Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines thermogeformten Artikels, insbesondere Verpackungsartikels, wie eines Behälters oder Behälterdeckels, sowie einen thermogeformten Artikel, insbesondere Verpackungsartikel, z. B. in Form eines Behälters oder eines Behälterdeckels. An einem derartigen Artikel ist wenigstens ein in radialer Richtung vorstehendes Gewinde- oder Knaggensegment ausgebildet, um gewinde- oder bayonettverschlussartige Struktur und damit eine Verschließmöglichkeit des Artikels vorzusehen.

Nach dem Stand der Technik werden thermogeformte Verpackungsartikel wie Becher und Schalen insbesondere zur Verpackung von Lebensmitteln mittels einer Siegelfolie versiegelt und gegebenenfalls mit einer Kartonmanschette oder einem Umkarton verpackt oder zusätzlich mit einem Stülpdeckel versehen. Das Verschließen mittels Siegelfolie ist notwendig, um eine Abdichtung gegenüber der Umgebung zu erzielen. Allein durch Verwendung einer Umverpackung oder eines Stülpdeckels kann ein Verpackungsartikel nach dem Stand der Technik nicht dicht verschlossen werden. Der Sitz eines Deckels auf dem Behälter ist unter anderem abhängig von Randaußenmaßen des Behälters, dem Passmaß des Deckels sowie Ausführung, Position und Anzahl von Noppen, die den Deckel am Behälter halten. Insgesamt ist der Deckelsitz Schwankungen unterworfen, die gegebenenfalls durch Schwindungen und Verformungen aufgrund eines Sterilisationsprozesses während oder nach der Befüllung des Verpackungsartikels mit Lebensmitteln überlagert werden. Derartige Schwindungen oder Verformungen können vom Verpackungshersteller nicht berücksichtigt und beeinflusst werden.

Die zwingende Verwendung einer Versiegelung zum dichten Verschließen des

Verpackungsartikels bringt Nachteile mit sich, beispielsweise in Form eines erhöhten Fertigungs- und Materialaufwands. Ein weiterer Nachteil ist, dass ein einmal geöffneter Verpackungsartikel nicht dicht wiederverschließbar ist, wodurch mögliche

Verwendungen und Füllgrößen des Verpackungsartikels beschränkt werden.

Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen thermogeformten Artikel, insbesondere Verpackungsartikel, beispielsweise in Form eines Behälters oder Behälterdeckels, zu schaffen, die ohne zwingende Verwendung einer Versiegelung dicht verschließbar und insbesondere nach einem Erstgebrauch dicht wiederverschließbar sind. Gegenüber herkömmlichen mit thermogeformten Verpackungsartikeln verwendeten Deckeln soll eine bessere

Dichtigkeit erzielt werden. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung meist mit Bezug auf einen thermogeformten Artikel erläutert. Die Bezeichnung "Artikel" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass damit Verpackungsartikel und insbesondere Behälter im weitesten Sinne und Behälterdeckel bezeichnet werden. Die Artikel weisen im Allgemeinen einen Artikelboden und eine Artikelwandung auf, mit welchen Bezeichnungen demnach auch Behälterboden, Behälterwandung, Deckelboden und Deckelwandung bezeichnet werden. Sie können von beliebiger Form sein, sind jedoch zumindest in einem Teilbereich der Artikelwandung kreisförmig und mit kreisförmigem Querschnitt parallel zum Artikelboden ausgebildet, um ein Verdrehen zum Verschrauben oder Verbinden eines Artikels (z.B. Behälter) mit einem

entsprechenden Gegenpart (z.B. Deckel) zu ermöglichen.

