DE102004039814A1

DE102004039814A1 - Behälter mit Deckel

Info

Publication number: DE102004039814A1
Application number: DE102004039814A
Authority: DE
Inventors: Hans Franzen
Original assignee: Huhtamaki Alf Zweigniederlassung der Huhtamaki Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Huhtamaki Alf Zweigniederlassung der Huhtamaki Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-02-23
Also published as: EP1776286B1; WO2006018239A1; MX2007001771A; EP1776286A1; EA200700218A1; CA2576591A1; US20070187408A1; EA010245B1

Abstract

Es wird eine Deckelschale (1) oder Bodenschale (2) aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil sowie ein aus beiden Schalen zusammengefügtes Behältnis beschrieben. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Deckel- oder Bodenschale (1, 2). DOLLAR A Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine erste und eine zweite Schale (1, 2) bereitzustellen, die sich einerseits als Einwegartikel preisgünstig herstellen lassen und andererseits durch ein Zusammenfügen eine feste, aber gut lösbare Verriegelung zu einem weitgehend dichten Behältnis ermöglichen. DOLLAR A Die Aufgabe wird unter anderem dadurch gelöst, dass an der Deckelschale (1) zwischen dem Halterand (4) und dem topfartigen Mittelteil (3) ein Reduzierbund (5) ausgebildet ist und dass auf der Innenseite (6) des Halterandes (4) mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) gleicher Steigung angeordnet sind, wobei der Reduzierbund (5) die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einseitig begrenzt und die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen offenen Gewindeeinlauf (48) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckelschale und eine Bodenschale aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil sowie ein aus beiden Schalen zusammengefügtes Behältnis. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Deckel- oder Bodenschale.
Aus einer Kombination einer ersten Schale, beispielsweise einer Deckelschale, mit einer zweiten Schale, beispielsweise einer Bodenschale, entsteht ein Behältnis, bei dem in zusammengefügten Zustand die erste Schale von außen an die zweite Schale angreift, wobei die zweite Schale mit einem kreisrunden Öffnungsrand ausgebildet ist, und bei dem die erste Schale mit einem Halterand die zweite Schale überragt. Derartige Behältnisse dienen zum Aufbewahren und zum Transport von Kleinteilen jeder Art, insbesondere auch von Lebensmitteln, wie beispielsweise Frischkäse, Joghurt und dergleichen, und bei letzterem auch von Salatkompositionen, die mit Dressing versehen sind oder zu denen noch das Dressing zugegeben werden muss. Da die Behältnisse üblicherweise nach dem Aufbrauchen des Inhalts entsorgt werden, kommen nur besonders preisgünstig zu fertigende Behältnisse für diesen Einsatzzweck in Frage. Aus diesem Grund sind die Behältnisse meistens im Tiefziehverfahren aus einem thermoplastischen Material gefertigt.

Herkömmliche widerverschließbare Behältnisse, beispielsweise für Joghurt, mit möglichst einfachen und preiswerten Verschluss- oder Verriegelungsmitteln verfügen über eine Bodenschale mit zugehöriger Deckelschale, wobei die Deckelschale im Bereich des Öffnungsrandes über eine so genannte Deckelschürze mit Rastelementen verfügt, die unter den Schalenrand greifen. Beim Öffnen des Behältnisses wird die Deckelschürze über den Öffnungsrand gezogen. Hierzu muss unter die Deckelschürze gegriffen und die Schnappverriegelung gelöst werden, um den Deckel abnehmen zu können. Dieses ist nicht nur unhandlich, sondern es besteht auch die Gefahr, dass die Finger mit dem Behälterinhalt in Kontakt kommen.

Demzufolge lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine erste und eine zweite Schale bereitzustellen, die sich einerseits als Einwegartikel preisgünstig herstellen lassen und andererseits durch ein Zusammenfügen eine feste aber gut lösbare Verriegelung zu einem weitgehend dichten Behältnis ermöglichen.

Weitere Teilaufgaben bestehen in dem Entwickeln eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Herstellen der ersten Schalen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer ersten Schale gelöst, beispielsweise einer Deckelschale, an der ein Befestigungsmittel zum Herstellen einer Gewindeverbindung angeordnet ist, wobei das Befestigungsmittel einen zwischen dem Halterand und dem topfartigen Mittelteil ausgebildeten Reduzierbund und mindestens zwei auf der Innenseite des Halterandes mit gleicher Steigung angeordnete Gewindegänge umfasst, wobei der Reduzierbund die mindestens zwei Gewindegänge einseitig begrenzt und die mindestens zwei Gewindegänge jeweils einen offenen Gewindeeinlauf aufweisen.

Jeder Gewindegang wird flanschartig von dem Reduzierbund begrenzt, so dass in dem Übergangsbereich von dem Gewindegang zu dem Reduzierbund ein spitz zulaufendes Zwickel ausgebildet ist, in welchem komplementär mit dem Gewindegang zusammenwirkende Elemente einer zweiten Schale durch eine Klemmwirkung fixiert werden. Eine derartige klemmende Befestigung ist besonders günstig für im Tiefziehverfahren hergestellte Kunststoffformteile geeignet.

Vorteilhafterweise sind die Gewindegänge jeweils diametral angeordnet. Hierdurch ergibt sich, bei ebenfalls diametral angeordneten komplementären Elementen der zweiten Schale, wie beispielsweise Halteflügeln, eine gleichmäßig um den Öffnungsrand verteile Klemmwirkung, verbunden mit einer gleichmäßig verteilten Andruckkraft der Deckelschale auf der Bodenschale. Dieses wiederum erhöht die Dichtigkeit auch über einen längeren Benutzungszeitraum.

Vorzugsweise weisen die Gewindegänge eine Steigung von 5° bis 30° auf. Auch wenn grundsätzlich alle Steigungen der Gewindegänge realisiert werden können, ergibt sich in dem vorstehend genannten Bereich eine vergleichsweise geringe Bauhöhe des Halterandes bei gleichzeitig geringem Verschwenkweg zum Lösen von erster und zweiter Schale.

Es hat sich auch als günstig erwiesen, die erste Schale mit einer Dichtung auszustatten. Die Dichtung kann beispielsweise als konzentrisch umlaufender Dichtkegel auf der Unterseite der ersten Schale zwischen dem topfartigen Mittelteil und dem Reduzierbund ausgebildet sein. Bei zusammengefügter erster und zweiter Schale stützt sich der Dichtkegel gegen die zweite Schale an dessen Übergangsbereich von Öffnungsrand und Innenwand ab und erzeugt dadurch eine Dichtwirkung. Anstelle des umlaufenden Dichtkegels kann auch auf diesen verzichtet werden und eine Siegelfolie auf den Öffnungsrand geschweißt werden.

