of the packaging industry and relates to a shaping tool according to the preamble of the independent claim, which shaping tool is used to manufacture open containers by thermoforming a flat piece of a flat material, which flat material consists of a foam or at least one foamed layer contains.
Open containers, e.g. Cups or trays used for the consumption and / or packaging of food are normally produced by drawing or deep-drawing a flat piece from a thermoformable plastic. Such open containers have a bottom and side wall or walls. An apparatus for drawing or deep drawing thermoformable sheet material normally works with a pair of forming tools: a female tool with a recess over which the preheated sheet material is positioned and a male one which can be moved into this recess, the sheet Material is pulled.
When it has cooled sufficiently, the container formed is freed, e.g. by ejection from the female tool by means of mechanical ejection means or by means of compressed air blown through corresponding nozzles on the surface of the tool.
The use of a flat material consisting of a foam or having at least one foam layer is advantageous for producing containers of the type described above, since foamed material with the same weight per surface normally has a greater rigidity than corresponding solid material.
If the sheet material for the manufacture of the open containers consists of a foam or has at least one foam layer, specific regions of the walls of the container can be made thicker and therefore more rigid by exposing these regions to a reduced pressure on at least one side when they are are in a thermoformable state. The air in the pores of the foam expands and the foam is expanded. Such a method is e.g. in publication US-3 846 526. The aim of the expansion described is, for example, to expand the side wall of thermoformed cups in order to increase their insulating capacity.
For this purpose, nozzles connected to a vacuum source are provided in the female tool, in the area of the edge between the side wall and bottom and in the male tool near the opening of the cup (i.e. around the upper edge of the cup). A method of the same kind is described in the publication JP-60 192 615, where the main aim of the expansion is to produce a reinforced upper edge of the side wall of a cup to increase the stackability of such cups and to produce a reinforced bottom. For this purpose, nozzles are set up on the female and male tools in the area of the edge between the side wall and the floor and in the middle of the floor.
The position of the nozzles is primarily influenced by aesthetic criteria which make it desirable that the traces left on the finished container are in a place where they are not easily visible.
In both cases described above, the container is first formed by drawing the sheet material and then the pressure for expansion is reduced, i.e. the two shaping steps follow one another and are clearly differentiated from one another.
Another method for pulling and expanding sheet foam to form open containers is described in a parallel application (same filing date as the present application). The method is a combination of pulling and expanding, whereby during the movement of the male tool into the recess of the female tool, i.e. already during the drawing of the preheated sheet material, the pressure on at least one side of the sheet material is reduced in such a way that it reaches a value below the ambient pressure (expansion pressure), which is of sufficient depth to expand the foam material when the male Tool reaches its end position or immediately afterwards.
The tools are then kept in the same position and the expansion pressure is maintained until the sheet material has cooled to a temperature which is below its plasticizing temperature. Before the flat material is drawn using the male tool, it can be pre-stretched using a pressure difference (lower pressure on the side facing the female tool).
The aim of the method according to the parallel application is not to expand the foam to form specific areas for a larger wall thickness, but to produce a container whose mechanical properties are sufficient for the use of the container and whose weight is minimal, the container can be produced in a minimum cycle time. To achieve this goal, the expansion step and the pulling step are carried out at least partially at the same time (pulling and reducing the pressure) and different areas of the container wall are expanded to different degrees.
If, for the method according to the parallel application, the tools with nozzles (as described above, are positioned at locations where the traces of the nozzles do not lead to any aesthetic loss) which are connected to a source of reduced pressure, the containers produced tend to be mechanically and / or to be aesthetically unsatisfactory. The main fault that can occur are irregularities on the side walls of the containers, which are probably due to the fact that the pressure reduction leads to an immediate adherence of the flat material to the tool surface in the area of the nozzle and to stationary air cushions between the flat material and the tool in the areas away from the nozzles.
This not only prevents regular expansion, but if it occurs when the sheet material is still being drawn, it leads to different sliding of the sheet material on the tool and therefore to different pulling in areas near the nozzles and those away from the nozzles .
It is therefore the object of the invention to provide a shaping tool for use in the method according to the parallel application, in which method a flat material consisting of thermoformable foam or having at least one foam layer is formed into an open container, the flat material using a cooperating pair is drawn by a male and a female tool, the pressure on at least one side of the flat material being reduced during the movement of the male tool into the recess of the female tool in such a way that a sufficiently low pressure is achieved to expand the foam, when the male tool reaches its end position or immediately thereafter.
By using the tool according to the invention in this method, it should be possible to produce containers with good quality in terms of visual appearance and mechanical properties, i.e. at least on their side walls without optical irregularities, although density and thickness can vary from area to area of this side wall.
This object is achieved by the shaping tool as defined in the claims.
The tool according to the invention has, at least on the surface used to form the side wall of the container, a pattern of openings in the form of holes or slots, which openings are connected to a system of channels in the interior of the tool. This system of channels is connected to at least one source of reduced pressure in such a way that air can be extracted from between the surface of the tool and the sheet material in a controlled manner. Good results are obtained with surface openings that are smaller than 0.5 mm (hole diameter or slot width <0.5 mm) and not more than 20 mm apart.
