DE2429902A1 - Zusammengesetztes verpackungselement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Zusammengesetztes verpackungselement und verfahren zu dessen herstellung

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Description

Airfix Industries Limited, 17 Old Court Place, London, W.8- (England)
Zusammengesetztes Verpackungselement und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Verpackungselement bestehend aus einem flachen Rohteil aus einem flexiblen"Material und einem um dessen Rand herum angeformten Umfangs-Formteil aus Kunststoff, und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Rohteil kann aus einem flachen Material wie Papier, Karton, Kunststoff, Metallfolie oder einem Laminat aus den genannten Werkstoffen be-, stehen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Verpackungselemente, bei denen das flache Rohteil von einem als Rand oder Anschlußabschnitt dienenden Spritzguß-Formteil umgeben ist. Zu solchen Produkten gehören Deckel für Behälter.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das flache Rohteil an seinem Rand so verformt wird,
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daß dort ein umlaufender Kanal abschnitt entsteht, der innenseitig von einem inneren Randabschnitt des Formteils erfaßt wird, von dessen äußerem Bereich und aus der Ebene des Rohteils heraus sich ein zweiter Abschnitt des Formteils erstreckt, und daß eine Schrumpfung des Formteils eine Tendenz erzeugt, den Zentralabschnitt des Rohteils in die Richtung durchzuwölben, in welche der Kanalabschnitt blickt.
Der innere Abschnxtt des Formteils erfaßt vorzugsweise die Seitenzonen und die' Basis des Kanalabschnitts. Der zweite Abschnitt des Formteils erstreckt sich vorzugsweise in die Richtung, in die der Kanalabschnitt blickt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine nur aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung, die einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen runden Deckel zeigt, näher erläutert.
Gemäß Zeichnung ist das Produkt bzw. der Deckel aus einem runden Roh teil 1 aus einem" flexiblen flachen Material und aus einem aus Kunststoff gespritzten Umfangs-Formteil 2 zusammengesetzt. Ein Randabschnitt 3 des Rohteils 1 ist aus eimr Zentralebene des Rohteils verlagert, so daß ein im wesentlichen kanalförmiger Abschnitt gebildet ist, der innen mit einer unter etwa 15° gegenüber der Zentralebene des Rohteils verlaufenden Innenzone 4 beginnt, dann in eine im wesentlichen parallel zur Zentralebene des Rohteils verlaufende ebene Basiszone 5 übergeht und schließlich mit einer Außenzone 6 abschließt, die gegenüber der Zentralebene des Rohteils etwa einen Winkel von 16,5° einnimmt.
Das äußere Umfangs-Formteil 2 besteht aus einem an die Innenoberflächen der Außenzone 6, der Basiszone 5 und eines
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Teils der Innenzone 4 angehefteten inneren Kragenabschnitt 7 und einem davon ausgehenden integralen Randabschnitt 8, der so gestaltet ist, daß er die Umfangslippe eines nicht dargestellten Behälters umgreifen kann und sich, ausgehend vom inneren Kragenabschnitt 7, in eine Richtung erstreckt, in die der kanalförmige Randabschnitt 3 blickt.
Dabei sind das Umfangs-Formteil 2 und der Randabschnitt so geformt und dimensioniert, daß aufgrund einer Schrumpfung des Formteiis 2 das Rohteil 1 gezwungen ist, sich in Richtung des Verlaufes der Innenzone 4 und in Blickrichtung des kanalförmigen Abschnittes durchzuwölben, wie dies mit unterbrochenen Linien angedeutet ist.
Das zusammengesetzte Produkt bzw. der Deckel wird hergestellt in einem aus zwei zusammenwirkenden Werkzeughälften, nämlich einem Kernwerkzeug und einem Hohlraumwerkzeug gebildeten Formhohlraum. In einem Teil des Formhohlraums wird das Rohteil eingeklemmt, und in einem anderen Teil wird das Umfangs—Formteil 2 gebildet, wobei sich der Randabschnitt 3 des Rohteils bis in diesen zweiten Formhohlraumteil erstreckt. Das Rohteil 1 wird den Formwerkzeughälften als ebenes Stück eines Flachmaterials zugeführt, und der Randabschnitt 3 wird unter der gemeinsamen Wirkung des Kernverkzeugs und des Hohlraumwerkzeugs in seine endgültige Form verlagert, dabei wird das Rohteil 1 eingeklemmt und anschließend flüssiges Kunststoffmaterial zur Bildung des Formteils 2 eingespritzt.