Die zweite Schale weist eine Becherwand auf, die in ihrem oberen Abschnitt mit einem kreisrunden Öffnungsrand ausgebildet ist und in ihrem unteren Abschnitt mit einer Bodenplatte dauerhaft verschlossen ist. Erfindungsgemäß ist an der zweiten Schale ein Befestigungsmittel zum Herstellen einer Gewindeverbindung angeordnet, wobei das Befestigungsmittel mindestens zwei an dem kreisrunden Öffnungsrand radial vorstehende starre Halteflügel umfasst. Unter dem Begriff starr wird eine Steifigkeit verstanden, die ein funktionsgerechtes Öffnen und Schließen der zweiten Schale ohne eine reversible oder irreversible Verformung der Halteflügel zulässt.

Die Halteflügel der zweiten Schale wirken mit den Gewindegängen der ersten Schale derart zusammen, dass die Halteflügel in zusammengefügtem Zustand in die Gewindegänge hineinragen und die erste und zweite Schale während einer Drehbewegung gegenseitig geführt sind. Der wesentliche Vorteil gegenüber bekannten Gewindeverbindungen liegt darin, dass an der zweiten Schale auf ein komplexes mit dem Gewinde der ersten Schale komplementäres Gewinde verzichtet werden kann, wodurch der Aufwand bei der Herstellung deutlich verringert wird.

Die Halteflügel sollten diametral um den Öffnungsrand angeordnet sein. Dadurch wird, zusammen mit ebenfalls gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilten Halteflügeln, ein um den Öffnungsrand gleichmäßig verteilte Flächenpressung zwischen erster und zweiter Schale erreicht. Dieses trägt zu einer guten Abdichtung bei und verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen der Deckelschale von der Bodenschale.

Hinsichtlich der Geometrien der Halteflügel ist eine Vielzahl von Ausgestaltungen möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Halteflügel eine radial zu der zweiten Schale verlaufende Vorderkante und Hinterkante auf, welche miteinander über eine konzentrisch zu der zweiten Schale gewölbte Außenkante verbunden sind.

Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können die Halteflügel eine radial zu der zweiten Schale verlaufende Vorderkante und eine konvex gewölbte Hinterkante aufweisen.

Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn die Halteflügel aus einer den Öffnungsrand überragenden quadratischen oder mehreckigen Haltefläche gebildet sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Halteflügel als Haltenocken ausgebildet sein.

Die weitere Teilaufgabe wird durch ein widerverschließbares Behältnis mit einer ersten Schale und mit einer daran befestigbaren zweiten Schale gelöst, bei dem zwischen dem Halterand und dem topfartigen Mittelteil ein Reduzierbund ausgebildet ist und bei dem die erste und die zweite Schale über eine Gewindeverbindung miteinander verschraubbar sind, wobei die Gewindeverbindung an der ersten Schale auf der Innenseite des Halterandes mindestens zwei Gewindegänge gleicher Steigung, die einseitig durch den Reduzierbund begrenzt sind und jeweils einen offenen Gewindeeinlauf aufweisen, und an der zweiten Schale mindestens zwei von dem kreisrunden Öffnungsrand radial vorstehende Halteflügel umfasst.

Aus der Kombination der ersten Schale mit einer zweiten Schale entsteht ein weitgehend dichtes Behältnis. Als komplementäres Bauelement zu den vorstehend beschriebenen mindestens zwei Gewindegängen greifen in diese an der zweiten Schale angeordnete radial vorstehende Halteflügel ein.

Vorzugsweise ist die Anzahl der Halteflügel kleiner oder gleich der Anzahl der Gewindegänge. Dieses erleichtert das Verbinden von erster und zweiter Schale, ohne dass Halteflügel ohne einen zugehörigen Gewindegang im Weg stehen und eine Sperrwirkung beim Verschrauben verursachen.

Günstigerweise weisen die mindestens zwei Gewindegänge in Umfangsrichtung des Halterandes eine größere Breite als die Halteflügel auf. Hierdurch wird insbesondere im Eingangsbereich der Gewindegänge ein treffsicheres Einführen der Halteflügel in den entsprechenden Gewindegang möglich.

Die erste Schale kann im Bereich des Halterandes und zwischen den gegenüberliegenden Gewindegängen einen Nenndurchmesser aufweisen, der geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser der Halteflügel ist.

Ebenfalls kann es von Vorteil sein, wenn die erste Schale in einem Bereich zwischen Gewindezähnen der Gewindegänge einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Öffnungsrandes ist.

Durch den gegenüber dem Öffnungsrand größeren Innendurchmesser des Halterandes wird ein Übergreifen der zweiten Schale durch die erste Schale möglich. Nur im Bereich der Gewindegänge wird dieser, bei annähernd gleicher Wandstärke, nach außen sichtbar. Diese Innendurchmesseraufweitung ist derart auf die Dimensionierung der Halteflügel abgestimmt, dass die Halteflügel in dem Gewindegang über die gesamte Länge des Gewindeganges geführt sind. Der Innendurchmesser im Bereich der Gewindegänge sollte nur geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser der Halteflügel gewählt werden, damit eine möglichst große Überdeckung zwischen der Flanke des jeweiligen Gewindeganges und dem darin geführten Halteflügel besteht.

Die Teilaufgabe wird mit einem Tiefziehverfahren gelöst, unter Verwendung eines Formwerkzeuges mit einer drehfest angeordneten Haltehülse und einer zu der Haltehülse in Umfangsrichtung verschwenkbaren Gewindehülse, bei dem zunächst in einer Ausgangsstellung von Haltehülse und Gewindehülse eine Folie über das Formwerkzeug gefahren, die Folie zum Ausbilden einer ersten Schale in das Formwerkzeug eingebracht, geklemmt und ausgeformt wird, die Gewindehülse durch Ausspindeln in eine Endstellung gebracht und die Schale von der Haltehülse abgestriffen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich ausschließlich um den Formgebungsprozess zum Erstellen einer Schale mit einem daran befindlichen Gewinde, beispielsweise einer Deckelschale. Nach dem Positionieren der Folie über dem Formwerkzeug wird die Folie vorzugsweise von ihrer Oberseite mit Druckluft beaufschlagt und schmiegt sich an das Formwerkzeug an. In diesem Arbeitsgang wird die Schale mit den Gewindegängen geformt. Um die Schale von dem Formwerkzeug, insbesondere von den Konturen der Gewindegänge, zu lösen, wird die Gewindehülse ausgespindelt. Hierunter wird ein Vorgang vergleichbar mit einer Mutter und einer Schraube verstanden, wobei die Mutter die erste Schale und die Schraube die Gewindehülse darstellt. Durch Herausschrauben der Schraube aus der Mutter beziehungsweise der Gewindehülse aus der ersten Schale verliert die Gewindehülse den Kontakt zu der ersten Schale und gibt diese dadurch frei, so dass die erste Schale nach oben von dem Formwerkzeug abgehoben werden kann.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird die Schale während des Ausspindelns von der Haltehülse und/oder von der Folie gehalten. Grundsätzlich ist es möglich, die erste Schale während des Ausspindelns ausschließlich über die Folie zu fixieren, um dadurch zu verhindern, dass die Schale mit der Gewindehülse mitdreht. Dieses ist jedoch insbesondere bei weichen oder dünnen Materialen problematisch, da die Folie die beim Ausspindeln auftretenden Kräfte nicht aufnehmen kann und es zu Deformationen an der ersten Schale kommt. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die erste Schale zumindest zusätzlich auch mit der Haltehülse gegenzuhalten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Schale zusammen mit der Folie von der Haltehülse abgestreift werden. In einem weiteren Schritt wird die mit den ersten Schalen eingeprägte Folie einer weiteren üblichen Stanzmaschine zugeführt und die Schalen aus der Folie herausgetrennt.

