DE102022002847B3 - Verfahren zum Tiefziehen eines Deckels aus thermoplastischem Kunststoff, Formwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens und Deckel - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Tiefziehen eines Deckels aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Verrastung am Deckelrand zum Verrasten mit dem Behälterrand eines Verpackungsbehälters zum Bilden einer Verpackung, wobei der Deckelrand eine Schürze mit einem ringsum im Wesentlichen parallel zur Mittellinie des Deckels verlaufenden Bord aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Tiefziehen des Deckels mittels eines im Oberteil angeordneten Stanzwerkzeugs ein Teilbereich des Bordes ausgetrennt und zu einer Verrastung in Form eines Wulstes gequetscht wird, der so ausgebildet ist, dass er in Verbindung mit dem Behälterrand eines Verpackungsbehälters einen Hinterschnitt bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tiefziehen eines Deckels aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Hinterschnitt am Deckelrand zum Verrasten mit dem Rand einer Verpackungsschale zum Bildung einer Verpackung. Sie betrifft ferner ein Formwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens und den Deckel zur Bildung einer Verpackung, hergestellt nach diesem Verfahren.
  • Es ist z.B. aus DE 93 12 744 U1 , EP 1 923 320 A1 oder DE 1 407 348 A bekannt, eine Verpackungsschale mit einem Deckel zu verrasten um eine Verpackung zu bilden, indem an der Verpackungsschale ein u-förmiger Rand angeformt wird, der von einem Hinterschnitt am Deckelrand umgriffen wird. Eine solche Ausführung ist in 1 der nachfolgenden Zeichnungen im Schnitt dargestellt.
  • Nachteilig bei dieser Gestaltung ist es, dass beim Formen des Deckels ein Hinterschnitt eingeformt werden muss, der nach dem Tiefziehen und Abkühlen aus dem Tiefziehwerkzeug entformt werden muss. Dazu muss der Hinterschnittbereich entsprechend nachgeben, was eine bestimmte Entformkraft beim Betätigen des Auswerfers erfordert. Dabei besteht die Gefahr der bleibenden Deformation des Deckels, die umso höher ist, je wärmer der Deckel beim Entformvorgang ist. Wegen der Deformationsgefahr sollte also einerseits der Deckel möglichst kalt sein, was aber andererseits die Entformkraft erhöht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einformung eines Hinterschnitts am Deckelrand so vorzunehmen, dass die genannten Probleme nicht auftreten. Ein Hinterschnitt sollte so eingeformt sein, dass beim Entformen des Deckels keine axialen Kräfte auftreten, die zu einer Deformation des Deckelrandes führen könnten.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Die Gestaltung des Formwerkzeugs und die des Deckels sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 einen Schnitt durch den Randbereich einer Verpackung nach dem Stand der Technik.
    • 2 einen Schnitt durch einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs.
    • 3 eine vergrößerte Darstellung - Einzelheit X in 2 - vor dem Einformen eines Wulstes zum Bilden eines Hinterschnitts.
    • 4 eine vergrößerte Darstellung - Einzelheit X in 2 - nach dem Einformen eines Wulstes zum Bilden eines Hinterschnitts.
    • 5 einen Schnitt durch den Randbereich einer Verpackung außerhalb einer Verrastung.
    • 6 einen Schnitt durch den Randbereich einer Verpackung im Bereich einer Verrastung.
    • 7 einen vergrößerten Bereich des Formwerkzeugs außerhalb einer Verrastung.
    • 8 einen vergrößerten Bereich des Formwerkzeugs im Bereich einer Verrastung.
  • Nachfolgend wird zuerst das Formwerkzeug zum Tiefziehen eines Deckels beschrieben, das zum Durchführen des Verfahrens dient. Es besteht aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2, die in die Formstation einer Thermoformmaschine eingebaut werden. Das Formwerkzeug ist in der Regel mit mehreren Formnestern versehen, die jeweils zum Herstellen eines Deckels 3 dienen. Dargestellt ist in den 2 - 4 ein Schnitt durch einen Teilbereich eines Formnestes. Das Unterteil 1 weist die formgebenden Bauteile 4 zum Tiefziehen des Deckels 3 aus einer erwärmten thermoplastischen Kunststofffolie auf, die über eine Zwischenplatte 5 mit einer nicht dargestellten Grundplatte verbunden sind. Eine zum Bauteil 4 verschiebbare Gegendruckplatte 6 ist rings um dieses angeordnet und örtlich mit Stegen 7 versehen. Im aufwärts gefahrenen Zustand bildet die Außenfläche der Stege 7 ein formgebendes Bauteil (siehe 3). Rings um das Bauteil 4 ist ferner eine Stanzplatte 8 vorgesehen, die mit einem Stanzmesser 9 zusammenwirkt, das an der im Oberteil 2 angeordneten Kopfplatte 10 sitzt und den Deckel 3 aus der Kunststofffolie 19 austrennt.
  • Das Oberteil 2 besteht aus einer Grundplatte 20 mit einem geschlossenen nachgiebig gehaltenen Dichtrahmen 21 zur Bildung eines für die Druckluftformung erforderlichen Druckraumes. An der Grundplatte 20 sitzt eine Kopfplatte 10, die das Stanzmesser 7 trägt. Innerhalb der Kopfplatte 10 ist eine Trägerplatte 22 angeordnet, die die Stanzmesser 11 trägt und zwar in der Weise, dass diese Stanzmesser 11 immer den Stegen 7 gegenüberliegen. Dies ist so zu verstehen, dass nur an einzelnen Stellen am Umfang des Deckelrandes 17 diese Kombinationen Steg 7 und gegenüberliegendes Stanzmesser 11 angeordnet ist. An den anderen Stellen ist die Gestaltung wie in 8 dargestellt.
  • Es findet folgender Verfahrensablauf statt: Zunächst erfolgt das Tiefziehen des Deckels 3, der einen u-förmigen Randbereich aufweist, in bekannter Weise. Diese Stellung ist in 3 dargestellt. Die Stege 7 stehen dabei oben und dienen mit zum Formen des Randbereichs. Danach werden die Stege 7 und die Stanzmesser 11 zusammen mit dem Stanzmesser 9 abgesenkt, sodass sie einen Teil des u-förmigen Behälterrandes 15 abtrennen und zusammenquetschen. Der Deckel 3 wird dabei ausgestanzt. Diese Stellung zeigt 4. Dadurch bildet sich ein Wulst 12. Nach dem Öffnen des Formwerkzeugs kann der Deckel 3 entformt werden, wobei dabei erfindungsgemäß keinerlei Hinterschnitt am Deckelrand 17 entformt werden muss.
  • Dieser geformte Wulst 12 führt nun an diesen Stellen zu einem Verrasten des Deckels 3 mit einem u-förmigen Behälterrand 15 wie es aus 6 ersichtlich ist. Dabei weist der Deckel 3 eine Schürze 13 mit einem Bord 14 auf, wobei der Bord 14 im Wesentlichen parallel zur Mittellinie 18 des Deckels 3 verläuft. Eine leicht konische Gestalt ist denkbar. An den anderen Bereichen liegen Deckel 3 und Verpackungsbehälter 16 am Randbereich wie in 5 dargestellt unverrastet aufeinander.
  • Die aus Verpackungsbehälter 16 und Deckel 3 gebildete Verpackung kann aus zwei getrennten Teilen bestehen, sie kann aber auch als Klappverpackung ausgebildet sein, indem beide scharnierartig an einer Seite verbunden sind. Nach dieser Gestaltung richtet sich die Anzahl der Verrastungen, die über den Umfang verteilt je nach den Erfordernissen des sicheren Verschließens erforderlich sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Unterteil
    2
    Oberteil
    3
    Deckel
    4
    Bauteil
    5
    Zwischenplatte
    6
    Gegendruckplatte
    7
    Steg
    8
    Stanzplatte
    9
    Stanzmesser
    10
    Kopfplatte
    11
    Stanzmesser
    12
    Wulst
    13
    Schürze
    14
    Bord
    15
    Behälterrand
    16
    Verpackungsbehälter
    17
    Deckelrand
    18
    Mittellinie
    19
    Kunststofffolie
    20
    Grundplatte
    21
    Dichtrahmen
    22
    Trägerplatte