Wegen der im wesentlichen kanalförmigen Konfiguration des Randabschnitts 3 des zuvor beschriebenen Deckels, an den sich der innere Kragenabschnitt 7 des Umfangs-Formteils 2 anschließt, und wegen des Verlaufes des Randabschnittes in die gleiche Richtung, in die der kanalförmige Randab-
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schnitt 3 blickt, besitzt der Deckel eine gute Festigkeit gegen radiale Verformung und gegen Verkrümmungen um einen Durchmesser.
Zwar kann sich der Randabschnitt 8 auch in die der Blickrichtung des kanalförmigen Randabschnittes 3 entgegengesetzte Richtung erstrecken, aber dann läßt sich der Deckel viel leichter in die Richtung der Durchwölbung verformen, wenn durch äußere Einwirkung die freien Kanten des Randabschnitts guer über den Deckeldurchmesser hinweg zusammengedrückt werden. Wenn sich jedoch, wie in der Zeichnung dargestellt, der Randabschnitt 8 in die Blickrichtung des kanalförmigen Randabschnitts 3 erstreckt, dann bilden der Kanal, der Kunststoff im Kanal und der L-förmige Querschnitt des Formteils 2 eine steife Tragkonstruktion, und man erhält einen standfesten Deckel. F.erner kann festgestellt werden, daß die durchgewölbte Konfiguration des Rohteils unter der Einwirkung der Formteil-Schrumpfung sich einem nach innen gerichteten Druck auf die Randabschnitte noch entgegenstellt und dadurch noch .zusätzlich zur Formsteifigkeit des Deckels beiträgt.
Der kanalförmige Randabschnitt des Rohteils bietet eine geeignete Unterbringungsmöglichkeit für einen bevorzugten Strömungspfad für das Kunststoffmaterial während des Einspritzvorganges. Deshalb bilden die Formwerkzeuge einen Kanal 9, der tiefer ist als der übrige Hohlraum zur Aufnahme des Kunststoffs, und die Nadeleingüsse können in diesen Kanal 9 einmünden. Sobald das Rohteil 1 zwischen den Werkzeughälften eingespannt ist und der Kunststoff eingespritzt wird, fließt letzterer zunächst durch den Kanal 9 und dann nach außen zur Außenzone 6 hin. Dadurch wird das flache Rohteilmaterial durch den Kunststoff im Kanal 9 gegen die Werkzeugoberfläche gegenüber dem Kanal
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gedrückt, und dieser Effekt dehnt sich zuerst über den Umfang des Kanals und dann nach außen über den Umfang der Außenzone 6 aus. Wenn man diese Vorsichtsmaßnahme nicht anwendet, dann kann gleich zu Anfang Kunststoffmaterial aus einem Nadeleinguß an der Außenzone 6 radial nach außen und dann an deren Umfang herumfließen. Tritt dieser Fall ein,dann kann Kunststoffmaterial hinter die freie Kante der Außenzone 6 gelangen und die Außenoberfläche des Deckels verunstalten.
Ferner ist es erwünscht, daß der Deckel ursprünglich am Radabschnitt 8 in Richtung auf dessen freie Kante einen zunehmenden Durchmesser aufweist, damit sich im Verlauf des Schrumpfprozesses die freie Kante des Randabschnittes 8 nach innen verlagern kann, bis sie sich unterhalb einer Stufe 10 befindet. Auf diese Weise kann man mehrere Deckel formschlüssig übereinanderstapeln.
Der in der' Zeichnung vergrößert dargestellte runde Deckel hat bei einem produzierten Ausführungsbeispiel an der Wurzel des Randabschnittes 8 einen Innendurchmesser von 3,403 Inch (8,65 cm).