Durch den Transport der Folie zu einer räumlich entfernt liegenden Stanzmaschine kommt es jedoch zu einer weiteren Abkühlung der Folie und der darin bereits ausgeformten ersten Schalen, so dass ein Heraustrennen nicht konzentrisch um die vorgesehene Form der ersten Schale sondern versetzt dazu erfolgt. Dieser Nachteil tritt besonders bei Materialien mit hohem materialbedingten Schrumpfen in den Vordergrund, beispielsweise bei Polypropylen (PP). Das Material PP weist bei Abkühlung eine unregelmäßig auftretende Schrumpfung von ca. 2 % auf. Weniger kritisch ist ein zeitverzögertes Heraustrennen bei Polysterol (PS), welches kalkulierbar um maximal 0,5 % schrumpft.

Für stark schrumpfende Materialien ist es daher vorteilhaft, wenn die erste Schale unmittelbar auf dem Formwerkzeug nach dem Ausspindeln der Gewindehülse aus der Folie gestanzt wird. Dieses reduziert in erheblichem Maße die Ausschüsse, da nunmehr eine exakte Ausrichtung der Schale zu dem Stanzwerkzeug möglich ist und ein Zwischentransport von dem Formgebungswerkzeug zu dem Stanzwerkzeug entfällt.

Einen qualitativ noch präzisere konzentrische Formgebung lässt sich erreichen, wenn die Schale auf dem Formwerkzeug bereits vor dem Ausspindeln der Gewindehülse aus der Folie gestanzt wird. Hierbei kann die erste Schale, da sie vor dem Ausspindeln bereits aus dem Folienverbund gelöst ist, ausschließlich über die Haltehülse gegen Mitdrehen mit der Gewindehülse fixiert werden. Hierzu ist die Haltehülse mit einer geometrischen Struktur versehen, die nach dem Formgebungsprozess komplementär in der ersten Schale ausgebildet ist und eine formschlüssige Kraftübertragung ermöglicht.

Sofern die erste Schale vollständig aus der Folie herausgelöst wird, handelt es sich um ein Formschneideverfahren.

Es hat sich alternativ hierzu jedoch auch als günstig erwiesen, die erste Schale nur teilweise aus der Folie zu stanzen und Reststege zwischen der Folie und der Schale stehen zu lassen. Bei diesem Verfahren handelt es sich um das Bandstahlschneiden. Hierbei werden zumindest teilweise noch Kräfte von der Folie während des Ausspindelns aufgenommen und dennoch sehr präzise konzentrische Teile gefertigt. Die Reststege werden in nachfolgenden Stapelverfahren durchbrochen. Ein wesentlicher Vorteil sind die geringeren Herstellungskosten gegenüber dem Formschneiden. Ein Nachteil gegenüber dem Formschneiden liegt in den möglicherweise verbleibenden, nicht vollständig ausgebrochenen Reststegen mit gefahrenträchtigen Schnittkanten.

Die dritte Teilaufgabe wird durch ein Formwerkzeug zum Herstellen einer ersten Schale mit einer feststehenden Haltehülse und einer zu der Haltehülse in Umfangsrichtung aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung verschwenkbaren Gewindehülse gelöst, wobei in der Gewindehülse Konturen zum Ausformen von mindestens zwei Gewindegängen ausgebildet sind.

Vorteilhafterweise ist zentrisch innerhalb der Haltehülse ein Innenstempel angeordnet. Der Innenstempel dient der Formgebung des inneren topfartigen Mittelteils und kann in einer besonderen Ausführungsform alleine oder zusammen mit der Haltehülse in axialer Richtung verschiebbar sein. Aufgrund der Verschiebbarkeit ist es möglich, nach dem Ausspindeln der Gewindehülse die erste Schale gegenüber dem Formwerkzeug anzuheben und abzutransportieren.

Vorzugsweise ist die Gewindehülse konzentrisch um die Haltehülse angeordnet, so dass sich beim Ausspindeln die Gewindehülse symmetrisch um die Haltehülse dreht. Dabei sollte die Haltehülse innen liegen und die Gewindehülse außen.

In einer günstigen Ausführungsform weist die Haltehülse einen schrägen Wandabschnitt auf, in welchem Halterippen angeordnet sind. Dabei können je nach Winkel des schrägen Wandabschnitts die Halterippen in axialer oder radialer Richtung der Haltehülse ausgerichtet sein. In jedem Fall sollten die Halterippen möglichst rechtwinklig zu der Drehrichtung der Gewindehülse stehen, so dass ein aus der Schwenkbewegung der Gewindehülse auf die Schale wirkendes Drehmoment durch die Halterippen aufgefangen wird.

Für den reinen Formgebungsprozess reicht es aus, wenn um die Gewindehülse eine Haltevorrichtung angeordnet ist, mit welcher die Folie außerhalb des Formwerkzeugs geklemmt und dadurch fixiert werden kann. Die Haltevorrichtung kann beispielsweise eine feststehende Stanzgegenlage und eine absenkbare Halteplatte umfassen.

Für den Fall, dass mit dem Formwerkzeug das Formschneiden oder Bandstahlschneiden durchgeführt werden soll, kann anstelle der Haltevorrichtung eine Halte- und Stanzvorrichtung umfänglich um die Gewindehülse angeordnet sein.

Das Formschneiden kann besonders vorteilhaft mit einer Halte- und Stanzvorrichtung durchgeführt werden, die eine Abstreifplatte, eine absenkbare Messerplatte und eine die Gewindehülse konzentrisch umgebende feststehende Messerhülse umfasst, wobei die Abstreifplatte und die Messerplatte vertikal verfahrbar sind. Vorzugsweise ist die Messerhülse zwischen der Gewindehülse und der Abstreifplatte angeordnet.

Mit Hilfe der absenkbaren Messerplatte wird die Folie, nachdem sie über das Formwerkzeug gefahren ist, zwischen der Messerplatte geklemmt. Im Anschluss an den Formgebungsprozess und nach dem Ausspindeln der Gewindehülse wird diese nach oben verfahren und schert dabei die Folie mit der Messerplatte ab.

Besonders günstig ist es, wenn die Messerhülse gegenüber der Abstreifplatte während des Verfahrens der Folie geringfügig vorsteht, so dass sich in der Folie eine Stufe im Übergang der Abstreifplatte zu der Messerhülse ausbildet, die der Abdichtung während des Formgebungsprozesses dient.