Claims (3)

  1. Verfahren zum Tiefziehen eines Deckels (3) aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Verrastung am Deckelrand (3) zum Verrasten mit dem Behälterrand (15) eines Verpackungsbehälters (16) zum Bilden einer Verpackung, wobei der Deckelrand (3) eine Schürze (13) mit einem ringsum im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (18) des Deckels (3) verlaufenden Bord (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Tiefziehen des Deckels (3) mittels eines im Oberteil (2) angeordneten Stanzwerkzeugs (11) ein Teilbereich des Bordes (14) ausgetrennt und zu einer Verrastung in Form eines Wulstes (12) gequetscht wird, der so ausgebildet ist, dass er in Verbindung mit dem Behälterrand (15) eines Verpackungsbehälters (16) einen Hinterschnitt bildet.
  2. Formwerkzeug zum Herstellen eines aus einer thermoplastischen Kunststofffolie tiefgezogenen Deckels (3), der einen Hinterschnitt am Deckelrand (17) zum Verrasten mit einem u-förmigen Behälterrand (15) eines Verpackungsbehälters (16) zum Bilden einer Verpackung aufweist, wobei der Deckelrand (17) eine Schürze (13) mit einem ringsum im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (18) verlaufenden Bord (14) aufweist, bestehend aus einem Oberteil (2) und einem Unterteil (1) mit den formgebenden Bauteilen (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Oberteil (2) örtlich mindestens ein zu den Bauteilen (4) verschiebbares Stanzwerkzeug (11) angeordnet ist, das so ausgebildet ist, dass es einen Teilbereich des Bordes (14) austrennen und im Zusammenwirken mit einem gegenüber des Stanzwerkzeugs (11) angeordneten Steges (7) zu einem Wulst (12) zusammenquetschen kann, der einen Hinterschnitt bildet, wobei jeder Steg (7) beim Tiefziehen des Deckels (3) das Formen des Bordes (14) an dieser Stelle übernimmt.
  3. Deckel (3) aus einer thermoplastischen Kunststofffolie mit einer Verrastung am Deckelrand (17) zum Verrasten mit dem u-förmigen Behälterrand (15) eines Verpackungsbehälters (16) zum Bilden einer Verpackung, wobei der Deckelrand (17) eine Schürze (13) mit einem ringsum im Wesentlichen parallel zur Mittelachse (18) des Deckels (3) verlaufenden Bord (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Verrastung an mindestens einer Stelle des Bordes (14) ein Teilbereich des Bordes (14) abgetrennt und zu einem Wulst (12) so zusammengedrückt ist, dass dieser einen Hinterschnitt bildet.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1407348A1 (de) 1957-10-24 1968-11-14 Westminster Frank Shires Deckel fuer Behaelter
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EP1923320A1 (de) 2006-11-16 2008-05-21 Harpak, Inc. Wiederverschließbare Verpackung für ein Produkt

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