Such openings do not leave any disturbing traces on the surface of the foam and their distance from one another is small enough to prevent the formation of pressure differences on the tool surface, which pressure differences would lead to the disadvantages mentioned.
A preferred embodiment of the tool according to the invention is at least partially made of a porous material. The porous material forms at least those parts of the tool that come into contact with the side wall or with the side wall and bottom of the container to be molded. Such a porous material contains open, interconnected pores, which thus form channels in all directions through the material, which channels are open on the surface and a very fine pattern of an almost infinite number of very small openings (less than 0.1 mm ) form.
It turns out that forming tools made of a sintered bronze material or with surfaces made of such material are very suitable for making containers e.g. made of polypropylene foam. This is because very fine bronze powder can easily be sintered to obtain an open-pore material with channels in all directions. The surface of the sintered material is advantageously ground or electro-eroded, not polished, since the pores can be closed by polishing. The surface of the sintered material can also be coated. If the containers to be manufactured with the tool are used in connection with food, a coating material approved for contact with food must be used.
Bronze is only one example of a material from which the porous parts of a tool according to the invention can be made. Any material with similar properties can also be used, e.g. Aluminum, aluminum alloys, other metals or ceramic materials.
The shaping tool according to the invention is described in more detail in connection with the following figures. Show:
1 shows an exemplary pair of shaping tools according to the invention, both tools having tool bodies with a pattern of surface openings;
2 shows another exemplary pair of shaping tools according to the invention, the tool bodies of both tools being made of porous material;
3 shows a further pair of shaping tools according to the invention, both tools having tool bodies with a surface layer made of porous material.
Fig. 1 shows a pair of molding tools 1.1 and 2.1 e.g. for use in the procedure described above according to the parallel application. The two tools are shown in their end position. There is a cavity 3 between the tools, which essentially corresponds to the container to be formed. Both tools 1.1 and 2.1 have tool bodies 10.1, 20.1 with a system of channels 6, which channels open into openings 7 on the tool surfaces (11 and 21) facing the cavity into the cavity. These openings are in the form of holes and / or slots with a diameter or width of less than 0.5 mm and are distributed in a pattern over the surface of the tool, the holes or slots being spaced apart by a maximum of 20 mm are.
The male tool 1.1 and the female tool 2.1 (shown in FIG. 1) both have such a pattern on the entire surface area, which area comes into contact with the flat material to be formed into a container (cavity surfaces 11 and 21). As already mentioned above, it may be sufficient for specific applications to equip only one tool with this pattern of surface openings (preferably the female tool) and / or only that surface area which comes into contact with the container side wall.
The system of channels 6 can optionally be connected to a source of reduced pressure 71 or to an opening 72 to the outside (for pressure compensation). If, after thermoforming, the containers formed are to be ejected by means of compressed air, the system of channels 6 can also be connectable to a compressed air source 73. To control the optional connection, e.g. a corresponding control valve (shown schematically) is provided.
For the ejection of the formed container using compressed air, it is also possible to provide separate nozzles which are connected to a separate system of channels in the interior of the tool. Since the ejection takes place when the sheet material is no longer in a thermoformable state, these nozzles do not have to be as numerous and not distributed over the surface of the tool as the openings which are necessary for the pressure reduction required for the expansion of the foam to care.
2 shows a further embodiment of the shaping tool according to the invention. Both tools (1.2 and 2.2) of the pair of tools shown have a tool body 10.2, 20.2 made of a porous material, e.g. made of sintered bronze, on. The porous material is preferably ground or electro-eroded on the surfaces of the cavities 11 and 21. The pores on the other tool surfaces are closed with suitable means, e.g. with a surface coating or a corresponding, closely fitting tool container 12 or 22, which container has at least one opening 13 or 23, which e.g. is connected to a control valve described in connection with FIG. 1. As mentioned above, it is not a requirement that both tools have a pattern of surface openings.
Tool pairs, for example, in which only the female tool has a tool body made of porous material, are also conceivable.
3 shows a further exemplary embodiment of the shaping tool according to the invention. The pair of shaping tools 1.3 and 2.3 is similar to that shown in Figs. 1 and 2 in terms of tool shape. The tools differ from the tools according to FIGS. 1 and 2 in that they have tool bodies 10.3 and 20.3 made of solid material and with a system of channels 6, which channels are connected on the one hand to at least one control valve 7 in the manner described and on the other hand are open towards the surface of the tool body 10.3 and 20.3, this surface bearing a surface layer 14 or 24, which consists of a fine-pored material, preferably with a ground or electro-eroded surface, and forms the cavity surfaces 11 and 21 .
Depending on the mechanical properties of the surface layers 14 and 24, the tool body 10.3 or 20.3 can contain more or less hollow spaces or can be replaced by a hollow space at all.
As mentioned above, it is possible that pairs of male and female tools are not similar. Depending on the desired quality of the container to be formed and on the sheet material used, it is possible to form only one of the tools in the manner shown, while the other tool has no openings or special nozzles for removing air from between the tool and the sheet Has material and / or for supplying compressed air for ejecting the container. It is also possible to combine two tools according to one of FIGS. 1 to 3 in a pair of cooperating tools, each tool of a pair having a pattern of openings only on the surfaces for forming the side walls of the container or on more surfaces (bottom of the container or part thereof).