Sofern der Formgebungsprozess mit dem Bandstahlschneiden ergänzt werden soll, kann die Halte- und Stanzvorrichtung eine feststehende Stanzgegenlage, eine absenkbare Halteplatte und ein auf die Stanzgegenlage absenkbares Bandstahlmesser umfassen. Bei dem Bandstahlmesser handelt es sich um einen einseitig oder beidseitig geschärften Bandstahl, der in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen und auf seiner geschärften Unterseite mit Ausnehmungen zum Verbleib von Reststegen ausgebildet ist. Die Halteplatte zum Halten der Folie und das Bandstahlmesser sind dabei zwei voneinander getrennte Bauteile, so dass ein verschlissenes Bandstahlmesser auf einfache Art und Weise einzeln ausgetauscht werden kann. Hierdurch werden besonders günstige Produktionskosten möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Haltehülse Entlüftungsbohrungen angeordnet sind. Während des Tiefziehens wird üblicherweise das Formwerkzeug von oben mit Druckluft beaufschlagt, so dass sich die Folie an das formgebende Werkzeug anschmiegt und eine Schalenform annimmt. Dieses Anschmiegen wird durch die Entlüftungsbohrungen unterstützt. Es auch möglich an die Entlüftungsbohrungen eine Unterdruckleitung anzuschließen und die Folie an das formgebende Werkzeug anzusaugen.

