WO2006018239A1 - Behälter mit deckel - Google Patents

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WO2006018239A1
WO2006018239A1 PCT/EP2005/008779 EP2005008779W WO2006018239A1 WO 2006018239 A1 WO2006018239 A1 WO 2006018239A1 EP 2005008779 W EP2005008779 W EP 2005008779W WO 2006018239 A1 WO2006018239 A1 WO 2006018239A1
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sleeve
retaining
holding
edge
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PCT/EP2005/008779
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Hans Franzen
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Huhtamaki Alf
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Definitions

  • the invention relates to a lid shell and a base shell made of a thermoformed plastic molded part and a container composed of two shells.
  • the invention also encompasses a method and an apparatus for producing a lid or bottom tray.
  • a container is produced in which, in the assembled state, the first shell engages the second shell from the outside, the second shell having a second shell circular opening edge is formed, and in which the first shell with a retaining edge projects beyond the second shell.
  • Such containers are used for storing and transporting small parts of all kinds, especially of foods, such as cream cheese, yogurt and the like, and in the latter of salad compositions that are provided with dressing or to which the dressing must be added.
  • the object is achieved according to the invention with a first shell, spielmud a cover shell on which a fastening means for Her ⁇ a threaded connection is arranged, wherein the Befesti ⁇ supply means between the retaining edge and the cup-shaped Mittel ⁇ part formed Reduzierbund and at least two the mecanicsei ⁇ te of the retaining edge with the same pitch arranged threads comprises, wherein the Reduzierbund the at least two threads bounded on one side and the at least two threads each ei ⁇ NEN open threaded inlet.
  • Each thread is bounded in a flange by the Reduzierbund, so that in the transition region from the thread to the Re ⁇ duzierbund a tapered gusset is formed, in which complementary with the thread cooperating elements of a second shell are fixed by a clamping action.
  • the reducing collar is formed circumferentially with a constant width.
  • the threads are each diametrically angeord ⁇ net.
  • the threads have a pitch of 5 ° to 30 °. Even if in principle all pitches of the threads can be realized, this results in the aforementioned range a comparatively small overall height of the retaining edge with a simultaneous low Verschwenkweg for releasing the first and second shell.
  • the seal may be formed, for example, as a concentric circumferential sealing cone on the underside of the first shell between the cup-shaped central part and the Reduzierbund.
  • first and second shell of the sealing cone When assembled first and second shell of the sealing cone is supported against the second shell at its transition region of ⁇ réelles ⁇ edge and inner wall and thereby produces a sealing effect.
  • this can also be dispensed with and a sealing film can be welded onto the opening edge.
  • the second shell has a cup wall, which is formed in its upper Ab ⁇ section with a circular opening edge and is permanently closed in its lower portion with a bottom plate.
  • a fastening means for producing a threaded connection is arranged on the second shell, wherein the fastening means comprises at least two rigid retaining wings projecting radially at the circular opening edge.
  • the term rigid is understood to mean a rigidity which allows a functional opening and closing of the second shell without a reversible or irreversible deformation of the retaining wings.
  • the retaining wings of the second shell cooperate with the threads of the first shell in such a way that the retaining wings protrude into the threads when joined together and the first and second shell are mutually guided during a rotational movement.
  • the main advantage over known threaded connections lies in the fact that a complex thread that is complementary to the thread of the first shell can be dispensed with at the second shell, as a result of which the outlay during production is markedly reduced.
  • the Halteeriei should be arranged diametrically around the opening edge. This, together with also uniformly distributed in the circumferential direction retaining wings, a uniformly distributed around the opening edge surface pressure between the first and second shell is achieved. This contributes to a good seal and prevents unintentional release of the cover shell of the bottom shell.
  • the retaining wings have a front edge and trailing edge extending radially relative to the second shell, which edges are connected to one another via an outer edge which is curved concentrically with respect to the second shell.
  • the retaining wings can have a front edge extending radially to the second shell and a convexly curved rear edge.
  • the retaining wings are formed from a square or polygonal retaining surface projecting beyond the opening edge.
  • the retaining wings may be formed as a retaining cam.
  • the further sub-task is solved by a resealable container with a first shell and with a second shell attachable thereto, in which a Reduzierbund is formed between the retaining edge and the pot-like middle part and in which the first and the second shell are screwed together via a threaded connection, wherein the threaded connection to the first Scha ⁇ le on the inside of the retaining edge at least two threads equal pitch, which are bounded on one side by the Reduzierbund and each having an open threaded inlet, and at the Weg ⁇ th shell at least two of the circular opening edge radially projecting retaining wings comprises.
  • the combination of the first shell with a second shell ent ⁇ is a largely dense container.
  • at least two thread turns engage in this radially projecting retaining wing arranged on the second shell.
  • the number of retaining wings is less than or equal to the number of An ⁇ threads. This facilitates the connection of the first and second shell, without holding wings without an associated thread in the way and cause a locking effect when screwing.
  • the at least two threads in the circumferential direction of the retaining edge have a greater width than the retaining wings.
  • the first shell may have a nominal diameter in the area of the retaining edge and between the opposing threads which is slightly larger than the full circle diameter of the retaining wing.
  • the first shell in an area between thread teeth of the threads has an internal diameter which is slightly larger than the outside diameter of the opening edge.
  • the inner diameter of the holding edge which is larger than the opening edge, it is possible for the second shell to spread over the first shell. Only in the area of the threads is this, with approximately the same wall thickness, visible to the outside.
  • This inner diameter widening is matched to the dimensioning of the retaining wings such that the retaining wings are guided in the thread over the entire length of the thread turn.
  • the inner diameter in the region of the threads should only be selected to be slightly larger than the full circle diameter of the retaining wings so that there is as much overlap as possible between the flank of the respective thread and the retaining wing guided therein.
  • the sub-task is solved by a deep-drawing process, using a molding tool with a rotatably arranged Garhül ⁇ se and a pivotable to the holding sleeve in the circumferential direction threaded sleeve in which initially in a starting position of Gar ⁇ sleeve and threaded sleeve a slide over the mold, the film is introduced, clamped and formed into the mold for forming a first shell, the threaded sleeve is brought into an end position by being unscrewed and the shell is denied by the retaining sleeve.
  • the method according to the invention is exclusively the shaping process for creating a shell with a thread located thereon, for example a cover shell.
  • the film is preferably acted upon from its upper side with compressed air and nestles against the mold.
  • the shell is formed with the threads.
  • the threaded sleeve is spindled.
  • a preliminary gear understood comparable to a nut and a screw where the mother is the first shell and the screw is the threaded sleeve.
  • the shell is held during the unwinding of the retaining sleeve and / or of the film.
  • it is possible to fix the first shell during unwinding exclusively over the film, thereby preventing the shell from rotating with the threaded sleeve.
  • this is problematic, especially in the case of soft or thin materials, since the film can not absorb the forces occurring during unscrewing and deformations occur on the first shell. For this reason, it is advantageous to counter the first shell at least zus ⁇ Lich also with the retaining sleeve.
  • the shell can be stripped together with the film from the holding sleeve.
  • the film embossed with the first shells is fed to another conventional punching machine and the shells are cut out of the film.
  • a qualitatively even more precise concentric shaping can be achieved if the shell is already punched out of the film on the molding tool before the threaded sleeve is unwound.
  • the first shell since it is already detached from the film composite prior to unwinding, can be fixed exclusively against the threaded sleeve by means of the retaining sleeve against rotation.
  • the holding sleeve is provided with a geometrical structure which, after the shaping process, is designed to be complementary in the first shell and enables a positive force transmission.
  • the first shell is completely dissolved out of the film, it is a form cutting process.