Verfahrensseitig wird die vorgenannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur

Herstellung eines thermogeformten Artikels, insbesondere Verpackungsartikels, wie eines Behälters oder Behälterdeckels, in einem Thermoformwerkzeug mit einem

Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, die gegeneinander bewegbar sind, wobei eine Kunststofffolie zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug zugeführt wird, Ober- und Unterwerkzeug geschlossen werden und die zugeführte Kunststofffolie

thermogeformt wird, wodurch der Artikel mit einer Artikelwandung und einem

Artikelboden ausgeformt wird, wobei während des Thermoformens am Artikel wenigstens ein Gewinde- oder Knaggensegment ausgebildet wird, wobei sich das wenigstens eine Gewinde- oder Knaggensegment in umfänglicher Richtung des Artikels erstreckt und von der Artikelwandung in radialer Richtung hervorsteht.

Vorrichtungsseitig wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch einen thermogeformten Verpackungsartikel, wie Behälter oder Behälterdeckel, vorzugsweise hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, mit Artikelboden und

Artikelwandung, wobei an dem Artikel wenigstens ein in radialer Richtung vorstehendes Gewinde- oder Knaggensegmente ausgebildet ist. Sie wird des Weiteren gelöst durch ein Verpackungssystem, aufweisend einen thermogeformten Artikel in Form eines Behälters nach der Erfindung sowie einen thermogeformten Artikel in Form eines Behälterdeckels nach der Erfindung, insbesondere wobei der Behälterdeckel gegenüber dem Behälter ein radiales Übermaß aufweist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein dicht verschließbarer und

insbesondere dicht wiederverschließbarer Artikel mittels Thermoformen hergestellt werden, beispielsweise in Form eines Behälters und eines dazugehörigen Behälterdeckels. Die Gestalt des Artikels und insbesondere das wenigstens eine

Gewinde- oder Knaggensegnnent werden vorzugsweise in einem Arbeitsgang beim Thermoformen hergestellt. Hierdurch kann der Artikel in vorteilhafter Weise mit kurzen Taktzeiten hergestellt werden.

Der Behälter weist wenigstens ein Gewinde- oder Knaggensegment auf. In besonderen Ausführungsformen kann er zwei oder mehr solche Segmente aufweisen. Diese können im Falle von Gewindesegmenten einander in Höhenrichtung der Behälterwandung (in Werkzeugschließrichtung) zumindest teilweise überdecken. Im Falle von

Knaggensegmenten sind diese in umfänglicher Richtung des Artikels voneinander beabstandet angeordnet. Dies ist auch bei Gewindesegmenten möglich, in diesem Fall wird ein Gewinde mit abschnittsweisen Gewindeflanken gebildet. Ein Gewinde- oder Knaggensegment im Sinne der Erfindung steht in radialer Richtung des Artikels von diesem, vorzugsweise von dessen Artikelwandung, ab. Es steht bevorzugt nach außen ab, kann aber auch radial nach innen in das vom Artikel umgebene Volumen vorstehen. Ein Segment erstreckt sich vorzugsweise in umfänglicher Richtung des Artikels. Das wenigstens eine Gewinde- oder Knaggensegment bzw. mehrere (wenigstens zwei) Gewinde- oder Knaggensegmente bilden bajonettverschluss- oder gewindeartige Strukturen an dem thermogeformten Artikel aus, die mit entsprechenden

Gegenstrukturen an einem passenden Gegenpart einen Bajonettverschluss oder ein Gewinde zum Verschließen oder Wiederverschließen des Artikels formen. Durch die nach Art eines Bajonettverschlusses oder eines Gewindes ausgebildeten Segmente wird eine nutzerseitig leicht auch mehrfach zu schließende und zu öffnende Verbindung von geeigneter Dichtheit geschaffen.

Erfindungsgemäß werden die Gewinde- oder Knaggensegmente während des

Thermoformens im Thermoformwerkzeug ausgebildet. Mit besonderem Vorteil werden die bei einer Ausführungsform vollständig oder in ihrer kompletten fertigen Struktur während des Thermoformens ausgebildet. Es können mehrere solche Segmente ausgebildet werden, die in umfänglicher Richtung des Artikels voneinander beabstandet sind. Außerdem kann die in umfänglicher Richtung des Artikels hervorstehende Struktur der Segmente während des Thermoformens ausgebildet werden, während die letztendliche Formgebung schließlich bei einem Ausstanzen des thermogeformten Artikels aus der Kunststofffolie erzeugt wird.