In einer besonders günstigen Ausführungsform legt die Gewindehülse zwischen Ausgangs- und Endstellung bei der Entformung einen Verfahrweg von 10 % bis 25 % ihres Umfanges zurück.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 14 Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen dabei die
1: eine perspektivische Außenansicht auf eine erste Schale als Deckelschale mit umlaufendem Dichtkegel;
2: eine Seitenansicht der ersten Schale gemäß 1;
3: einen Querschnitt der ersten Schale gemäß 1;
4: einen ausschnittsweise vergrößerten Querschnitt von Halterand, Reduzierbund, Dichtkegel und topfförmigem Mittelteil der ersten Schale als Deckelschale;
5: eine perspektivische Außenansicht auf eine erste Schale als Deckelschale ohne Dichtkegel;
6: eine perspektivische Außenansicht auf eine erste Schale als Deckelschale mit ausschließlich innenliegender Riffelstruktur;
7: eine perspektivische Außenansicht auf eine zweite Schale als Bodenschale mit symmetrisch geformten Halteflügeln;
8: eine Draufsicht auf die zweite Schale gemäß 7;
9: eine Seitenansicht auf die zweite Schale gemäß 7;
10: eine Draufsicht auf eine zweite Schale als Bodenschale mit asymmetrisch geformten Halteflügeln;
11a–c: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formgebungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellungen;
12a–c: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formgebungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellungen zum Formschneiden;
13: eine teilweise Draufsicht auf das Formgebungswerkzeug gemäß 12a–c;
14a–d: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formgebungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellungen zum Bandstahlschneiden.
Die 1 zeigt eine erste Schale in Form einer Deckelschale 1. Die Deckelschale 1 weist einen konvex nach außen gewölbtes, topfartiges Mittelteil 3 auf, dessen Umfangswand 29 in einen Halterand 4 übergeht. Zwischen dem topfartigen Mittelteil 3 und dem Halterand 4 befindet sich stufenartig der Reduzierbund 5. Die Umfangswand 29 ist mit einer Riffelstruktur 30 versehen, die auch auf der Innenseite 29a (siehe 4) hervortritt.
Der Halterand 4 ist mit einem Befestigungsmittel 47 in Form von insgesamt vier Gewindegängen 7a, 7b, 7c, 7d versehen, deren Konturen sowohl auf der Innenseite 6a (siehe 3) als auch auf der Außenseite 6b des Halterandes 4 ausgebildet sind. Mit den Gewindegängen 7a, 7b, 7c, 7d kann beispielsweise eine als Bodenschale 2 ausgestaltete zweite Schale (siehe 7) an der Deckelschale 1 befestigt werden.
In der Seitenansicht der 2 ist insbesondere der Verlauf der Gewindegänge 7a, 7b, 7d zu erkennen. Der Gewindegang 7c ist in dieser Ansicht nicht sichtbar, da er sich auf der Rückseite der Deckelschale 1 befindet. Die vier Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d stehen nach außen vor und werden durch Gewindezähne 17a, 17b, 17c, 17d gegeneinander abgegrenzt. Die Gewindezähne 17a, 17b, 17c, 17d ragen auf der Innenseite 6a (siehe 3) des Halterandes 4 nach innen und bilden eine Lauffläche für komplementär ausgebildete Elemente der Bodenschale 2. Die Elemente können beispielsweise als Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d gemäß 5 ausgeformt sein.
Auf der Einlaufseite 31 eines jeden Gewindeganges 7a, 7b, 7c, 7d befindet sich jeweils ein Gewindeeinlauf 48, der sich in Richtung der Einlaufseite 31 trichterartig aufweitet, um eine leichtere Aufnahme beispielsweise eines Halteflügels 11a, 11b, 11c, 11d zu ermöglichen. Darüber hinaus sind die in Drehrichtung liegenden Gewindezähne 17a, 17b, 17c, 17d auf der Einlaufseite 31 entsprechend abgerundet.
Alle Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d laufen unter einem spitzen Winkel von unter 45° gegen den Reduzierbund 5 aus. Dieser Bereich stellt einen Klemmbereich 32 dar, in welchem beispielsweise Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d mit ihrer Vorderkante 12 (s. 7 bis 10) in zusammengefügtem Zustand von Deckel- und Bodenschale 1, 2 fixiert werden.
Die 3 zeigt in einem durch den Mittelpunkt der runden Deckelschale 1 verlaufenden Querschnitt den Verlauf und die Dimensionierung der Gewindegänge 7a, 7b, 7d sowie die Anordnung der als Dichtkegel 8a ausgeformten Dichtung 8.
Der Innendurchmesser 18 des Halterandes 4 ist definiert durch den lichten Abstand zweier gegenüberliegender Gewindezähne 17a, 17b, 17c, 17d. In der 3 ist der Innendurchmesser 18 durch den Abstand zwischen den Gewindezähnen 17b, 17d bestimmt. Der lichte Durchmesser innerhalb von zwei gegenüberliegenden Gewindegängen 7a, 7b, 7c, 7d, wird als Nenndurchmesser 15 des Halterandes 4 bezeichnet. In der 3 ist der Nenndurchmesser 15 beispielsweise zwischen den Gewindegängen 7b, 7d zu erkennen. Der Nenndurchmesser 15 ist stets größer als der Innendurchmesser 18.
Zwischen dem Reduzierbund 5 und der Umfangswand 29 des topfartigen Mittelteils 3 ist der in Richtung der Unterseite 9 vorstehende Dichtkegel 8a sichtbar, der geschlossen um das topfartige Mittelteil 3 verläuft. In zusammengefügtem Zustand von Deckelschale 1 und einer Bodenschale 2 stößt der Dichtkegel 8a von innen gegen einen Öffnungsrand 10 (7, 9) beziehungsweise den oberen Abschnitt 34a (9) der Becherwand 33 der Bodenschale 2 und führt dadurch eine Abdichtung herbei.
Die 4 zeigt in einer vergrößerten Ansicht den Bereich um den Halterand 4 entsprechend der Schnittebene in 3. Der in dieser Ansicht dargestellte Gewindegang 7a weist ein zur Innenseite 6a offenes und ansonsten weitgehend rechteckiges Profil auf.
Der Reduzierbund 5 verläuft waagerecht und steht damit im Wesentlichen senkrecht zu dem oberen Abschnitt 34a der Becherwand 33 (s. 9). Zwischen dem Reduzierbund 5 und der Umfangswand 29 befindet sich der Dichtkegel 8a, der in der gezeigten Ausführungsform den Klemmbereich 32 nach unten überragt.
In der 5 ist eine Deckelschale 1 ohne umlaufenden Dichtkegel 8a dargestellt. Diese Ausführungsform ist für Bodenschalen 2 vorgesehen, deren Öffnungsrand 10 mit einer Siegelfolie verschlossen werden soll. Ein Dichtkegel 8a, der in zusammengesetztem Zustand von Deckelschale 1 und Bodenschale 2 unter den Öffnungsrand 10 der Bodenschale 2 (siehe 7) greift, würde in die über den Öffnungsrand 10 gespannte Siegelfolie einstoßen und ist daher für eine derartige Ausführungsform ungeeignet.
Darüber hinaus weist die in 5 gezeigte Ausführung der Deckelschale 1 insgesamt sechs Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f auf, die gleichmäßig verteilt auf der Innenseite 6a (siehe 3) angeordnet sind. Eine derartige Deckelschale 1 kann auch auf eine nicht dargestellte Bodenschale 2 mit sechs Halteflügeln 11a, 11b, 11c, 11d geschraubt werden.
Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Deckelschale 1 mit einer senkrecht auf dem Reduzierbund 5 stehenden zylindrischen Umfangswand 29. Aus Gründen einer besseren Darstellung wurde der topfartige Mittelteil 3 ohne mittige Abdeckung dargestellt. Auf der Innenseite 29a der Umfangswand 29 ist eine Verzahnung als Riffelstruktur 30 angeordnet. Die Riffelstruktur 30 reicht nicht durch die Umfangswand 29 hindurch. Die Außenseite 29b der Umfangswand 29 weist vielmehr eine glatte Oberfläche auf. Aufgrund der in axialer Richtung der Deckelschale 1 ausgerichteten Riffelstruktur 30 ist es möglich, während des Herstellungsprozesses auf die Deckelschale 1 in Umfangsrichtung wirkende Drehmomente über die Riffelstruktur 30 und ein komplementär ausgebildetes Formwerkzeug 20 aufzunehmen.
In der 7 ist als zweite Schale eine Bodenschale 2 gezeigt, mit einer leicht konisch geöffneten aber im Wesentlichen zylindrischen Becherwand 33, die in ihrem oberen Abschnitt 34a in einen Öffnungsrand 10 übergeht. Der untere Abschnitt 34b der Becherwand 33 geht in einen stärker konisch zulaufenden Sockelbereich 35 über. Auf der Unterseite ist die Bodenschale 2 mit einer Bodenplatte 36 einseitig verschlossen.
Der Öffnungsrand 10 der zweiten Schale weist ein Befestigungsmittel 47 in Form von insgesamt vier gleichmäßig nach außen ragenden Halteflügeln 11a, 11b, 11c, 11d auf. Diese Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d können in entsprechend ausgebildete Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, wie in den 1 bis 6 dargestellt, eingreifen und durch eine Drehbewegung zwischen Deckelschale 1 und Bodenschale 2 in den Gewindegängen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f fixiert werden. Die Fixierung erfolgt seitens des Halteflügels 11a, 11b, 11c, 11d bei den üblicherweise verwendeten Rechtsgewinden an dessen Vorderkante 12.
Die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d befinden sich zueinander in einer Ebene und schließen nach oben plan mit dem Öffnungsrand 10 ab.
Der Abstand von der Außenkante 14 eines Halteflügels 11b zu der Außenkante 14 des gegenüberliegenden Halteflügels 11d wird als Vollkreisdurchmesser 16 bezeichnet. Der Vollkreisdurchmesser 16 ist geringfügig kleiner gewählt als der Nenndurchmesser 15 der Deckelschale 1. Der Außendurchmesser 19 des Öffnungsrandes 10 wird außerhalb der Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d gemessen. Damit die Deckelschale 1 über die Bodenschale 2 greifen kann, ist der Außendurchmesser 19 geringfügig kleiner gewählt als der Innendurchmesser 18 des Halterandes 4 (vergleiche 3).
Die symmetrische Verteilung der Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d ist auch der Draufsicht gemäß 8 zu erkennen. In dieser Ansicht wird auch die symmetrische Ausgestaltung eines jeden Halteflügels 11a, 11b, 11c, 11d deutlich. Ausgehend von einer an die Krümmung des Öffnungsrandes 10 angepasste, gerundete Außenkante 14 verlaufen die Vorderkante 12 und die Hinterkante 13 jedes Halteflügels 11a, 11b, 11c, 11d unter gleichem Winkel in Richtung des Öffnungsrandes 10.