  • the third sub-task is solved by a molding tool for producing a first shell with a fixed holding sleeve and a sleeve rotatable in the circumferential direction from a starting position to an end position threaded sleeve, wherein in the Ge threaded sleeve contours for forming at least two Gewinde ⁇ courses are formed ,
  • a schistem ⁇ pel is arranged centrally within the retaining sleeve.
  • the inner punch is used to shape the inner cup-shaped middle part and can be pushed ver ⁇ in a particular embodiment alone or together with the retaining sleeve in the axial direction. Due to the displaceability, it is possible after lifting the threaded sleeve, the first shell relative to the Form ⁇ tool to lift and transported away.
  • the threaded sleeve is arranged concentrically around the holding sleeve, so that the threaded sleeve rotates symmetrically around the holding sleeve during unwinding.
  • the retaining sleeve should be inside and the threaded sleeve outside.
  • the holding sleeve has a sloping wall section, in which holding ribs are arranged.
  • the retaining ribs can be aligned in the axial or radial direction of the retaining sleeve.
  • the retaining ribs should be as perpendicular as possible to the direction of rotation of the threaded sleeve, so that one of the pivoting movement the threaded sleeve on the shell acting torque is absorbed by the retaining ribs.
  • a holding device is arranged around the threaded sleeve, with which the film can be clamped outside the mold and thereby fixed.
  • the holding device may comprise, for example, a fixed punching counter and a lowerable holding plate.
  • a holding and punching device can be arranged circumferentially around the Gewin ⁇ dehülse.
  • the mold cutting can be carried out particularly advantageously with a holding and punching device which comprises a stripper plate, a knife plate which can be lowered and a fixed knife sleeve concentrically surrounding the threaded sleeve, the stripper plate and the knife plate being vertically movable.
  • the knife sleeve is preferably arranged between the threaded sleeve and the stripper plate.
  • the film is clamped between the knife plate after it has passed over the mold.
  • the latter is moved upwards, thereby shearing off the film with the knife plate.
  • the holding and punching device can comprise a fixed stamping counterpiece, a lowerable holding plate and a band steel knife which can be lowered to the stamped position.
  • the belt steel blade is a steel strip sharpened on one or both sides, which is closed annularly in the circumferential direction and is formed on its sharpened underside with recesses for the whereabouts of remaining webs.
  • the holding plate for holding the film and the strip steel blade are two separate Bau ⁇ parts, so that a worn strip steel blade can be exchanged individually in a simple manner. As a result, particularly favorable production costs are possible.
  • venting bores are arranged in the retaining sleeve.
  • the mold is pressurized from above with compressed air, so that the film conforms to the forming tool and assumes a shell shape. This nestling is supported by the vent holes. It is also possible to connect a vacuum line to the ventilation bores and to suck the film onto the shaping tool.
  • the threaded sleeve between the initial and end position during demolding a Ver ⁇ path of 10% to 25% of its circumference.
  • FIG. 1 a perspective outside view of a first
  • FIG. 2 shows a side view of the first shell according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a cross section of the first shell according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a detail of an enlarged cross-section of retaining edge, reducing collar, sealing cone and pot-shaped middle part of the first shell as cover shell;
  • Fig. 5 an external perspective view of a first
  • Fig. 6 an external perspective view of a first
  • Shell as a cover shell with only innen ⁇ lying rippled structure
  • Fig. 7 an external perspective view of a second
  • Shell as a bottom shell with symmetrically shaped retaining wings
  • FIG. 8 shows a plan view of the second shell according to FIG. 7;
  • Fig. 9 a side view of the second shell according to
  • Fig. 10 a plan view of a second shell as Boden ⁇ shell with asymmetrically shaped retaining wings; 11 ac: a partial cross section through a forming tool in various functional positions;
  • FIGS. 12a-c a partial cross section through a forming tool in various functional positions for forming cutting
  • FIGS. 12a-c shows a partial plan view of the shaping tool according to FIGS. 12a-c;
  • the cover shell 1 shows a first shell in the form of a cover shell 1.
  • the cover shell 1 has a convexly outwardly arched pot-shaped middle part 3, the peripheral wall 29 of which merges into a retaining edge 4.
  • the reduction collar 5 is located stepwise between the cup-shaped central part 3 and the retaining edge 4.
  • the circumferential wall 29 is provided with a ribbed structure 30, which also protrudes on the inside 29a (see FIG. 4).
  • the retaining edge 4 is provided with a fastening means 47 in the form of a total of four threads 7a, 7b, 7c, 7d whose contours are formed both on the inside 6a (see FIG. 3) and on the outside 6b of the retaining edge 4 ,
  • a second shell see FIG. 7
  • the retaining edge 4 is also surrounded to the outside with a circumferential punching edge 49.
  • each thread 7a, 7b, 7c, 7d there is in each case a threaded inlet 48, which widens in the manner of a funnel in the direction of the inlet side 31 in order to facilitate reception of, for example, a retaining leaf 11a, 11b, 11c To allow 11d.
  • the thread teeth 17a, 17b, 17c, 17d lying in the direction of rotation are correspondingly rounded on the inlet side 31.
  • All threads 7a, 7b, 7c, 7d run at an acute angle of less than 45 ° against the Reduzierbund 5.
  • This area represents a clamping area 32, in which, for example, holding wings 11a, 11b, 11c, 11d are fixed with their front edge 12 (see FIGS. 7 to 10) in a combined state of lid and bottom pan 1, 2 ⁇ the.
  • FIG. 3 shows, in a cross section running through the center of the round cover 1, the course and the dimensioning of the threads 7a, 7b, 7d and the arrangement of the seal 8 formed as a sealing cone 8a.
  • the inner diameter 18 of the retaining edge 4 is defined by the clearance between two opposing thread teeth 17a, 17b, 17c, 17d. In FIG. 3, the inner diameter 18 is determined by the distance between the thread teeth 17b, 17d.
  • the clear diameter within two opposite thread turns 7a, 7b, 7c, 7d is designated as the nominal diameter 15 of the retaining edge 4. In the figure 3, the nominal diameter 15 can be seen for example between the threads 7b, 7d. The nominal diameter 15 is always greater than the inner diameter 18.
  • the sealing cone 8a projecting in the direction of the underside 9 is visible, which runs closed around the cup-shaped central part 3.
  • the sealing cone 8a abuts from the inside against an opening edge 10 (FIGS. 7, 9) or the top section 34a (FIG. 9) of the cup wall 33 of the bottom shell 2, thereby producing a seal.
  • FIG. 4 shows, in an enlarged view, the area around the holder 4 in accordance with the sectional plane in FIG. 3.
  • the thread 7a shown in this view has a profile that is open to the inside 6a and otherwise largely rectangular.
  • the reducing collar 5 runs horizontally and is thus essentially perpendicular to the upper section 34a of the cup wall 33 (see FIG. Between the reducing collar 5 and the peripheral wall 29 there is the sealing cone 8a, which projects beyond the clamping region 32 in the embodiment shown.
  • FIG. 5 shows a cover shell 1 without circumferential sealing cone 8a.
  • This embodiment is provided for bottom shells 2, the opening edge 10 is to be closed with a sealing film.
  • a sealing cone 8a which in the assembled state of the cover shell 1 and the bottom shell 2 engages under the opening edge 10 of the bottom shell 2 (see FIG. 7), would push into the sealing film stretched over the opening edge 10 and is therefore suitable for such an embodiment form unsuitable.
  • the embodiment of the cover shell 1 shown in FIG. 5 has a total of six threads 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, which are distributed uniformly on the inside 6a (see FIG. 3).
  • Such a cover shell 1 can also be screwed onto a bottom shell 2, not shown, with six retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the cover shell 1 with a cylindrical circumferential wall 29 perpendicular to the reducing collar 5.
  • the cup-shaped central part 3 was shown without a central cover.
  • a toothing is arranged as a corrugated structure 30.
