DE29919444U1

DE29919444U1 - Einrichtung zum Tiefziehen von Kunststoffbechern aus einer im Spritzgießverfahren hergestellten Vorform als Ausgangsprodukt der Einrichtung

Info

Publication number: DE29919444U1
Application number: DE29919444U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2009-11-06

Description

• ·

Stuttgart, 04.11.99 Unser Az.: Gm 1545 Bc/di

Anmelder:

Werner Heinz Wilke
Schmiedestraße 3
D-40878 Ratingen

Vertreter;

Kohler Schmid + Partner
Patentanwälte GbR
Ruppmannstraße 27
D-70565 Stuttgart

Bezeichnung der Erfindung:

Einrichtung zum Tiefziehen von Kunststoffbechern aus einer im Spritzgießverfahren hergestellten Vorform als Ausgangsprodukt der Einrichtung

BESCHREIBUNG Stand der Technik

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunststoffbechern durch Tiefziehen aus einem Ausgangsprodukt.

Gm 1545 Tiefeiehen von Kunetstoffbechen>

Es ist bekannt, als Ausgangsprodukt Folien aus Kunststoff herzustellen, um daraus durch Tiefziehen Kunststoffbecher als Endprodukt herzustellen. Folien und Kunststoffbecher werden getrennt voneinander gefertigt.

Beim Tiefziehen der Kunststoffbecher aus der Folienbahn entstehen zunächst Kunststoffbecher, die noch über ihren Becherrand miteinander verbunden sind. Eine Vereinzelung der Kunststoffbecher wird anschließend durch Stanzwerkzeuge durchgeführt. Hierdurch kommt es zu einem Ausschuss von etwa einem Drittel der Folienbahn, der vom Becherhersteller wieder an den Folienhersteller zur Wiederverwendung zurückgegeben wird. Dies bedeutet einen erhöhten Aufwand an Zeit, Transport und Kosten. Zudem gestaltet sich die Ausbildung eines formstabilen, steifen Becherrands bzw. Becherbodens durch Tiefziehen zeitaufwendig und schwierig. Das zeigt sich daran, dass das Abkühlen dieser Bereiche den Engpass dieses Fertigungsablaufs darstellt, somit die Taktzahl/Produktionsleistung bestimmt.

Der Zwang zum Abkühlen verursacht besonders für den Becherrand einen erheblichen Aufwand beim Tiefziehwerkzeug.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Tiefziehen von Kunststoffbechern effizienter zu gestalten.

Gegenstand und Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Vorform (Becherformling oder Halbzeug) an Stelle von flacher Kunststoffolie und eine Einrichtung zum Tiefziehen der Kunststoffbecher gelöst, die dazu vorgesehen, die Kunststoffbecher aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform tiefzuziehen. Die Vorform bringt ihren formstabilen, steifen Becherrand und ihren formstabilen, steifen Becherboden schon mit und weist einen den Becherrand und den Becherboden verbindenden, ringförmigen Materialvorrat auf. Die Einrichtung umfasst Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats.

Die flach liegenden, transparenten und nicht-transparenten Vorformen lassen sich leicht transportieren und bevorraten. Die flach liegende Form erfordert nur einen geringen Platzbedarf. Es können unterschiedliche Grundformen angeboten werden.

Gm 1545 Tiefziehen von j<uijs£»toffbeche^ ·..; ·..; j ·..; ;.;. ;.;. ;.

Die Vorformen lassen sich unkompliziert und einfach handhaben. Die Fertigung kann vor Ort durch den Betreiber einer Abfüllanlage erfolgen. Durch Verwendung der spritzgegossenen Vorformen fällt kein Ausschuss an. Stanzwerkzeuge zur Vereinzelung der Kunststoffbecher werden nicht benötigt, weil die Vorformen bereits vereinzelt sind.

Die Einrichtung weist Mittel, vorzugsweise Heizelemente und einen Dorn oder Stempel zum Eindrücken in den Formling auf, so dass lediglich der ringförmige Materialvorrat expandiert wird. Die Heizenergie beim Tiefziehen wird nachhaltig gesenkt und damit der Kühlbedarf, was direkt die Taktzahl/Leistung steigert. Der Werkzeugbedarf beim Tiefziehen wird reduziert. Stanzstation und -werkzeuge entfallen ganz.