Der Kunststoff kann innenseitig noch über die Vereinigung von Kanal 9 und Roht.eil 1 hinausgeführt werden, um ein übermäßiges Durchwölben des Rohteils zu verhindern. Wenn gewünscht, können die Nadeleingüsse innenseitig von der Innenkante des Kanals 9 angeordnet werden, wobei in der Werkzeugoberfläche gegenüber dem Nadeleinguß eine Ausnehmung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das flache Rohteilmaterial vor dem sehr hohen Druck am Nadeleinguß geschützt werden, mit örtlicher Verlagerungsmöglichkeit in die Ausnehmung, und zur Erzielung einer guten Fließcharakteristik kann am Nadeleinguß eine Seigerstelle
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eingerichtet werden. Der Bereich jedes Nadel eingusses kann dann über einen nach außen gerichteten Strömungspfad beliebiger Konfiguration mit dem Fließkanal in Verbindung stehen.
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Claims (11)

I NACHGEREICHT I Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Verpackungselementes, das aus einem flachen flexiblen Rohteil und einem dieses umgebenden und an dessen Rand angeformten Umfangs-Formteil aus einem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Rohteil an seinem Rand so verformt wird, daß dort ein umlaufender Kanalabschnitt entsteht, der innenseitig von einem inneren Randabschnitt des Pormteils erfaßt wird, von dessen äußerem Bereich und aus der Ebene des Rohteils heraus sich ein zweiter Abschnitt des Farmteils erstreckt, und daß-eine Schrumpfung des Formteils eine Tendenz erzeugt, den Zentralabschnitt des Rohteils in die Richtung durchzuwölben, in welche der Kanalabschnitt blickt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formvorgang zwischen Formwerkzeugen durchgeführt wird, die einen zentralen und vom Rohteil besetzten Rohteilaufnahmehohlraum und einen den Umfang des Produktes formenden Umfangshohlraum bilden,wobei sich der Umfang des zwischen den Werkzeugen positionierten Rohteils bis in den Umfangshohlraum, in den das Kunststoffmaterial eingespritzt wird,- erstreckt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rohteil vor dem Einbringen in die Form in einem ebenen Zustand befindet, und daß die entsprechend geformten Formwerkzeuge den Rand des flachen Rohteils so verformen, daß der Kanalabschnitt gebildet wird.
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NACHGEREICHT
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial zum Innenteil des Formteils im Verlauf eines umlaufenden bevorzugten Strömungspfades zugeführt wird und dann nach außen hin durch eine relativ zum Strömungspfad eingeengte Zone hindurch über die Rohteilkante hinaus fließt.
( 5.)Zusammengesetztes Verpackungselement, bestehend aus einem flachen Rohteil aus einem flexiblen Material und einem um dessen Rand herumgeformten Umfangs—Formteil aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Rohteil (1) an seinem Rand so verformt ist, daß ein umlaufender Kanalabschnitt (3) vorhanden ist, der innen— seitig mit einem inneren Randabschnitt (7) des Formteils (2) in Verbindung steht, von dessen äußerem Bereich und aus der Ebene des Rohteils heraus sich ein zweiter Abschnitt (8) des Formteils erstreckt, und daß bei Schrumpfung des Formteils (2) der Zentralabschnitt des Rohteils in die Blickrichtung des Kanalabschnitts (3) durchgewölbt ist.
6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Formteil (2) die Innenoberfläche der Seiten (4,6) und der Basis (5) des Kanalabschnitts (3) erfaßt.
7. Element nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Abschnitt (8) des Formteils (2) in die Blickrichtung des Kanalabschnitts (3) erstreckt.
8. Element nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalabschnitt (3) eine flache Basis (5) und davon ausgehende schräg verlaufende Seiten (4,6) besitzt.
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NAOHQEReIqhT
9. Element nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohteil (1) rund
10. Element nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Verschluß für einen Behälter ist, und daß der ,zweite Abschnitt (8) des Formteils (2) einen mit einer Lippe des Behälters.
in Eingriff bringbaren veränderlichen Querschnitt besitzt.
11. Element nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum inneren Abschnitt (7) des Formteils (2) ein sich über den Umfang des Rohteils (1) erstreckender Bereich (9) mit vergrößertem Querschnitt und ein sich außerhalb desselben zum Rand des Rohteils erstreckender Bereich mit reduziertem Querschnitt gehören . ·
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