Wenigstens ein Gewinde- oder Knaggensegment kann zumindest abschnittsweise in der Folienebene ausgebildet werden. In diesem Fall kann das Thermoformwerkzeug mit Vorteil einfach gestaltet sein, da aufgrund der in der Folienebene oder der Werkzeugteilungsebene liegenden Segmente ein Entformen und Auswerfen der thermogeformten Artikel aus dem Werkzeug einfach möglich ist.

Wenigstens ein Gewinde- oder Knaggensegment kann nach einer weiteren Form der Erfindung zumindest abschnittsweise parallel zur Folienebene ausgebildet wird.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann es oder sie wenigstens abschnittsweise gegenüber der Folienebene geneigt sein. Auch kann es zur Folienebene in der

Werkzeugbewegungsrichtung versetzt ausgebildet werde. Im Falle geneigter oder außerhalb der Werkzeugteilungsebene ausgebildeter Segmente sind Vorkehrungen zum Entformen zu treffen. Beispielsweise kann ein Werkzeugstempel oder ähnliches Element vorgesehen sein, der während des Thermoformens oder vor dem Thermoformen radial zugestellt wird und im Werkzeug die Form für zumindest Abschnitt oder Teilbereiche eines Gewinde- oder Knaggensegments ausbildet. Zum Entformen wird der Stempel aus seiner formgebenden Stellung in eine Entformstellung gebracht, in der der

thermogeformte Artikel aus dem Thermoformwerkzeug entformt oder ausgeworfen werden kann.

Eine andere Möglichkeit, ein Gewinde- oder Knaggensegment zu erzeugen und entformen zu können bietet eine weitere Form der Erfindung, nach der im Ober- und/oder Unterwerkzeug eine radiale Vertiefung oder Ausnehmung ausgebildet ist, die beim Thermoformen entlüftet wird, so dass im Thermoformwerkzeug befindliche Folie in die Vertiefung gelangt und dabei ein Gewinde- oder Knaggensegment ausbildet.

Anstelle einer oder zusätzlich zu einer Entlüftung der Vertiefung oder Ausnehmung kann eine Druckbeaufschlagung des im Werkzeug befindlichen Folienmaterials von der der Ausnehmung oder Vertiefung gegenüberliegenden Seite erfolgen. Schließlich kann nach dem Ausbilden eines Gewinde- oder Knaggensegments ein Bereich von Ober- und/oder Unterwerkzeug radial positioniert werden, um ein Entformen des Artikels aus dem Thermoformwerkzeug zu ermöglichen.

Nach dem Thermoformen der Artikel aus einer Kunststofffolie wird der geformte Artikel oder werden mehrere geformte Artikel aus der Kunststofffolie ausgestanzt. Dabei können beim Thermoformen vorgeformte Gewinde- oder Knaggensegmente

letztendlich fertiggestellt werden, indem sie aus der Kunststofffolie ausgestanzt werden. Diese Form des Verfahrens ist besonders vorteilhaft, wenn die Segmente in der Folienoder Werkzeugteilungsebene thermogeformt sind, die Fertigstellung der Segmente und das Ausstanzen des Artikels aus der Folie erfolgen einfach und schnell in einem

Arbeitsgang. Die erfindungsgemäßen thermogeformten Artikel sind in vorteilhafter Weise auf herkömmlichen Thermoformmaschinen, insbesondere Trimm-in-place-Maschinen sowie Maschinen mit separaten Formen und Stanzen herstellbar.