  • the corrugated structure 30 does not extend through the peripheral wall 29.
  • the outer side 29b of the peripheral wall 29 has rather a smooth surface. Due to the corrugated structure 30 aligned in the axial direction of the cover shell 1, it is possible to record torques acting on the cover shell 1 in circumferential direction over the corrugated structure 30 and a complementary formed forming tool 20 during the production process.
  • FIG. 7 shows a bottom shell 2 as a second shell, with a slightly conically opened but substantially cylindrical baffle 33, which merges into an opening edge 10 in its upper section 34a.
  • the lower section 34b of the cup wall 33 merges into a more conically tapered base region 35.
  • the bottom shell 2 is closed on one side with a bottom plate 36.
  • the opening edge 10 of the second shell has a fastening means 47 in the form of a total of four equally outwardly projecting retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d.
  • These retaining vanes 11a, 11b, 11c, 11d can be engaged in correspondingly formed threads 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, as shown in FIGS. 1 to 6, and by a rotational movement between the shell 1 and the shell denschale 2 in the threads 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f fixed.
  • the fixing takes place on the part of the holding wing 11a, 11b, 11c, 11d in the case of the usually used right-hand threads at the front edge 12 thereof.
  • the retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d are located in a plane to one another and close up with the opening edge 10 plan.
  • the distance from the outer edge 14 of a retaining wing 11 b to the outer edge 14 of the opposite retaining wing 11 d is referred to as a circle diameter 16.
  • the full circle diameter 16 is slightly smaller than the nominal diameter 15 of the cover shell 1.
  • the outer diameter 19 of the opening edge 10 is measured outside the retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d. So that the cover shell 1 can grip over the base shell 2, the outer diameter 19 is selected to be slightly smaller than the inner diameter 18 of the Halteran ⁇ of 4 (see Figure 3).
  • the symmetrical distribution of the holding wings 11a, 11b, 11c, 11d can also be seen from the plan view according to FIG. In this view, the symmetrical configuration of each holding wing 11a, 11b, 11c, 11d is clear. Starting from a rounded outer edge 14 adapted to the curvature of the opening edge 10, the leading edge 12 and the trailing edge 13 of each retaining wing 11a, 11b, 11c, 11d extend at the same angle in the direction of the opening edge
  • FIG. 9 shows a side view of the bottom shell 2.
  • a conically opening base region 35 engages, which merges into the essentially cylindrical cup wall 33, which opens only slightly conically.
  • the latter passes into a counter-conical wall which in turn closes with the opening edge 10 or the holding wings 11a, 11b, 11c, 11d arranged thereon.
  • the retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d have the same material thickness as the opening edge 10.
  • the retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d lie in a horizontal plane with the opening edge 10.
  • the retaining wings 11 a, 11 b, 11 c, 11 d can then also on their underside a ramp-like bevel, approximately at the thread pitch, have.
  • FIG. 10 shows a top view of a bottom shell 2 with four holding wings 11a, 11b, 11c, 11d projecting radially from the opening edge 10.
  • the retaining wings 11a, 11b, 11c, 11d have an asymmetric shape in relation to the embodiment shown in FIGS. 8 and 9.
  • the leading edge 12 rises steeply in the radial direction. The angle is about 45 to 60 degrees.
  • the leading edge 12 closes a uniformly convex curved common outside and Trailing edge 13, 14, which passes directly te in the nearest Vorderkan ⁇ 12.
  • the shell in the present case is a cover shell 1.
  • a molding tool 20 in three different functional positions with a film 23 already formed into a cover shell 1 shows in section in a cross section the FIGS. 11a to 11c.
  • FIG 11a In the figure 11a are an inner punch 39, a holding sleeve 21 and a threaded sleeve 22 in an initial position to each other.
  • the threaded sleeve 22 surrounds the holding sleeve 21 and the inner punch 39 from the outside, both of which are arranged non-rotatably in the forming tool 20.
  • the threaded sleeve 22 is pivotally mounted about the retaining sleeve 21.
  • a contour 25 for creating a thread 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f is formed, so that a heated film 23 has adapted according to the shape of the Formtechnik ⁇ tool 20 and in particular contours 25 of the threaded sleeve 22 ,
  • the multi-part molding tool 20 comprising the retaining sleeve 21 and the threaded sleeve 22
  • the at least two thread turns 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f to form and then the De ⁇ cokelschale 1 free from the mold 20.
  • This is done in accordance with Figure 11b by unscrewing the threaded sleeve 22 relative to the stationary holding sleeve 21 in the direction of movement 37. After unscrewing the threaded sleeve 22 is below the level of Stamped counter 41 depressed and is no longer engaged with the thread 7a.
  • the film 23 is fixed via a holding device 40 arranged concentrically around the forming tool 20.
  • the holding device 40 comprises a stationary stamping counter 41 and a holding plate 42, which can be lowered in the direction of the stamping counter 41. For fixing the film 23, this is clamped between the stamping counter 41 and the holding plate 42.
  • the holding sleeve 21 is provided in its wall section 28 with Gar ⁇ ribs 26, which are particularly well visible in Figure 13.
  • the retaining ribs 26 are formed in the peripheral wall 29 of the cover shell 1 as a ribbed structure 30 and permit a positive force transmission.
  • the holding sleeve 21 is moved back together with the inner punch 39 in the axial direction and the lowerable holding plate 42 is raised, so that the foil 23 with the lid shell 1 pronounced therein is released from the forming tool 20 and can be removed.
  • the Deckel ⁇ shell 1 can be dissolved out of the film 23.
  • FIG. 12 Various functional positions of a mold for cutting mold 20 are also shown in Figure 12 in a partial cross-section.
  • the assembly comprising the centrally located inner punch 39, the retaining sleeve 21 and the therefore pivotable threaded sleeve largely identical to the mold 20 shown in FIG. 11.
  • the molding tool 20 is concentrically surrounded by a holding and punching device 43 with which the cover shell 1 can be punched directly on the molding tool 20 from the film 23.
  • the holding and punching device 43 comprises the knife sleeve 24 immediately adjacent to the threaded sleeve 22, the stripper plate 44 arranged around the knife sleeve 24 and the knife plate 45 located above the stripper plate 44. Both the stripper plate 44 and the knife plate 45 are vertically movable.
  • the shaping of the cover shell 1 in the film 23 takes place according to the position of the molding tool 20 in FIG. 12a.
  • the film is fixed by the lowered in the direction of the stripper plate 44 blade plate 45 by a clamping action. After fixing stripping and knife plate 44, 45 were lowered together, so that in the transition stripper plate 44 to the knife sleeve 24 forms a step in the film 23 aus ⁇ .
  • FIG. 12b the threaded sleeve is spinded out in accordance with the direction of movement 37 and a thread 7a in the cover shell 1 is visible.
  • the knife sleeve 24 was moved upward, whereby the film 23 is sheared at its entire outer circumference on the blade plate 45.
  • the torque transmitted when unwinding onto the film resting loosely on the molding tool 20 is taken up solely by the corrugated structure 30 formed in the peripheral wall 29 and the retaining ribs 26 complementarily shaped in the retaining sleeve 21, thereby turning the film from the film 23 dissolved lid shell 1 during unwinding avoided.
  • the inner punch 39 is axially advanced relative to the fixed holding sleeve 21 and the holding and punching device 43 is opened.
  • the cover shell 1 can be very easily removed from the mold 20.
  • the knife sleeve 24 has moved back to a lowered position.
  • the holding ribs 26 arranged in the holding sleeve 21 can be seen, which allow holding the lid shell 1 which has already been completely released from the film 23, or a holding of the still connected with the film 23 Support standing lid shell 1.
  • the holding ribs 26 are in their axial alignment perpendicular to the direction of movement 37 of the threaded sleeve 22.