Das Spritzgießen wird vorteilhaft mit dem Tiefziehen kombiniert, so dass auch eine Anlage oder ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbechern mit folgenden Teilen oder Verfahrensschritten entstehen kann: 1. Spritzgießen oder Einrichtung zum Spritzgießen einer nahezu flachliegenden Vorform, die einen formstabilen, steifen Becherrand, einen formstabilen, steifen Becherboden und einen ringförmigen, durch Tiefziehen auseinander ziehbaren Materialvorrat zwischen fertigem Becherrand und fertigem Becherboden aufweist; 2. Einrichtung zum Tiefziehen des Kunststoffbechers aus der Vorform. Es wird eine Vorform mit einem formstabilen steifen Becherrand und einem formstabilen steifen Becherboden durch Spritzgießen hergestellt. Die dünne Becherwand entsteht später durch Tiefziehen, das hier seinen wichtigsten Vorzug gegenüber Spritzgießen (ideal für kompliziert ausgeformte Bereiche) ausspielen kann, nämlich das Ziehen von erwärmtem Kunststoff über lange Strecken zu sehr geringen Wandstärken.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Herstellung von dünnwandigen Kunststoffbechern ist in der schematischen, nicht maßstäblichen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen prinzipiellen Verfahrensablauf der Herstellung dünnwandiger
Kunststoffbecher;

Gm 1545 Tiefziehen voij

-A-

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer spritzgegossenen Vorform als

Zwischenprodukt zur Herstellung eines dünnwandigen Kunststoffbechers;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des anschließend aus dem Zwischenprodukt
tiefgezogenen, hergestellten Kunststoffbechers als Endprodukt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 verdeutlicht, dass eine Einrichtung 1 zum Spritzgießen eines Zwischenprodukts unter Verarbeitung eines Granulats, eines Pulvers oder einer sonstigen Ausgangsform aus einem Kunststoffmaterial vorgesehen ist. Mit Hilfe der Einrichtung 1 entsteht als Zwischenprodukt eine Vorform, wie er in der Fig. 2 gezeigt ist. Diese nahezu flach liegende, flächenhafte Vorform wird in einer Einrichtung 2 durch Tiefziehen zu einem dreidimensionalen Endprodukt, dem fertigen Kunststoffbecher, weiterverarbeitet. Dieser dünnwandige Kunststoffbecher kann anschließend mit einem flüssigen Nahrungsmittel wie beispielsweise Joghurt befüllt werden.

Die Einrichtungen 1 und 2 sind in der Regel voneinander getrennt, so dass gefertigte Vorformen als Zwischenprodukte an einen Betreiber der Einrichtung 2 angeliefert, bevorratet und dort zu einem Kunststoffbecher verarbeitet werden. Die Einrichtung 2 kann auch allein Teil einer Abfüllanlage für Nahrungsmittel wie beispielsweise Joghurt sein. Die anspruchsvolle Halbzeugfertigung, das Extrudieren des Granulats zur Vorform, verbleibt beim Kunststoffverarbeiter. Die Vorform kann am Boden vorzugsweise mit einem &Egr;&Agr;&Ngr;-Code bedruckt werden. Auf Grund des flachen Profils der Vorform, einem Deckel vergleichbar, kann zum Bedrucken die Deckeldrucktechnik (mit bis zu sechs Farben) eingesetzt werden. Das sind extrem schnell laufende, mit geringen Kosten druckende Maschinen sein, deren Produktivität noch erhöht werden kann, indem die Vorformen zunächst in Paaren beieinander belassen werden, um sie doppelnutzig zu bedrucken. Solche vielfarbigen Druckausstattungen der Vorform sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der anfängliche Boden der Vorform später zur Öffnung, d.h. beispielsweise zum zu öffnenden und zu schließenden Deckel, werden soll, indem man den Deckelteil schon gleich mit anspritzt. Die Füllöffnung würde dann nach dem Befüllen am Becherrand mit einer Bodenfolie fest verschweißt. Man hätte in einem solchen Fall einen gegenkonischen Becher, einen Kegel; ein Becher, der sich zur Abwechslung nach oben hin verjüngt.