Die 9 stellt in einer Seitenansicht die Bodenschale 2 dar. An der Bodenplatte 36 greift zunächst ein sich konisch öffnender Sockelbereich 35 an, der in die im Wesentlichen zylindrische, sich nur geringfügig konisch öffnende, Becherwand 33 übergeht. In dem oberen Abschnitt 34a der Becherwand 33 geht diese in eine gegenkonische Wandung über, die wiederum mit dem Öffnungsrand 10 beziehungsweise den daran angeordneten Halteflügeln 11a, 11b, 11c, 11d abschließt. Die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d weisen die gleiche Materialstärke auf, wie der Öffnungsrand 10. Darüber hinaus ist erkennbar, dass die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d auch in einer waagerechten Ebene mit dem Öffnungsrand 10 liegen. Es ist jedoch auch möglich, die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d mit einer gegenüber dem Öffnungsrand 10 größeren Materialstärke auszuformen. Die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d können dann auch auf ihrer Unterseite eine rampenartige Abschrägung, angenähert an die Gewindesteigung, aufweisen.
Die 10 zeigt in einer Draufsicht eine Bodenschale 2 mit vier radial vom Öffnungsrand 10 abstehenden Halteflügeln 11a, 11b, 11c, 11d. Die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d weisen jedoch eine gegenüber der in den 8 und 9 gezeigten Ausführungsform eine asymmetrische Formgebung auf. Dabei steigt die Vorderkante 12 in radialer Richtung steil an. Der Winkel beträgt ca. 45 bis 60 Grad. Der Vorderkante 12 schließt sich eine gleichmäßig konvex gekrümmte gemeinsame Außen- und Hinterkante 13, 14 an, die unmittelbar in die nächstliegende Vorderkante 12 übergeht.
In den nachfolgenden 11 bis 14 werden die Herstellung einer ersten Schale im Tiefziehverfahren mit einem Gewinde sowie unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Formwerkzeuge 20 beschrieben. Die Schale ist im vorliegenden Fall eine Deckelschale 1.
Ein Formwerkzeug 20 in drei unterschiedlichen Funktionsstellungen mit einer bereits zu einer Deckelschale 1 ausgeformten Folie 23 zeigt ausschnittsweise in einem Querschnitt die 11a bis 11c.
In der 11a befinden sich ein Innenstempel 39, eine Haltehülse 21 und eine Gewindehülse 22 in einer Ausgangsstellung zueinander. Dabei umgibt die Gewindehülse 22 von außen die Haltehülse 21 und den Innenstempel 39, die beide drehfest in dem Formwerkzeug 20 angeordnet sind. Die Gewindehülse 22 ist verschwenkbar um die Haltehülse 21 gelagert. In der Gewindehülse 22 ist eine Kontur 25 zum Erstellen eines Gewindeganges 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f ausgeformt, so dass sich eine erwärmte Folie 23 entsprechend der Formgebung des Formwerkzeuges 20 und insbesondere auch Konturen 25 der Gewindehülse 22 angepasst hat.
Mit Hilfe des mehrteiligen Formwerkzeuges 20, umfassend die Haltehülse 21 und die Gewindehülse 22, ist es möglich, in einem ersten Verfahrensschritt gemäß der 11a zunächst die mindestens zwei Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f zu formen und anschließend die Deckelschale 1 von dem Formwerkzeug 20 zu befreien. Dieses geschieht entsprechend 11b durch ein Ausspindeln der Gewindehülse 22 gegenüber der feststehenden Haltehülse 21 in Bewegungsrichtung 37. Nach dem Ausspindeln ist die Gewindehülse 22 unter das Niveau der Stanzgegenlage 41 abgetaucht und befindet sich nicht mehr im Eingriff mit dem Gewindegang 7a.
Während der in 11a gezeigten Formgebung und während des Ausspindelns gemäß 11b wird die Folie 23 über eine konzentrisch um das Formwerkzeug 20 angeordnete Haltevorrichtung 40 fixiert. Die Haltevorrichtung 40 umfasst dazu eine ortsfeste Stanzgegenlage 41 und eine in Richtung der Stanzgegenlage 41 absenkbare Halteplatte 42. Zum Fixieren der Folie 23 wird diese zwischen der Stanzgegenlage 41 und der Halteplatte 42 geklemmt.
Ein Verdrehen der in der Folie 23 ausgeformten Deckelschale 1 wird zusätzlich zu der Haltevorrichtung 40 durch die Haltehülse 21 verhindert. Hierfür ist die Haltehülse 21 in ihrem Wandabschnitt 28 mit Halterippen 26 versehen, die besonders gut in 13 sichtbar sind. Die Halterippen 26 sind in der Umfangswand 29 der Deckelschale 1 als Riffelstruktur 30 ausgeformt und erlauben eine formschlüssige Kraftübertragung.
In einem letzten, in 11c gezeigten Verfahrensschritt wird die Haltehülse 21 zusammen mit dem Innenstempel 39 in axialer Richtung zurückgefahren und die absenkbare Halteplatte 42 hochgefahren, so dass die Folie 23 mit der darin ausgeprägten Deckelschale 1 von dem Formwerkzeug 20 freikommt und abtransportiert werden kann. In weiteren, dem Fachmann bekannten Arbeitsschritten kann dann die Deckelschale 1 aus der Folie 23 herausgelöst werden.
Verschiedene Funktionsstellungen eines Formwerkzeugs 20 zum Formschneiden werden in der 12 ebenfalls in einem teilweisen Querschnitt dargestellt. Dabei ist die Baugruppe umfassend den mittig angeordneten Innenstempel 39, die Haltehülse 21 und die darum schwenkbare Gewindehülse weitgehend mit dem in der 11 gezeigten Formwerkzeug 20 identisch.
Das Formwerkzeug 20 ist jedoch mit einer Halte- und Stanzvorrichtung 43 konzentrisch umgeben, mit welcher die Deckelschale 1 unmittelbar auf dem Formwerkzeug 20 aus der Folie 23 gestanzt werden kann.
Die Halte- und Stanzvorrichtung 43 umfasst die unmittelbar an die Gewindehülse 22 angrenzende Messerhülse 24, die um die Messerhülse 24 angeordnete Abstreifplatte 44 und die oberhalb der Abstreifplatte 44 befindliche Messerplatte 45. Sowohl die Abstreifplatte 44 als auch die Messerplatte 45 sind vertikal verfahrbar.
Die Formgebung der Deckelschale 1 in der Folie 23 erfolgt gemäß der Stellung des Formwerkzeugs 20 in 12a. Hierbei ist die Folie durch die in Richtung der Abstreifplatte 44 abgesenkte Messerplatte 45 durch eine Klemmwirkung fixiert. Nach dem Fixieren wurden Abstreif- und Messerplatte 44, 45 gemeinsam abgesenkt, so dass sich im Übergang Abstreifplatte 44 zu der Messerhülse 24 eine Stufe in der Folie 23 ausbildet.
In der 12b ist die Gewindehülse entsprechend der Bewegungsrichtung 37 herausgespindelt und ein Gewindegang 7a in der Deckelschale 1 sichtbar. Vor dem Ausspindeln wurde die Messerhülse 24 nach oben verfahren, wodurch die Folie 23 an ihrem gesamten äußeren Umfang an der Messerplatte 45 abgeschert ist. Das beim Ausspindeln auf die lose auf dem Formwerkzeug 20 aufliegende Folie übertragende Drehmoment wird bei dieser Ausführungsform allein von der in der Umfangswand 29 ausgeformten Riffelstruktur 30 und den in der Haltehülse 21 komplementär geformten Halterippen 26 aufgenommen und dadurch ein Mitdrehen der inzwischen aus der Folie 23 gelösten Deckelschale 1 beim Ausspindeln vermieden.
Abschließend wird, wie in 12c gezeigt, der Innenstempel 39 gegenüber der feststehenden Haltehülse 21 axial vorgeschoben und die Halte- und Stanzvorrichtung 43 geöffnet. Durch das Vorschieben des Innenstempels 39 kann die Deckelschale 1 sehr einfach dem Formwerkzeug 20 entnommen werden. Die Messerhülse 24 ist in eine abgesenkte Position zurückgefahren.
In der teilweisen Draufsicht der 13 auf das Formwerkzeug 20 sind die in der Haltehülse 21 angeordneten Halterippen 26 zu erkennen, die ein Festhalten der bereits vollständig aus der Folie 23 gelösten Deckelschale 1 ermöglichen oder ein Festhalten der noch mit der Folie 23 in Verbindung stehenden Deckelschale 1 unterstützen. Hierfür stehen die Halterippen 26 in ihrer axialen Ausrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung 37 der Gewindehülse 22. Die Halterippen 26 befinden sich in dem schrägen Wandabschnitt 28 der Haltehülse 21. Die Halterippen 26 finden sich nach dem Fertigungsprozess als Riffelstruktur 30 an der fertig ausgeformten Deckelschale 1 wieder.
Die Haltehülse 21 ist mit mehreren Entlüftungsbohrungen 27 versehen, durch welche zwischen Folie 23 und Formwerkzeug 20 befindliche Luft entweichen oder abgezogen werden kann.
Die 14 zeigt eine weitere Alternative betreffend die um das Formwerkzeug 20 angeordnete Halte- und Stützvorrichtung 43 in einer ausschnittsweisen Querschnittsansicht zum Durchführen des Bandstahlschneidens.
Die zentrale Baugruppe des Formwerkzeugs 20 stellt auch hier der Innenstempel 39, die Halehülse 21 und die Gewindehülse 22 dar. Umgeben ist das Formwerkzeug 20 von der Halte- und Stützvorrichtung 43, die eine feststehende Stanzgegenlage 41, eine absenkbare Halteplatte 42 und ein an der Halteplatte 42 geführtes Bandstahlmesser 46 umfasst.
In einem ersten Verfahrensschritt wird entsprechend 14a die Folie 23 über das Formwerkzeug 20 gefahren und rings um das Formwerkzeug 20 fixiert, in dem die Halteplatte 42 abgesenkt und dadurch die auf der Stanzgegenlage 41 liegende Folie 23 beklemmt wird.
Anschließend wird, wie in 14b zu erkennen ist, die Gewindehülse 22 in Bewegungsrichtung 37 ausgespindelt. Bei dieser Vorgehensweise wird die Folie 23 sowohl von der Haltehülse 21 als auch dem Folienverbund gehalten.
Ein weiterer in 14c dargestellter Verfahrensschritt umfasst das Absenken des Bandstahlmessers 46 auf die Folie 23, wodurch die Deckelschale 1 umfänglich aus der Folie 23 herausgelöst wird. Das Bandstahlmesser 46 ist jedoch auf seiner Unterseite in diskreten Abständen mit Ausnehmungen ausgebildet, so dass die Deckelschale 1 über Reststege 38 mit der Folie 23 verbunden bleibt. Diese Reststege 38 brechen kontrolliert in nachfolgenden Stapelverfahren heraus.
Nach dem Ausstanzen der Deckelschale 1 aus der Folie 23 wird die Halteplatte 42 angehoben und der Innenstempel 39 zusammen mit der Haltehülse 21 nach unter bis auf ein einheitliches Niveau von Stanzgegenlage 41 und abgesenkter Gewindehülse 22 verfahren (14d). In dieser Stellung kann die Folie 23 zusammen mit der Deckelschale 1 auf einfache Art und Weise horizontal aus dem Formwerkzeug 20 und der Halte- und Stanzvorrichtung 43 entfernt werden.