Mit besonderem Vorteil kann an der dem Artikelboden gegenüberliegenden Seite der Artikelwandung ein umlaufender Siegelrand ausgebildet sein, der insbesondere parallel zum Artikelboden sein kann. Der Verpackungsartikel kann dann zusätzlich mit einem Siegelelement, beispielsweise einer Siegelfolie, nach Art eines Originalitätsverschlusses dicht verschlossen sein bzw. werden. Es ist besonders günstig, wenn ein Gewinde- oder Knaggensegment am Siegelrand angeordnet sind, insbesondere fluchtend mit diesem oder einer Siegelfläche der Siegelrandes. Ein derartiger Verpackungsbehälter kann besonders einfach hergestellt werden.

Das wenigstens eine Gewinde- oder Knaggensegment kann wenigstens abschnittsweise parallel zum Artikelboden ausgebildet sein. Ein solcher paralleler Abschnitt kann einen Anlagebereich ausbilden, an dem ein Artikel und sein entsprechender Gegenpart im verschlossenen Zustand aneinander anliegen. Da der Abschnitt parallel zum

Artikelboden ist, wird einem Nutzer durch einen verhältnismäßig geringen Widerstand bei Verdrehen angezeigt, dass die verschlossene Stellung erreicht ist. Des Weiteren wird ein selbstständiges Lösen oder Öffnen weitgehend verhindert.

Nach einer anderen Form der Erfindung sind die Segmente derart ausgebildet, dass bei bestimmungsgemäßer Anordnung zueinander gehöriger Verpackungsartikel (Deckel an Behälter) neben deren gegenseitiger Verriegelung ein gegenseitiges Aufeinanderpressen erzielt wird. Hierzu können die Segmente in Umfangsrichtung des Verpackungsartikels wenigstens abschnittsweise gegenüber dem Artikelboden geneigt sein. Es ist

ausreichend, wenn ein Segment oder die Segmente eines von zweien füreinander bestimmten Verpackungsartikeln (Behälter oder Deckel) derart ausgebildet ist bzw. sind. Zum Verschließen werden Behälter und Deckel zueinander derart positioniert, dass die Segmente des Behälters in die Zwischenräume zwischen den Segmenten des

Behälterdeckels eingreifen. Durch Verdrehen relativ zueinander gelangen die Segmente des Behälterdeckels in Überdeckung mit den Segmenten des Behälters, wodurch die gegenseitige Verriegelung erzielt wird. Durch die Ausbildung der Segmente in

Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise gegenüber dem Artikelboden geneigt wird beim relativen Verdrehen zusätzlich der Effekt erzielt, dass Behälter und Behälterdeckel aufeinander gepresst werden, wodurch zusätzliche Dichtwirkung erzielt werden kann. Es ist besonders vorteilhaft, wenn wenigstens ein Segment des Artikels - z.B. eines Behälters und/oder eines Behälterdeckels - in umlaufender Richtung endseitig mit einem Anschlag versehen ist. Dieser Anschlag definiert eine Endlage vom Artikel, z.B. Behälterdeckel, zum Gegenpart, z.B. Behälter, die bei deren Verdrehen relativ zueinander erreicht wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass nutzerseitig beim Verschließen des Verpackungsartikels überdreht wird und die Segmente von Behälter und Behälterdeckel nach erfolgter gegenseitiger Überdeckung erneut in benachbarte Zwischenräume einlaufen und ein sicherer Verschluss nicht gewährleistet ist.

