Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Bechers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bechers aus einem Papiermaterial mit einem befüllbaren Innenraum, bei dem ein den Innenraum bildender Mantel mit einer Wandung des topfförmigen Bodens durch das Formen einer Zarge im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verbunden wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines Bechers mit wenigstens einem Innenwerkzeug und einem Außenwerkzeug zum Bilden einer Zarge, sowie einen dadurch hergestellten Becher aus einem Papiermaterial.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie die entsprechende Vorrichtung werden bei der Herstellung von Becher aus einem Papiermaterial sehr häufig eingesetzt. Bei dem bekannten Verfahren wird die Wandung eines topfförmigen Bodens beim Formen der Zarge auf ihrer gesamten Höhe mit einem den Innenraum bildenden Mantel flüssigkeitsdicht verbunden. Ein zum Verpressen von Mantel und Boden eingesetztes Innenwerkzeug und ein dazu gehöriges Außenwerkzeug weisen wenigstens die Höhe der Zarge auf. Die Zarge wird dadurch sehr stabil und ist sehr widerstandsfähig gegen Verformungen.

Bei Bechern aus Papiermaterial ist die Zarge ein sehr wichtiges Element des Bechers. Die Zarge ist notwendig für die Verbindung zwischen dem Mantel und dem Boden. An der Zarge liegen wenigstens zwei Materialschichten in Dickenrichtung aufeinander, nämlich das Material des Bodens und das Material des den Innenraum begrenzenden Mantels. Der Boden ist topfförmig gestaltet und seine offene Seite ist der Füllöffnung des Bechers abgewandt. Die wenigstens zwei Materialschichten sind also bevorzugt entlang der Wandung des topfförmigen Bodens angeordnet. Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass beispielsweise der Mantel um das Material des Bodens

herum eingeschlagen ist, und dass die Zarge aus drei oder mehr Materialschichten besteht. Das Material des Bodens ist mit dem Material des Mantels im Bereich der Zarge verklebt oder versiegelt, um wenigstens für einen gewissen Zeitraum flüssigkeitsdicht zu sein.

Unter dem Begriff „Papiermaterial" aus dem der Boden und der Mantel besteht, können dabei unterschiedliche Materialien verstanden werden, die wenigstens eine Schicht aus Papier, Pappe oder Karton aufweisen. Zusätzlich kann das Material eine oder mehrere Schichten aus Kunststoff und/oder Aluminium aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Papiermaterial gewachst oder lackiert ist, um eine Beständigkeit gegenüber der in den Innenraum einzufüllenden Flüssigkeit aufzuweisen. Bevorzugt ist das Papiermaterial wenigstens auf der den Innenraum begrenzenden Seite mit einer dünnen Kunststoffschicht, vorzugsweise aus Polyethylen, beschichtet. Im Gegensatz zu reinem Kunststoffmaterial ist die Formbarkeit und insbesondere die Dehnbarkeit von derartigem Papiermaterial eingeschränkt. Bei zu starker Verformung kann das Papiermaterial selbst oder auch eine vorgesehene Beschichtung reißen, so dass die Dichtigkeit beeinträchtigt ist. Bei Bechern aus Papiermaterial ist deshalb die Zarge ein wesentliches Konstruktionsmerkmal, auf das nicht verzichtet werden kann.

Sind an der Zarge nun Formgestaltungen erforderlich, die in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt nach der flüssigkeitsdichten Verbindung von Boden und Mantel geformt werden sollen, ist die Gestaltungsmöglichkeit dieser Formen eingeschränkt, da die Zarge der Verformung einen hohen Widerstand entgegensetzt. Der Bereich der Zarge ist kaum noch elastisch und es kann sehr leicht vorkommen, dass das Material an der Zarge einreißt, wenn die Zarge nachträglich noch umgeformt wird. Dabei kann es sehr leicht passieren, dass auch die flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Mantel und Boden einen Schaden erleidet, so dass der Becher später bei Gebrauch undicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zarge zu schaffen, die auch bei nachträglich an der Zarge durchgeführten Formgebungen eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Mantel und Boden gewährleistet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass beim Verbinden des Mantels mit dem Boden zwei Höhenbereiche der Zarge vorgesehen werden, wobei die Wandung des topfförmigen Bodens nur in einem ersten Höhenbereich mit dem Mantel verbunden wird, der als „Festbereich" der Zarge bezeichnet wird, und wobei ein zweiter Höhenbereich verbleibt, in dem die Wandung des

topfförmigen Bodens nicht mit dem Mantel verbunden wird, und der als „Losbereich" der Zarge bezeichnet wird.

Der hergestellte Becher weist an seiner Zarge wenigstens einen Losbereich auf, in dem der Mantel und der Boden nicht flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.

Bei der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens das Innenwerkzeug oder das Außenwerkzeug eine Höhe aufweist, die geringer als die Höhe der Zarge ist.