  • the holding ribs 26 are located in the oblique wall portion 28 of the holding sleeve 21.
  • the holding ribs 26 are found after the manufacturing process as a corrugated structure 30 on the finished molded lid shell. 1 again.
  • the holding sleeve 21 is provided with a plurality of vent holes 27, through which air between the film 23 and mold 20 escape or can be removed.
  • FIG. 14 shows a further alternative concerning the holding and supporting device 43 arranged around the forming tool 20 in a cut-out cross-sectional view for carrying out the band steel cutting.
  • the central assembly of the molding tool 20 also represents the inner punch 39, the shank 21 and the threaded sleeve 22.
  • the forming tool 20 is surrounded by the holding and supporting device 43, which has a stationary punching counter 41, a lowerable holding plate T / EP2005 / 008779
  • a first method step according to FIG. 14 a, the film 23 is moved over the forming tool 20 and fixed around the forming tool 20, in which the holding plate 42 is lowered and thereby the film 23 resting on the stamping counterpart 41 is clamped.
  • Another method step illustrated in FIG. 14 c comprises lowering the strip steel blade 46 onto the film 23, as a result of which the cover shell 1 is removed in a peripheral manner from the film 23.
  • the belt steel knife 46 is formed on its underside at discrete intervals with recesses, so that the cover shell 1 remains connected to the film 23 via rest webs 38. These residual ridges 38 break out in a controlled manner in subsequent stacking processes.
  • Peripheral wall cup-shaped central part a inside peripheral wall b outside peripheral wall
  • Cup wall Bottom cup a Upper section Cup wall b Lower section Cup wall

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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). Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine erste eine erste und eine zweite Schale (1, 2) bereitzustellen, die sich einerseits als Einwegartikel preisgünstig herstellen lässt und andererseits durch ein Zusammenfügen eine feste aber gut lösbare Verriegelung zu einem weitgehend dichten Behältnis ermöglichen. 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

Behälter mit Deckel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Deckelschale und eine Bodenschale aus ei¬ nem tiefgezogenen Kunststoffformteil sowie ein aus beiden Schalen zusammengefügtes Behältnis. Die Erfindung umfasst auch ein Verfah¬ ren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Deckel- oder Boden¬ schale.
Aus einer Kombination einer ersten Schale, beispielsweise einer De¬ ckelschale, mit einer zweiten Schale, beispielsweise einer Bodenscha¬ le, 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. Solche Behältnisse dienen zum Aufbewahren und zum Transport von Kleinteilen jeder Art, insbesondere auch von Lebensmitteln, wie bei¬ spielsweise Frischkäse, Joghurt und dergleichen, und bei letzterem auch von Salatkompositionen, die mit Dressing versehen sind oder zu denen noch das Dressing zugegeben werden muss. Ein gattungsfrem¬ des, da im Spritzgussverfahren hergestelltes Behältnis, offenbart die US 5,638,976. Das Spritzgussverfahren bietet den Vorteil, dass die Be¬ hältnisse mit einer hinsichtlich ihrer Geometrie großen Variantenvielfalt hergestellt werden können. Der Nachteil dieses Fertigungsverfahrens liegt in den vergleichsweise hohen Stückkosten bei der Herstellung.
Da die Behältnisse üblicherweise nach dem Aufbrauchen des Inhalts entsorgt werden, kommen nur besonders preisgünstig zu fertigende Behältnisse für diesen Einsatzzweck in Frage, die sich aus einem ther¬ moplastischen Material im Tiefziehverfahren herstellen lassen. Ein aus einem tiefgezogenen Kunststoffmaterial gefertigtes Behältnis mit zwei gegeneinander verschraubbaren Hälften ist in der US 3,322,262 beschrieben. Zum Verschrauben ist die erste Hälfte mit einem Außengewinde und die zweite Hälfte mit einem Innengewinde versehen. Diese konstruktive Ausgestaltung mit zwei komplementär aufeinander abgestimmten Gewinden ist fertigungstechnisch jedoch aufwendig herzustellen. Darüber hinaus wird die Dichtigkeit des zu¬ sammen geschraubten Behältnisses allein über die Gewindeverbindung realisiert, was bei den unvermeidbaren Fertigungstoleranzen beim Tief¬ ziehen zu erheblichen Undichtigkeiten führt. Dieses ist insbesondere beim Verpacken von Lebensmitteln nicht hinnehmbar.
Herkömmliche widerverschließbare Behältnisse, beispielsweise für Jo¬ ghurt, mit möglichst einfachen und preiswerten Verschluss- oder Ver¬ riegelungsmitteln verfügen über eine Bodenschale mit zugehöriger De¬ ckelschale, 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 Behälter¬ inhalt 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 Zusammen¬ fügen 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, bei¬ spielsweise einer Deckelschale, an der ein Befestigungsmittel zum Her¬ stellen einer Gewindeverbindung angeordnet ist, wobei das Befesti¬ gungsmittel einen zwischen dem Halterand und dem topfartigen Mittel¬ teil ausgebildeten Reduzierbund und mindestens zwei auf der Innensei¬ te des Halterandes mit gleicher Steigung angeordnete Gewindegänge umfasst, wobei der Reduzierbund die mindestens zwei Gewindegänge einseitig begrenzt und die mindestens zwei Gewindegänge jeweils ei¬ nen offenen Gewindeeinlauf aufweisen.
Jeder Gewindegang wird flanschartig von dem Reduzierbund begrenzt, so dass in dem Übergangsbereich von dem Gewindegang zu dem Re¬ duzierbund ein spitz zulaufendes Zwickel ausgebildet ist, in welchem komplementär mit dem Gewindegang zusammenwirkende Elemente einer zweiten Schale durch eine Klemmwirkung fixiert werden. Hierfür ist der Reduzierbund umlaufend mit einer konstanten Breite ausgebil¬ det. Eine derartige klemmende Befestigung ist besonders günstig für im Tiefziehverfahren hergestellte Kunststoffformteile geeignet.
Vorteilhafterweise sind die Gewindegänge jeweils diametral angeord¬ net. Hierdurch ergibt sich, bei ebenfalls diametral angeordneten kom¬ plementären Elementen der zweiten Schale, wie beispielsweise Halte¬ flügeln, eine gleichmäßig um den Öffnungsrand verteile Klemmwirkung, verbunden mit einer gleichmäßig verteilten Andruckkraft der Deckel¬ schale 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 reali¬ siert 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 Dich¬ tung 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 Öffnungs¬ rand und Innenwand ab und erzeugt dadurch eine Dichtwirkung. Anstel¬ le des umlaufenden Dichtkegels kann auch auf diesen verzichtet wer¬ den und eine Siegelfolie auf den Öffnungsrand geschweißt werden.
Die zweite Schale weist eine Becherwand auf, die in ihrem oberen Ab¬ schnitt mit einem kreisrunden Öffnungsrand ausgebildet ist und in ihrem unteren Abschnitt mit einer Bodenplatte dauerhaft verschlossen ist. Er¬ findungsgemäß ist an der zweiten Schale ein Befestigungsmittel zum Herstellen einer Gewindeverbindung angeordnet, wobei das Befesti¬ gungsmittel 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 zusammenge¬ fügtem 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 Ge¬ winde der ersten Schale komplementäres Gewinde verzichtet werden kann, wodurch der Aufwand bei der Herstellung deutlich verringert wird. Die Halteflügei 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 Aus¬ gestaltungen möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Halteflügel eine radial zu der zweiten Schale verlaufende Vorder¬ kante 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 Vorder¬ kante und eine konvex gewölbte Hinterkante aufweisen.
Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn die Halteflügel aus einer den Öffnungsrand überragenden quadratischen oder mehreckigen Hal¬ tefläche 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 Scha¬ le 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 zwei¬ ten Schale mindestens zwei von dem kreisrunden Öffnungsrand radial vorstehende Halteflügel umfasst.