1: Deckelschale
2: Bodenschale
3: topfartiges Mittelteil
4: Halterand
5: Reduzierbund
6a: Innenseite Halterand
6b: Außenseite Halterand
7a, 7b, 7c,: Gewindegänge
7d, 7e, 7f
8: Dichtung
8a: Dichtkegel
9: Unterseite erste Schale
10: Öffnungsrand zweite Schale
11a, 11b, 11c, 11d: Halteflügel zweite Schale
12: Vorderkante Halteflügel
13: Hinterkante Halteflügel
14: Außenkante Halteflügel
15: Nenndurchmesser Halterand
16: Vollkreisdurchmesser Halteflügel
17a, 17b, 17c, 17d: Gewindezahn
18: Innendurchmesser Halterand
19: Außendurchmesser Öffnungsrand
20: Formwerkzeug
21: Haltehülse
22: Verschwenkbare Gewindehülse
23: Folie
24: Messerhülse
25: Kontur Gewindegang
26: Halterippen
27: Entlüftungsbohrungen
28: Wandabschnitt Haltehülse
29: Umfangswand topfartiges Mittelteil
29a: Innenseite Umfangswand
29b: Außenseite Umfangswand
30: Riffelstruktur Umfangswand
31: Einlaufseite Gewindegang
32: Klemmbereich Gewindegang
33: Becherwand Bodenschale
34a: oberer Abschnitt Becherwand
34b: unterer Abschnitt Becherwand
35: Sockelbereich Becherwand
36: Bodenplatte
37: Bewegungsrichtung Gewindehülse
38: Reststege
39: Innenstempel
40: Haltevorrichtung
41: Stanzgegenlage
42: Absenkbare Halteplatte
43: Halte- uns Stanzvorrichtung
44: Abstreifplatte
45: Messerplatte
46: Bandstahlmesser
47: Befestigungsmittel
48: Offener Gewindeeinlauf