Zusätzlich oder alternativ kann nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wenigstens ein Segment des Artikels - Behälter und/oder Behälterdeckel - in

umlaufender Richtung anfangsseitig mit einer Schräge versehen. Diese Schräge ist eine Einlaufschräge oder kann als solche dienen, die ein miteinander Verhaken von Behälter und Behälterdeckel bei gegenseitigem Verdrehen sicher gewährleistet und das

Verschließen des erfindungsgemäßen Verpackungsartikels erleichtert. Schließlich kann wenigstens ein Segment des Artikels eine Raststruktur aufweisen, die zum

Zusammenwirken mit einem Gegenpart geeignet oder bestimmt ist und Artikel und dessen Gegenpart (beispielsweise Behälter und Behälterdeckel) in einer geschlossenen Stellung sperrt oder zumindest fixiert. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, dass ein in bestimmungsgemäßer Weise geschlossener Verpackungsartikel (auf einen

Behälter aufgesetzter Behälterdeckel) sich ungewollt lösen kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann an den thermogeformten Artikel eine umlaufende Verdickung ausgebildet sein, die insbesondere ununterbrochen ist, welche Verdickung bei bestimmungsgemäßer Anordnung an einem thermogeformten Artikel als Gegenpart an einer gegenpartseitigen Fläche des Artikels angeordnet ist. Eine derartige umlaufende Verdickung verbessert mit Vorteil die Dichtwirkung bei bestimmungsgemäß verschlossenem Verpackungsartikel aufgrund der definierten Anlage von

Verpackungsartikel und Gegenpart aneinander. Beispielsweise kann die umlaufende Verdickung an einem Deckel an oder auf dessen behälterseitigen Fläche ausgebildet sein, so dass die Verdickung bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Deckels am Behälter an dessen oberen Rand oder Siegelrand oder an einer daran befestigten Siegelfolie zur Anlage kommt und ein dichtes Verschließen unterstützt. Besonders vorteilhaft ist, wenn die umlaufende Verdickung mittels 2k-Technik hergestellt ist.

Dadurch kann die Verdickung aus einem im Verhältnis zum Material des übrigen

Verpackungsartikels weichen und/oder elastischen Material, beispielsweise Gummi, hergestellt sein, sodass eine zusätzliche Verbesserung der Dichtwirkung erzielt wird. Im Falle von Behälterdeckel und Behälter als thermogeformte Verpackungsartikel weist der Behälterdeckel mit Vorteil gegenüber dem Behälter ein radiales Übermaß auf. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass etwaige Maßänderungen, beispielsweise Durchmesseränderungen, des Behälters beispielsweise durch

Produktionsschwankungen im Herstellungsprozess und/oder bei einem

Sterilisationsprozess vor, während oder nach einem Befüllen des Behälters mit

Lebensmitteln durch ein radiales Deckelspiel kompensiert werden können.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Behälter für einen thermogeformten Verpackungsartikel in

verschiedenen Ansichten,

Fig. 2 einen vergrößerten Abschnitt des in Fig. 1 dargestellten Behälters

verschlossen mit einem entsprechenden Behälterdeckel,

Fig. 3 eine Detailansicht des in Fig. 2 dargestellten Behälterdeckels als Ausschnitt und,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt einer Aufsicht auf den Behälter mit Deckel der

Fig. 2.

Der in Fig. 1 in verschiedenen Ansichten dargestellte Behälter 1 sowie der in Fig. 2 teilweise dargestellte Behälterdeckel 2 bilden jeweils einen thermogeformten

Verpackungsartikel nach der Erfindung. Der Behälter 1 weist einen Behälterboden 3 sowie eine Behälterwandung 4 entsprechend Artikelboden und Artikelwandung auf. In entsprechender Weise weist der Behälterdeckel 2 einen Deckelboden 5 und eine

Deckelwandung 6 auf.

Der Behälter 2 ist an seiner dem Behälterboden 3 gegenüberliegenden Seite der

Behälterwandung 4 mit einem umlaufenden Siegelrand 7 versehen. Dieser ragt von der Behälterwandung 4 radial nach außen vor und bildet an seiner Oberseite eine

Siegelfläche 8 aus. Randseitig sind am Siegelrand 7 in radialer Richtung nach außen vorstehende Knaggensegmente 9 ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel weist der Behälter 1 insgesamt fünf Knaggensegmente 9 auf. Diese sind parallel zum

Behälterboden 3 ausgerichtet und wirken bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Behälterdeckels 2 am Behälter 1 mit am Behälterdeckel 2 ausgebildeten

Gewindesegmenten 10 zusammen.