Aus der Kombination der ersten Schale mit einer zweiten Schale ent¬ steht ein weitgehend dichtes Behältnis. Als komplementäres Bauele¬ ment zu den vorstehend beschriebenen mindestens zwei Gewindegän¬ gen greifen in diese an der zweiten Schale angeordnete radial vorste¬ hende Halteflügel ein.
Vorzugsweise ist die Anzahl der Halteflügel kleiner oder gleich der An¬ zahl 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 Verschrau- ben verursachen.
Günstigerweise weisen die mindestens zwei Gewindegänge in Um- fangsrichtung des Halterandes eine größere Breite als die Halteflügel auf. Hierdurch wird insbesondere im Eingangsbereich der Gewinde¬ gänge 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 aufwei¬ sen, der geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser der Halteflü¬ gel ist.
Ebenfalls kann es von Vorteil sein, wenn die erste Schale in einem Be¬ reich zwischen Gewindezähnen der Gewindegänge einen Innendurch¬ messer 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 ers¬ te Schale möglich. Nur im Bereich der Gewindegänge wird dieser, bei annähernd gleicher Wandstärke, nach außen sichtbar. Diese Innen¬ durchmesseraufweitung ist derart auf die Dimensionierung der Halteflü¬ gel abgestimmt, dass die Halteflügel in dem Gewindegang über die ge¬ samte Länge des Gewindeganges geführt sind. Der Innendurchmesser im Bereich der Gewindegänge sollte nur geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser der Halteflügel gewählt werden, damit eine mög¬ lichst große Überdeckung zwischen der Flanke des jeweiligen Gewin¬ deganges und dem darin geführten Halteflügel besteht.
Die Teilaufgabe wird mit einem Tiefziehverfahren gelöst, unter Verwen¬ dung eines Formwerkzeuges mit einer drehfest angeordneten Haltehül¬ se und einer zu der Haltehülse in Umfangsrichtung verschwenkbaren Gewindehülse, bei dem zunächst in einer Ausgangsstellung von Halte¬ hülse und Gewindehülse eine Folie über das Formwerkzeug gefahren, die Folie zum Ausbilden einer ersten Schale in das Formwerkzeug ein¬ gebracht, geklemmt und ausgeformt wird, die Gewindehülse durch Ausspindeln in eine Endstellung gebracht und die Schale von der Hal¬ tehülse abgestritten 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 Vor- gang vergleichbar mit einer Mutter und einer Schraube verstanden, wo¬ bei die Mutter die erste Schale und die Schraube die Gewindehülse darstellt. Durch Herausschrauben der Schraube aus der Mutter bezie¬ hungsweise der Gewindehülse aus der ersten Schale verliert die Ge¬ windehülse den Kontakt zu der ersten Schale und gibt diese dadurch frei, so dass die erste Schale nach oben von dem Formwerkzeug abge¬ hoben werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird die Schale wäh¬ rend 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 problema¬ tisch, da die Folie die beim Ausspindeln auftretenden Kräfte nicht auf¬ nehmen kann und es zu Deformationen an der ersten Schale kommt. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die erste Schale zumindest zusätz¬ lich auch mit der Haltehülse gegenzuhalten.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Schale zusam¬ men mit der Folie von der Haltehülse abgestreift werden. In einem wei¬ teren 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 Her¬ austrennen 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 Vorder¬ grund, 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 Polyste- rol (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 Ausspin¬ deln der Gewindehülse aus der Folie gestanzt wird. Dieses reduziert in erheblichem Maße die Ausschüsse, da nunmehr eine exakte Ausrich¬ tung der Schale zu dem Stanzwerkzeug möglich ist und ein Zwischen¬ transport von dem Formgebungswerkzeug zu dem Stanzwerkzeug ent¬ fällt.
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 Mit¬ drehen mit der Gewindehülse fixiert werden. Hierzu ist die Haltehülse mit einer geometrischen Struktur versehen, die nach dem Formge- bungsprozess 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 han¬ delt es sich um das Bandstahlschneiden. Hierbei werden zumindest teilweise noch Kräfte von der Folie während des Ausspindelns aufge¬ nommen 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 Ge¬ windehülse Konturen zum Ausformen von mindestens zwei Gewinde¬ gängen ausgebildet sind.
Vorteilhafterweise ist zentrisch innerhalb der Haltehülse ein Innenstem¬ pel 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 ver¬ schiebbar sein. Aufgrund der Verschiebbarkeit ist es möglich, nach dem Ausspindeln der Gewindehülse die erste Schale gegenüber dem Form¬ werkzeug anzuheben und abzutransportieren.
Vorzugsweise ist die Gewindehülse konzentrisch um die Haltehülse angeordnet, so dass sich beim Ausspindeln die Gewindehülse symmet¬ risch um die Haltehülse dreht. Dabei sollte die Haltehülse innen liegen und die Gewindehülse außen.
In einer günstigen Ausführungsform weist die Haltehülse einen schrä¬ gen 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 je¬ dem Fall sollten die Halterippen möglichst rechtwinklig zu der Drehrich¬ tung 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 Ge¬ windehülse 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 Halte¬ vorrichtung eine Halte- und Stanzvorrichtung umfänglich um die Gewin¬ dehülse angeordnet sein.
Das Formschneiden kann besonders vorteilhaft mit einer Halte- und Stanzvorrichtung durchgeführt werden, die eine Abstreifplatte, eine ab¬ senkbare Messerplatte und eine die Gewindehülse konzentrisch umge¬ bende feststehende Messerhülse umfasst, wobei die Abstreifplatte und die Messerplatte vertikal verfahrbar sind. Vorzugsweise ist die Messer¬ hülse zwischen der Gewindehülse und der Abstreifplatte angeordnet.
Mit Hilfe der absenkbaren Messerplatte wird die Folie, nachdem sie ü- ber das Formwerkzeug gefahren ist, zwischen der Messerplatte ge¬ klemmt. 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 Ab¬ streifplatte 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 Formgebungs¬ prozesses 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 Stanzge¬ genlage absenkbares Bandstahlmesser umfassen. Bei dem Band¬ stahlmesser handelt es sich um einen einseitig oder beidseitig ge¬ schärften 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 Bau¬ teile, 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 Entlüftungsbohrun¬ gen 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 Unter¬ druckleitung anzuschließen und die Folie an das formgebende Werk¬ zeug anzusaugen.
In einer besonders günstigen Ausführungsform legt die Gewindehülse zwischen Ausgangs- und Endstellung bei der Entformung einen Ver¬ fahrweg von 10 % bis 25 % ihres Umfanges zurück.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 14 Zeichnungsfiguren nä¬ her erläutert. Es zeigen dabei die Fig. 1 : eine perspektivische Außenansicht auf eine erste
Schale als Deckelschale mit umlaufendem Dichtke¬ gel;
Fig. 2: eine Seitenansicht der ersten Schale gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3: einen Querschnitt der ersten Schale gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4: einen ausschnittsweise vergrößerten Querschnitt von Halterand, Reduzierbund, Dichtkegel und topf- förmigem Mittelteil der ersten Schale als Deckel¬ schale;
Fig. 5: eine perspektivische Außenansicht auf eine erste
Schale als Deckelschale ohne Dichtkegel;
Fig. 6: eine perspektivische Außenansicht auf eine erste
Schale als Deckelschale mit ausschließlich innen¬ liegender Riffelstruktur;
Fig. 7: eine perspektivische Außenansicht auf eine zweite
Schale als Bodenschale mit symmetrisch geformten Halteflügeln;
Fig. 8: eine Draufsicht auf die zweite Schale gemäß Fig. 7;
Fig. 9: eine Seitenansicht auf die zweite Schale gemäß
Fig. 7;
Fig. 10; eine Draufsicht auf eine zweite Schale als Boden¬ schale mit asymmetrisch geformten Halteflügeln; Fig. 11 a-c: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formge¬ bungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellun¬ gen;
Fig. 12a-c: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formge¬ bungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellun¬ gen zum Formschneiden;
Fig. 13: eine teilweise Draufsicht auf das Formgebungs¬ werkzeug gemäß Fig. 12a-c;
Fig. 14a-d: einen teilweisen Querschnitt durch ein Formge¬ bungswerkzeug in verschiedenen Funktionsstellun¬ gen zum Bandstahlschneiden.