Gm 1545 Tiefziehen von IJun$t$taJfbechfernt :

-5-

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, wie eine Vorform 3 als Zwischenprodukt die Einrichtung 1 verlässt. Die Vorform 3 weist einen steifen Becherrand 4 und einen steifen Becherboden 5 auf. Der Becherrand 4 und der Becherboden 5 sind über einen ringförmigen Materialvorrat 6 geringer Höhe miteinander verbunden. Die Vorform 3 ist nahezu flach liegend ausgebildet und kann leicht gestapelt und bevorratet werden. Die Vorform 3 benötigt einen geringen Platzbedarf.

Der ringförmige Materialvorrat 6 kann in der Einrichtung 2 erhitzt und plastifiziert werden, so dass der ringförmige Materialvorrat 6 durch Tiefziehen zu einer dünnen Becherwand 7 expandiert werden kann, ohne die Steifigkeit und Form des Becherrands 4 und des Becherbodens 5 zu verändern oder zu beeinträchtigen. Der hergestellte tiefgezogene Kunststoffbecher 8 ist in der Fig. 3 dargestellt. Die Einrichtung 2 umfasst einen Stempel, der den Becherboden 5 und den Becherrand 6 voneinander entfernt.

Selbstverständlich kann der gefertigte Kunststoffbecher auch andere geometrische Querschnittsformen ausweisen. Der Becherboden kann ebenso unterschiedlich gestaltet sein und beispielsweise mit Füßen versehen sein. An der Vorform 3 kann eine sogenannte Erstöffnungssicherung mitgespritzt werden. Für das Endprodukt wird der Kunststoffbecher 8 ummantelt und mit einer bedruckten Karton- oder Kunststoffhülse umgeben.

25

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Einrichtung zum Spritzgießen

2 Einrichtung zum Tiefziehen

3 Vorform

4 Becherrand

5 Becherboden

6 Ringförmiger Materialvorrat

7 Becherwand

8 Kunststoffbecher

Gm 1545Tiefziehen von fCurfeieteffbedienr ·.,· ·..;

Claims

1. In eine Abfüllanlage zum Befüllen von Kunststoffbechern (7) integrierbare Einrichtung (2) zum Tiefziehen der Kunststoffbecher (7) aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform (3), die einen formstabilen, steifen Becherrand (4), einen formstabilen, steifen Becherboden (5) und einen den Becherrand (4) und den Becherboden (5) verbindenden, ringförmigen Materialvorrat (6) aufweist, wobei die Einrichtung (2) Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats umfasst.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch ein Heizelement und einen Dorn oder Stempel zum Eindrücken in die Vorform (3) ausgebildet sind.

3. Vorform (3) aus Kunststoff, die durch Spritzgießen nahezu flach liegend hergestellt und zur Weiterverarbeitung durch eine Einrichtung (2) zum Tiefziehen von Kunststoffbechern (7) aus der Vorform (3) vorgesehen ist, die einen formstabilen, steifen Becherrand (4) und einen formstabilen, steifen Becherboden (5) aufweist, die über einen ringförmigen, durch Tiefziehen auseinander ziehbaren Materialvorrat (6) miteinander verbunden sind.

4. Vorform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Becherboden (5) mittels Deckeldrucktechniken bedruckbar ist.

5. Vorform nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Becherrand (4) Erstöffnungssicherungen oder Mittel zum späteren Anbringen eines Drehverschlusses ausgebildet sind.

6. Anlage zur Herstellung von Kunststoffbechern (7) mit einer Einrichtung (1) zum Spritzgießen einer nahezu flachliegenden Vorform (3), die einen formstabilen, steifen Becherrand (4), einen formstabilen, steifen Becherboden (5) und einen ringförmigen, durch Tiefziehen auseinander ziehbaren Materialvorrat (6) zur Verbindung des Becherrands (4) mit dem Becherboden (5) aufweist, und mit einer Einrichtung (2) zum Tiefziehen des Kunststoffbechers (7) aus der Vorform (3).