Claims

Erste Schale, beispielsweise eine Deckelschale (1), aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil mit einem inneren topfartigen Mittelteil (3) und einem äußeren Halterand (4), dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Schale (1, 2) ein Befestigungsmittel (47) zum Herstellen einer Gewindeverbindung angeordnet ist, wobei das Befestigungsmittel (47) – einen zwischen dem Halterand (4) und dem topfartigen Mittelteil (3) ausgebildeten Reduzierbund (5) und – mindestens zwei auf der Innenseite (6) des Halterandes (4) mit gleicher Steigung angeordnete Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) umfasst, wobei der Reduzierbund (5) die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einseitig begrenzt und die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen offenen Gewindeeinlauf (48) aufweisen.
Erste Schale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) jeweils diametral angeordnet sind.
Erste Schale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) eine Steigung von 5° bis 30° aufweisen.
Erste Schale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (1, 2) mit einer Dichtung (8) ausgestattet ist.
Erste Schale nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) als konzentrisch umlaufender Dichtkegel (8a) auf der Unterseite (9) zwischen dem topfartigen Mittelteil (3) und dem Reduzierbund (5) ausgebildet ist.
Zweite Schale, beispielsweise eine Bodenschale (2), aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil mit einer Becherwand (33), wobei die Becherwand (33) in ihrem oberen Abschnitt (34a) mit einem kreisrunden Öffnungsrand (10) ausgebildet ist und in ihrem unteren Abschnitt (34b) mit einer Bodenplatte (36) dauerhaft verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Schale (1, 2) ein Befestigungsmittel (47) zum Herstellen einer Gewindeverbindung angeordnet ist, wobei das Befestigungsmittel (47) mindestens zwei an dem kreisrunden Öffnungsrand (10) radial vorstehende starre Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) umfasst.
Zweite Schale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) jeweils diametral angeordnet sind.
Zweite Schale nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) eine radial zu der zweiten Schale verlaufende Vorderkante (12) und Hinterkante (13) aufweisen, welche miteinander über eine konzentrisch zu der zweiten Schale gewölbte Außenkante (14) verbunden sind.
Widerverschließbares Behältnis mit einer ersten Schale, beispielsweise einer Deckelschale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und einer an der ersten Schale befestigbaren zweiten Schale, beispielsweise einer Bodenschale (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, – bei dem die erste Schale (1, 2) einen inneren topfartigen Mittelteil (3) und einem äußeren Halterand (4) aufweist, – bei dem die zweite Schale (1, 2) eine Becherwand (33) umfasst, wobei die Becherwand (33) in ihrem oberen Abschnitt (34a) mit einem kreisrunden Öffnungsrand (10) ausgebildet ist und in ihrem unteren Abschnitt (34b) mit einer Bodenplatte (36) dauerhaft verschlossen ist und – bei dem in zusammengefügtem Zustand die erste Schale (1, 2) von außen an der zweiten Schale (1, 2) angreift und mit einem Halterand (4) die zweite Schale (1, 2) überragt, dadurch gekennzeichnet, – dass an der ersten Schale (1, 2) zwischen Halterand (4) und topfartigen Mittelteil (3) ein Reduzierbund (5) ausgebildet ist, und – dass die erste und zweite Schale (1, 2) über eine Gewindeverbindung (47) miteinander verschraubbar sind, wobei die Gewindeverbindung (47) – an der ersten Schale (1, 2) auf der Innenseite (6) des Halterandes (4) mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) gleicher Steigung, die jeweils einseitig durch den Reduzierbund (5) begrenzt sind und einen offenen Gewindeeinlauf (48) aufweisen, und – an der zweiten Schale (1, 2) mindestens zwei von dem kreisrunden Öffnungsrand (10) radial vorstehende starre Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) umfasst.
Behältnis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) kleiner oder gleich der Anzahl der Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) ist.
Behältnis nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) in Umfangsrichtung eine größere Breite als die Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) aufweisen.
Behältnis nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schale (1, 2) im Bereich des Halterandes (4) und zwischen den gegenüberliegenden Gewindegängen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen Nenndurchmesser (15) aufweist, der geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser (16) der Halteflügel (11a, 11b, 11c, 11d) ist.
Behältnis nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schale (1, 2) in einem Bereich zwischen Gewindezähnen (17a, 17b) der Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen Innendurchmesser (18) aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser (19) des Öffnungsrandes (10) ist.
Tiefziehverfahren zum Herstellen einer ersten Schale (1, 2), beispielsweise einer Deckelschale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, unter Verwendung eines Formwerkzeuges (20) mit einer drehfest angeordneten Haltehülse (21) und einer zu der Haltehülse (21) in Umfangsrichtung verschwenkbaren Gewindehülse (22), bei dem – in einer Ausgangsstellung von Haltehülse (21) und Gewindehülse (22) eine Folie (23) über das Formwerkzeug (20) gefahren wird, – die Folie (23) zum Ausbilden der Schale (1, 2) in das Formwerkzeug (20) eingebracht, geklemmt und ausgeformt wird, – die Gewindehülse (22) durch Ausspindeln in eine Endstellung gebracht wird und – die Schale (1, 2) von der Haltehülse abgestreift wird. (alle Verf.)
Tiefziehverfahren nach Anspruch 14, bei dem die Schale (1, 2) während des Ausspindelns von der Haltehülse (21) und/oder von der Folie (23) gehalten wird.
Tiefziehverfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Schale (1, 2) zusammen mit der Folie (23) von der Haltehülse (21) abgestreift wird. (Formen)
Tiefziehverfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Schale (1, 2) auf dem Formwerkzeug (20) nach dem Ausspindeln der Gewindehülse (22) aus der Folie (23) gestanzt wird.
Tiefziehverfahren nach Anspruch 14, bei dem die Schale (1, 2) auf dem Formwerkzeug (20) vor dem Ausspindeln der Gewindehülse (22) aus der Folie (23) gestanzt wird.
Tiefziehverfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Schale (1, 2) vollständig aus der Folie (23) gestanzt wird.
Tiefziehverfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Schale (1, 2) teilweise aus der Folie (23) gestanzt wird und Reststege (38) zwischen der Folie (23) und der Schale (1, 2) stehen bleiben.
Formwerkzeug (20) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis 20 mit einer drehfest angeordneten Haltehülse (21) und einer zu der Haltehülse (21) in Umfangsrichtung aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung spindelbaren Gewindehülse (22), wobei in der Gewindehülse (22) Konturen (25) zum Ausformen von mindestens zwei Gewindegängen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) ausgebildet sind.
Formwerkzeug nach Anspruch 21, bei dem zentrisch innerhalb der Haltehülse (21) ein Innenstempel (39) angeordnet ist.
Formwerkzeug nach Anspruch 22, bei dem der Innenstempel (39) und/oder die Haltehülse (21) in axialer Richtung verschiebbar sind.
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem die Gewindehülse (22) konzentrisch um die Haltehülse (21) angeordnet ist.
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Haltehülse (21) einen schrägen Wandabschnitt (28) aufweist, in welchem Halterippen (26) angeordnet sind.
Formwerkzeug nach Anspruch 25, bei dem die Halterippen (26) in axialer oder radialer Richtung der Haltehülse (21) ausgerichtet sind.
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem um die Gewindehülse (22) eine Haltevorrichtung (40) angeordnet ist. (Formen)
Formwerkzeug nach Anspruch 27, bei dem die Haltevorrichtung (40) eine feststehende Stanzgegenlage (41) und eine absenkbare Halteplatte (42) umfasst.
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem umfänglich um die Gewindehülse (22) eine Halte- und Stanzvorrichtung (43) angeordnet ist. (Formschneiden und Bandstahlschneiden)
Formwerkzeug nach Anspruch 29, bei dem die Halte- und Stanzvorrichtung (43) eine Abstreifplatte (44), eine absenkbare Messerplatte (45) und eine die Gewindehülse (22) konzentrisch umgebende feststehende Messerhülse (24) umfasst, wobei die Abstreifplatte (44) und die Messerplatte (45) vertikal verfahrbar sind. (Formschneiden)
Formwerkzeug nach Anspruch 30, bei dem die Messerhülse (24) zwischen der Gewindehülse (22) und der Abstreifplatte (44) angeordnet ist.
Formwerkzeug nach Anspruch 29, bei dem die Halte- und Stanzvorrichtung (43) eine feststehende Stanzgegenlage (41), eine absenkbare Halteplatte (42) und ein auf die Stanzgegenlage (41) absenkbares Bandstahlmesser (46) umfasst. (Bandstahlschneiden)
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 32, bei dem in der Haltehülse (21) Entlüftungsbohrungen (27) angeordnet sind.
Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 33, bei dem die Gewindehülse (22) zwischen Ausgangs- und Endstellung einen Verfahrweg zurücklegt, der 10 % bis 25 % ihres Umfanges entspricht.