Die Figur 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 Rif¬ felstruktur 30 versehen, die auch auf der Innenseite 29a (siehe Figur 4) hervortritt.
Der Halterand 4 ist mit einem Befestigungsmittel 47 in Form von insge¬ samt vier Gewindegängen 7a, 7b, 7c, 7d versehen, deren Konturen so¬ wohl auf der Innenseite 6a (siehe Figur 3) als auch auf der Außenseite 6b des Halterandes 4 ausgebildet sind. Mit den Gewindegän¬ gen 7a, 7b, 7c, 7d kann beispielsweise eine als Bodenschale 2 ausges¬ taltete zweite Schale (siehe Figur 7) an der Deckelschale 1 befestigt werden. Der Halterand 4 ist außerdem nach außen mit einem umlaufenden Stanzrand 49 umgeben. Dieser weist einen größeren Durchmesser auf als die Deckelschale 1 , da dieser bei der Herstellung beispielsweise mit einer in Figur 12 näher beschriebenen Halte- und Stanzvorrichtung 43 aus einer Folie 23 herausgelöst wird, wobei die Halte- und Stanzvor¬ richtung 43 die Deckelschale 1 hülsenartig umgibt.
In der Seitenansicht der Figur 2 ist insbesondere der Verlauf der Ge¬ windegänge 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 In¬ nenseite 6a (siehe Figur 3) des Halterandes 4 nach innen und bilden eine Lauffläche für komplementär ausgebildete Elemente der Boden¬ schale 2. Die Elemente können beispielsweise als Halteflügel 11a, 11 b, 11c, 11d gemäß Figur 5 ausgeformt sein.
Auf der Einlaufseite 31 eines jeden Gewindeganges 7a, 7b, 7c, 7d be¬ findet sich jeweils ein Gewindeeinlauf 48, der sich in Richtung der Ein¬ laufseite 31 trichterartig aufweitet, um eine leichtere Aufnahme bei¬ spielsweise eines Halteflügels 11a, 11 b, 11c, 11d zu ermöglichen. Dar¬ über 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 ei¬ nen Klemmbereich 32 dar, in welchem beispielsweise Halteflügel 11a, 11 b, 11 c, 11d mit ihrer Vorderkante 12 (s. Figuren 7 bis 10) in zusam¬ mengefügtem Zustand von Deckel- und Bodenschale 1 , 2 fixiert wer¬ den. Die Figur 3 zeigt in einem durch den Mittelpunkt der runden Deckel¬ schale 1 verlaufenden Querschnitt den Verlauf und die Dimensionie¬ rung der Gewindegänge 7a, 7b, 7d sowie die Anordnung der als Dicht¬ kegel 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 Figur 3 ist der Innendurchmesser 18 durch den Ab¬ stand zwischen den Gewindezähnen 17b, 17d bestimmt. Der lichte Durchmesser innerhalb von zwei gegenüberliegenden Gewindegän¬ gen 7a, 7b, 7c, 7d, wird als Nenndurchmesser 15 des Halterandes 4 bezeichnet. In der Figur 3 ist der Nenndurchmesser 15 beispielsweise zwischen den Gewindegängen 7b, 7d zu erkennen. Der Nenndurch¬ messer 15 ist stets größer als der Innendurchmesser 18.
Zwischen dem Reduzierbund 5 und der Umfangswand 29 des topfarti¬ gen Mittelteils 3 ist der in Richtung der Unterseite 9 vorstehende Dicht¬ kegel 8a sichtbar, der geschlossen um das topfartige Mittelteil 3 ver¬ läuft. In zusammengefügtem Zustand von Deckelschale 1 und einer Bodenschale 2 stößt der Dichtkegel 8a von innen gegen einen Öff¬ nungsrand 10 (Figur 7, 9) beziehungsweise den oberen Abschnitt 34a (Figur 9) der Becherwand 33 der Bodenschale 2 und führt dadurch eine Abdichtung herbei.
Die Figur 4 zeigt in einer vergrößerten Ansicht den Bereich um den Hal¬ terand 4 entsprechend der Schnittebene in Figur 3. Der in dieser An¬ sicht dargestellte Gewindegang 7a weist ein zur Innenseite 6a offenes und ansonsten weitgehend rechteckiges Profil auf.
Der Reduzierbund 5 verläuft waagerecht und steht damit im Wesentli¬ chen senkrecht zu dem oberen Abschnitt 34a der Becherwand 33 (s. Figur 9). Zwischen dem Reduzierbund 5 und der Umfangswand 29 be- findet sich der Dichtkegel 8a, der in der gezeigten Ausführungsform den Klemmbereich 32 nach unten überragt.
In der Figur 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 Deckel¬ schale 1 und Bodenschale 2 unter den Öffnungsrand 10 der Boden¬ schale 2 (siehe Figur 7) greift, würde in die über den Öffnungsrand 10 gespannte Siegelfolie einstoßen und ist daher für eine derartige Ausfüh¬ rungsform ungeeignet.
Darüber hinaus weist die in Figur 5 gezeigte Ausführung der Deckel¬ schale 1 insgesamt sechs Gewindegänge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f auf, die gleichmäßig verteilt auf der Innenseite 6a (siehe Figur 3) angeordnet sind. Eine derartige Deckelschale 1 kann auch auf eine nicht dargestell¬ te Bodenschale 2 mit sechs Halteflügeln 11a, 11 b, 11 c, 11d geschraubt werden.
Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Deckelschale 1 mit einer senkrecht auf dem Reduzierbund 5 stehenden zylindrischen Um- fangswand 29. Aus Gründen einer besseren Darstellung wurde der topfartige Mittelteil 3 ohne mittige Abdeckung dargestellt. Auf der In¬ nenseite 29a der Umfangswand 29 ist eine Verzahnung als Riffelstruk¬ tur 30 angeordnet. Die Riffelstruktur 30 reicht nicht durch die Umfangs¬ wand 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, wäh¬ rend des Herstellungsprozesses auf die Deckelschale 1 in Umfangs- richtung wirkende Drehmomente über die Riffelstruktur 30 und ein komplementär ausgebildetes Formwerkzeug 20 aufzunehmen. In der Figur 7 ist als zweite Schale eine Bodenschale 2 gezeigt, mit ei¬ ner leicht konisch geöffneten aber im Wesentlichen zylindrischen Be¬ cherwand 33, die in ihrem oberen Abschnitt 34a in einen Öffnungsrand 10 übergeht. Der untere Abschnitt 34b der Becherwand 33 geht in ei¬ nen stärker konisch zulaufenden Sockelbereich 35 über. Auf der Unter¬ seite ist die Bodenschale 2 mit einer Bodenplatte 36 einseitig ver¬ schlossen.