Die Gewindesegmente 10 des Behälterdeckels 2 sind an dessen Innenseite in Richtung der Behälterwandung 4 radial nach innen vorstehend ausgebildet. Jedes

Gewindesegment 10 weist einen gegenüber dem Deckelboden 5 (und gegenüber dem Behälterboden 3) geneigten Einlaufbereich 11, einen zum Deckelboden 5 parallelen Abschnitt 12 sowie einen gegenüber dem Deckelboden 5 geneigten Endabschnitt 13 auf. Der genannte Einlaufbereich 11 bildet eine Einlaufschräge für jeweils ein

Knaggensegment 9 des Behälters 1. Der Behälterdeckel 2 wird zum Verschließen des Behälters 1 derart daran angeordnet, dass seine Gewindesegmente 10 jeweils zwischen die Knaggensegmente 9 des Behälters 1 gebracht werden. Liegt der Behälterdeckel 2 locker auf dem Behälter 1 auf, werden Behälter 1 und Behälterdeckel 2 relativ zueinander verdreht. Dabei gelangen die Knaggensegmente 9 jeweils mit einem

Gewindesegment 10 in Eingriff. Durch den schrägen Einlaufbereich 11 wird das

Einlaufen der Knaggensegmente 9 in die Gewindesegmente 10 erleichtert und der Behälterdeckel 2 axial gegen den Behälter 1 gepresst. Bei Fortführen der relativen Drehbewegung von Behälter 1 und Behälterdeckel 2 laufen die Knaggensegmente 9 vollständig in die Gewindesegmente 10 ein und kommen überdeckend mit dem parallelen Abschnitt 12 zur Ruhe. Der schräg verlaufene Endbereich 13 verhindert ein Überdrehen vom Behälterdeckel 2 zum Behälter 1. Zur Lagesicherung bei vollständig geschlossenem Behälterdeckel 2 ist am parallelen Abschnitt 12 des

Gewindesegments 10 ein Rastnocken 14 vorgesehen, über den das Knaggensegment 9 läuft und in der vollständig geschlossenen Position gehalten ist.

In Fig. 2 ist dargestellt, dass der Behälter 1 mittels einer Siegelfolie 15 nach Art eines Originalitätsverschlusses dicht verschlossen ist. Die Siegelfolie 15 ist auf dem

Siegelrand 7 des Behälters 1 angeordnet und an der Siegelfläche 8 abgedichtet und liegt bei mit einem Behälterdeckel 2 verschlossenem Behälter 1 zwischen Deckel und

Behälter. Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist am Behälterdeckel 2 innenseitig, das heißt an der den Behälter 1 zugewandten Seite, ein umlaufender Ringwulst 16 ausgebildet. Behälter 1 und Behälterdeckel 2 sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei geschlossenem Behälterdeckel 2 der Ringwulst 16 unter elastischer Deformation des Behälterdeckels 2 dichtend auf die Siegelfolie 15 gepresst ist.

Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, besteht bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Behälterdeckels 2 am Behälter 1 zwischen diesen ein Radialspalt 17. Durch diesen können Durchmesseränderungen des Behälters 1 beispielsweise aufgrund von

Prozessschwankungen im Herstellungsprozess und/oder aufgrund eines

Sterilisationsprozesses durch radiales Deckelspiel kompensiert werden. Bezugszeichenliste.

1 Behälter

2 Behälterdeckel

3 Behälterboden

4 Behälterwandung

5 Deckelboden

6 Deckelwandung

7 Siegelrand

8 Siegelfläche

9 Knaggensegment

10 Gewindesegment

11 Einlaufbereich

12 paralleler Abschnitt

13 Endbereich

14 Rastnocken

15 Siegelfolie

16 Ringwulst

17 Radialspalt

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