Der Öffnungsrand 10 der zweiten Schale weist ein Befestigungsmittel 47 in Form von insgesamt vier gleichmäßig nach außen ragenden Hal¬ teflügeln 11a, 11 b, 11c, 11d auf. Diese Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d können in entsprechend ausgebildete Gewindegän¬ ge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt, eingrei¬ fen und durch eine Drehbewegung zwischen Deckelschale 1 und Bo¬ denschale 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 Vorderkan¬ te 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 11 b zu der Au¬ ßenkante 14 des gegenüberliegenden Halteflügels 11d wird als Voll¬ kreisdurchmesser 16 bezeichnet. Der Vollkreisdurchmesser 16 ist ge¬ ringfügig kleiner gewählt als der Nenndurchmesser 15 der Deckelschale 1. Der Außendurchmesser 19 des Öffnungsrandes 10 wird außerhalb der Halteflügel 11a, 11 b, 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 Halteran¬ des 4 (vergleiche Figur 3). Die symmetrische Verteilung der Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d ist auch der Draufsicht gemäß Figur 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 Öff¬ nungsrandes 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 Figur 9 stellt in einer Seitenansicht die Bodenschale 2 dar. An der Bodenplatte 36 greift zunächst ein sich konisch öffnender Sockelbe¬ reich 35 an, der in die im Wesentlichen zylindrische, sich nur geringfü¬ gig konisch öffnende, Becherwand 33 übergeht. In dem oberen Ab¬ schnitt 34a der Becherwand 33 geht diese in eine gegenkonische Wan¬ dung über, die wiederum mit dem Öffnungsrand 10 beziehungsweise den daran angeordneten Halteflügeln 11 a, 11 b, 11c, 11d abschließt. Die Halteflügel 11a, 11 b, 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 Halteflü¬ gel 11 a, 11 b, 11 c, 11 d mit einer gegenüber dem Öffnungsrand 10 grö¬ ßeren Materialstärke auszuformen. Die Halteflügel 11 a, 11 b, 11c, 11d können dann auch auf ihrer Unterseite eine rampenartige Abschrägung, angenähert an die Gewindesteigung, aufweisen.
Die Figur 10 zeigt in einer Draufsicht eine Bodenschale 2 mit vier radial vom Öffnungsrand 10 abstehenden Halteflügeln 11a, 11 b, 11c, 11 d. Die Halteflügel 11a, 11b, 11c, 11d weisen jedoch eine gegenüber der in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ausführungsform eine asymmetrische Form¬ gebung 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 Vorderkan¬ te 12 übergeht.
In den nachfolgenden Figuren 11 bis 14 werden die Herstellung einer ersten Schale im Tiefziehverfahren mit einem Gewinde sowie unter¬ schiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Formwerkzeu¬ ge 20 beschrieben. Die Schale ist im vorliegenden Fall eine Deckel¬ schale 1.
Ein Formwerkzeug 20 in drei unterschiedlichen Funktionsstellungen mit einer bereits zu einer Deckelschale 1 ausgeformten Folie 23 zeigt aus¬ schnittsweise in einem Querschnitt die Figur 11a bis 11c.
In der Figur 11a befinden sich ein Innenstempel 39, eine Haltehülse 21 und eine Gewindehülse 22 in einer Ausgangsstellung zueinander. Da¬ bei umgibt die Gewindehülse 22 von außen die Haltehülse 21 und den Innenstempel 39, die beide drehfest in dem Formwerkzeug 20 ange¬ ordnet 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 Formwerk¬ zeuges 20 und insbesondere auch Konturen 25 der Gewindehülse 22 angepasst hat.
Mit Hilfe des mehrteiligen Formwerkzeuges 20, umfassend die Halte¬ hülse 21 und die Gewindehülse 22, ist es möglich, in einem ersten Ver¬ fahrensschritt gemäß der Figur 11a zunächst die mindestens zwei Ge¬ windegänge 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f zu formen und anschließend die De¬ ckelschale 1 von dem Formwerkzeug 20 zu befreien. Dieses geschieht entsprechend Figur 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 Figur 11a gezeigten Formgebung und während des Ausspindelns gemäß Figur 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 verhin¬ dert. Hierfür ist die Haltehülse 21 in ihrem Wandabschnitt 28 mit Halte¬ rippen 26 versehen, die besonders gut in Figur 13 sichtbar sind. Die Halterippen 26 sind in der Umfangswand 29 der Deckelschale 1 als Rif¬ felstruktur 30 ausgeformt und erlauben eine formschlüssige Kraftüber¬ tragung.
In einem letzten, in Figur 11c gezeigten Verfahrensschritt wird die Hal¬ tehülse 21 zusammen mit dem Innenstempel 39 in axialer Richtung zu¬ rückgefahren 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 weite¬ ren, dem Fachmann bekannten Arbeitsschritten kann dann die Deckel¬ schale 1 aus der Folie 23 herausgelöst werden.
Verschiedene Funktionsstellungen eines Formwerkzeugs 20 zum Formschneiden werden in der Figur 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 Figur 11 ge¬ zeigten 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 Ge¬ windehülse 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 Figur 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 aus¬ bildet.
In der Figur 12b ist die Gewindehülse entsprechend der Bewegungs¬ richtung 37 herausgespindelt und ein Gewindegang 7a in der Deckel¬ schale 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 Um- fangswand 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 Figur 12c gezeigt, der Innenstempel 39 ge¬ genüber 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 Form¬ werkzeug 20 entnommen werden. Die Messerhülse 24 ist in eine abge¬ senkte Position zurückgefahren.
In der teilweisen Draufsicht der Figur 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 Deckel¬ schale 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 Bewegungs¬ richtung 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 Figur 14 zeigt eine weitere Alternative betreffend die um das Form¬ werkzeug 20 angeordnete Halte- und Stützvorrichtung 43 in einer aus¬ schnittsweisen Querschnittsansicht zum Durchführen des Bandstahl¬ schneidens.
Die zentrale Baugruppe des Formwerkzeugs 20 stellt auch hier der In¬ nenstempel 39, die Haiehülse 21 und die Gewindehülse 22 dar. Umge¬ ben ist das Formwerkzeug 20 von der Halte- und Stützvorrichtung 43, die eine feststehende Stanzgegenlage 41 , eine absenkbare Halteplatte T/EP2005/008779
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42 und ein an der Halteplatte 42 geführtes Bandstahlmesser 46 um- fasst.
In einem ersten Verfahrensschritt wird entsprechend Figur 14a die Folie 23 über das Formwerkzeug 20 gefahren und rings um das Formwerk¬ zeug 20 fixiert, in dem die Halteplatte 42 abgesenkt und dadurch die auf der Stanzgegenlage 41 liegende Folie 23 beklemmt wird.
Anschließend wird, wie in Figur 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 Folienver¬ bund gehalten.
Ein weiterer in Figur 14c dargestellter Verfahrensschritt umfasst das Absenken des Bandstahlmessers 46 auf die Folie 23, wodurch die De¬ ckelschale 1 umfänglich aus der Folie 23 herausgelöst wird. Das Band¬ stahlmesser 46 ist jedoch auf seiner Unterseite in diskreten Abständen mit Ausnehmungen ausgebildet, so dass die Deckelschale 1 über Rest¬ stege 38 mit der Folie 23 verbunden bleibt. Diese Reststege 38 brechen kontrolliert in nachfolgenden Stapeiverfahren 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 Stanzge¬ genlage 41 und abgesenkter Gewindehülse 22 verfahren (Figur 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. 08779
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Bezugszeichenliste
1 Deckelschale
2 Bodenschale
3 topfartiges Mittelteil
4 Halterand
5 Reduzierbund
6a Innenseite Halterand
6b Außenseite Halterand
7a, 7b, 7c, Gewindegänge
7d, 7θ, 7f
8 Dichtung
8a Dichtkegel
9 Unterseite erste Scha
10 Öffnunαsrand zweite !
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 Wandabschnitt Haltehülse
Umfangswand topfartiges Mittelteil a Innenseite Umfangswand b Außenseite Umfangswand
Riffelstruktur Umfangswand
Einlaufseite Gewindegang
Klemmbereich Gewindegang
Becherwand Bodenschale a oberer Abschnitt Becherwand b unterer Abschnitt Becherwand
Sockelbereich Becherwand
Bodenplatte
Bewegungsrichtung Gewindehülse
Figure imgf000028_0001
Reststege
Innenstempel
Haltevorrichtung
Stanzgegenlage
Absenkbare Halteplatte
Halte- und Stanzvorrichtung
Abstreifplatte
Messerplatte
Bandstahlmesser
Befestigungsmittel
Offener Gewindeeinlauf
Stanzrand

Claims

Patentansprüche
1. Erste Schale, beispielsweise eine Deckelschale (1), aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil mit einem inneren topfartigen Mittelteil (3) und einem äußeren Halterand (4), dadurch ge¬ kennzeichnet,
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 Gewindegän¬ ge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)
umfasst, wobei der Reduzierbund (5) die mindestens zwei Ge¬ windegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einseitig begrenzt und die mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen of¬ fenen Gewindeeinlauf (48) aufweisen.
2. Erste Schale nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) jeweils diametral an¬ geordnet sind.
3. Erste Schale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) eine Stei¬ gung von 5° bis 30° aufweisen.
4. Erste Schale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Schale (1 , 2) mit einer Dichtung (8) aus¬ gestattet ist.
5. 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.
6. Zweite Schale, beispielsweise eine Bodenschale (2), aus einem tiefgezogenen Kunststoffformteil mit einer Becherwand (33), wo¬ bei die Becherwand (33) in ihrem oberen Abschnitt (34a) mit ei¬ nem kreisrunden Öffnungsrand (10) ausgebildet ist und in ihrem unteren Abschnitt (34b) mit einer Bodenplatte (36) dauerhaft ver¬ schlossen 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 Halteflü¬ gel (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) umfasst.
7. Zweite Schale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflügel (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) jeweils diametral ange¬ ordnet sind.
8. Zweite Schale nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Halteflügel (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) 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.
9. Widerverschließbares Behältnis mit einer ersten Schale, bei¬ spielsweise 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 Ab¬ schnitt (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 Scha¬ le (1 , 2) von außen an der zweiten Schale (1 , 2) angreift und mit einem Halterand (4) die zweite Schale (1 , 2) über¬ ragt,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der ersten Schale (1 , 2) zwischen Halterand (4) und topfartigen Mittelteil (3) ein Reduzierbund (5) ausge¬ bildet ist, und
dass die erste und zweite Schale (1 , 2) über eine Gewin¬ deverbindung (47) miteinander verschraubbar sind, wobei die Gewindeverbindung (47)
an der ersten Schale (1 , 2) auf der Innensei¬ te (6) des Halterandes (4) mindestens zwei Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) glei¬ cher 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, 11 b, 11c, 11d) umfasst.
10. Behältnis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Halteflügel (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) kleiner oder gleich der Anzahl der Gewindegänge (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) ist.
11. 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, 11 b, 11c, 11d) aufweisen.
12. Behältnis nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die erste Schale (1 , 2) im Bereich des Halteran¬ des (4) und zwischen den gegenüberliegenden Gewindegän¬ gen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) einen Nenndurchmesser (15) auf¬ weist, der geringfügig größer als der Vollkreisdurchmesser (16) der Halteflügel (11a, 11 b, 11c, 11d) ist.
13. Behältnis nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, 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 Öff¬ nungsrandes (10) ist.
14. Tiefziehverfahren zum Herstellen einer ersten Schale (1 , 2), bei¬ spielsweise 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 Halte¬ hülse (21 ) in Umfangsrichtung verschwenkbaren Gewindehül¬ se (22), bei dem
- in einer Ausgangsstellung von Haltehülse (21 ) und Ge¬ windehülse (22) eine Folie (23) über das Formwerk¬ zeug (20) gefahren wird,
- die Folie (23) zum Ausbilden der Schale (1 , 2) in das Formwerkzeug (20) eingebracht, geklemmt und ausge¬ formt wird,
- die Gewindehülse (22) durch Ausspindeln in eine Endstel¬ lung gebracht wird und
- die Schale (1 , 2) von der Haltehülse abgestreift wird.
15. 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.
16. Tiefziehverfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Scha¬ le (1 , 2) zusammen mit der Folie (23) von der Haltehülse (21) abgestreift wird.
17. Tiefziehverfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Scha¬ le (1 , 2) auf dem Formwerkzeug (20) nach dem Ausspindeln der Gewindehülse (22) aus der Folie (23) gestanzt wird.
18. Tiefziehverfahren nach Anspruch 14, bei dem die Schale (1 , 2) auf dem Formwerkzeug (20) vor dem Ausspindeln der Gewinde¬ hülse (22) aus der Folie (23) gestanzt wird.
19. Tiefziehverfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Scha¬ le (1 , 2) vollständig aus der Folie (23) gestanzt wird.
20. Tiefziehverfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Scha¬ le (1 , 2) teilweise aus der Folie (23) gestanzt wird und Restste¬ ge (38) zwischen der Folie (23) und der Schale (1 , 2) stehen bleiben.
21. Formwerkzeug (20) zum Durchführen des Verfahrens nach ei¬ nem der Ansprüche 14 bis 20 mit einer drehfest angeordneten Haltehülse (21) und einer zu der Haltehülse (21) in Umfangsrich- tung aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung spindelba¬ ren Gewindehülse (22), wobei in der Gewindehülse (22) Kontu¬ ren (25) zum Ausformen von mindestens zwei Gewindegän¬ gen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) ausgebildet sind.
22. Formwerkzeug nach Anspruch 21 , bei dem zentrisch innerhalb der Haltehülse (21) ein Innenstempel (39) angeordnet ist.
23. Formwerkzeug nach Anspruch 22, bei dem der Innenstem¬ pel (39) und/oder die Haltehülse (21) in axialer Richtung ver¬ schiebbar sind.
24. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem die Gewindehülse (22) konzentrisch um die Haltehülse (21 ) ange¬ ordnet ist.
25. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Haltehülse (21) einen schrägen Wandabschnitt (28) aufweist, in welchem Halterippen (26) angeordnet sind.
26. Formwerkzeug nach Anspruch 25, bei dem die Halterippen (26) in axialer oder radialer Richtung der Haltehülse (21) ausgerichtet sind.
27. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem um die Gewindehülse (22) eine Haltevorrichtung (40) angeordnet ist.
28. Formwerkzeug nach Anspruch 27, bei dem die Haltevorrich¬ tung (40) eine feststehende Stanzgegenlage (41 ) und eine ab¬ senkbare Halteplatte (42) umfasst.
29. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem umfänglich um die Gewindehülse (22) eine Halte- und Stanzvor¬ richtung (43) angeordnet ist.
30. Formwerkzeug nach Anspruch 29, bei dem die Halte- und Stanz¬ vorrichtung (43) eine Abstreifplatte (44), eine absenkbare Mes¬ serplatte (45) und eine die Gewindehülse (22) konzentrisch um¬ gebende feststehende Messerhülse (24) umfasst, wobei die Ab¬ streifplatte (44) und die Messerplatte (45) vertikal verfahrbar sind.
31. Formwerkzeug nach Anspruch 30, bei dem die Messerhülse (24) zwischen der Gewindehülse (22) und der Abstreifplatte (44) an¬ geordnet ist.
32. Formwerkzeug nach Anspruch 29, bei dem die Halte- und Stanz¬ vorrichtung (43) eine feststehende Stanzgegenlage (41), eine absenkbare Halteplatte (42) und ein auf die Stanzgegenlage (41) absenkbares Bandstahlmesser (46) umfasst.
33. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 32, bei dem in der Haltehülse (21) Entlüftungsbohrungen (27) angeordnet sind.
34. 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 ent¬ spricht.
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