Das Vorsehen eines Festbereichs und wenigstens eines Losbereiches hat den Vorteil, dass nachfolgend an die Herstellung der flüssigkeitsdichten Verbindung in dem Festbereich der Zarge in nachfolgenden Bearbeitungsschritten die Zarge noch weiter verformt werden kann, ohne dass die flüssigkeitsdichte Verbindung im Festbereich beeinträchtigt wird. Umformungen an der Zarge können beispielsweise dazu dienen, das Design des Bechers zu verändern oder zusätzliche Funktionen in die Zarge zu integrieren. Bevorzugt wird der Losbereich der Zarge in den nachgeordneten Bearbeitungsschritte umgeformt, so dass der Festbereich in seiner Form unverändert bleibt und die flüssigkeitsdichte Verbindung nicht beeinträchtigt wird.

Der Losbereich ist bevorzugt an der dem Innenraum abgewandten Seite der Zarge angeordnet, so dass die Wandung im Bereich des offenen Endes des topfförmigen Bodens nicht mit Mantel verbunden ist.

Beim Verbinden des Mantels mit dem Boden wird bevorzugt die Wandung des topfförmigen Bodens in dem Festbereich mit dem Mantel verpresst, indem zwischen dem Innenwerkzeug und dem Außenwerkzeug eine Presskraft erzeugt wird. Die Höhe des Innenwerkzeugs und/oder des Außenwerkzeugs ist geringer als die Höhe der Zarge, wodurch gewährleistet wird, dass ein Höhenbereich der Zarge, der nachher den Losbereich bildet, nicht von dem Innenwerkzeug oder dem Außenwerkzeug abgedeckt wird. Damit die Verbindung im Festbereich flüssigkeitsdicht wird, kann vorgesehen sein, dass auf das Material des Mantels und/oder des Bodens im Bereich der Wandung ein Leim aufgetragen wird, bevor die beiden Teile zusammengefügt und verpresst werden. Wenn die mit dem Innenraum in Kontakt stehende Seite des Mantels und des Bodens mit einer thermoplastischen Kunststoffbeschichtung versehen sind, kann auch der Mantel mit dem Boden im Festbereich versiegelt werden, wobei Mantel und/oder Boden erwärmt und anschließend nur im Festbereich aneinander gepresst werden. Die Erwärmung bis zum Schmelzpunkt der Kunststoffbeschichtung kann durch ein erhitztes Innenwerkzeug und/oder Außenwerkzeug

während des Aneinanderpressens oder durch ein Anblasen mit heißer Luft erfolgen. Die Erwärmung erstreckt sich dabei wenigstens auf den Festbereich der Zarge. Bevorzugt wird der Mantel vor dem Einsetzen des topfförmigen Bodens im Bereich der Zarge durch Anblasen mit heißer Luft erwärmt. Nach dem Einsetzen des Bodens in den Mantel werden die Materialschichten nur im Festbereich aneinander gepresst, so dass dort eine flüssigkeitsdichte Siegelung entsteht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zarge in dem Losbereich wenigstens in einem Bereich entlang des Umfangs aufgeweitet wird. Der unterer Rand der Aufweitung kann eine Standfläche für den Becher bilden. Die Standfläche ist durch die Aufweitung vergrößert, so dass der Becher nicht so leicht umkippen kann. Beim Aufweiten der Zarge in dem Losbereich können die Materialschichten des Mantels und des Bodens sich gegeneinander verschieben, da sie ja nicht miteinander verbunden sind. Die Gefahr, dass das Papiermaterial oder eine darauf angebrachte Beschichtung während des Formens der Aufweitung einreißt, wird dadurch stark verringert. Zum Aufweiten der Zarge kann die Vorrichtung zum Herstellen des Bechers in einer der ersten Bearbeitungsstation mit dem Innenwerkzeug und dem Außenwerkzeug zum Bilden der Zarge nachgeordneten Bearbeitungsstation wenigstens ein Aufweitwerkzeug enthalten, das dem Losbereich zustellbar ist. Zusätzlich kann ein Abstützwerkzeug vorgesehen sein, das beim Aufweiten dem Festbereich der Zarge zustellbar ist, und dort eine Verformung verhindert. Es kann vorgesehen sein, dass die Zarge im Losbereich vor oder bei dem Aufweiten zusätzlich angewärmt wird. Wenn die Aufweitung an der Zarge sehr stabil sein soll, kann außerdem vorgesehen sein, dass die Wandung des Bodens bei oder nach dem Aufweiten noch mit dem Mantel verbunden wird, beispielsweise in dem der Losbereich auf eine zum Siegeln ausreichende Temperatur erwärmt wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung bildet die Aufweitung an der Zarge ein Mittel zum Halten eines anderen Bechers gleicher Art. Es kann dabei vorgesehen sein, dass an dem den Innenraum begrenzenden Mantel ein erstes Mittel zum Halten geformt wird, dass mit einem an der Zarge angeordneten zweiten Mittel zum Halten zusammenwirken kann. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass dem Becher ein Außenmantel zugeordnet wird, der zur Verbesserung der Isolationswirkung dienen kann. Der Außenmantel kann an sich beliebige Formen haben, und wird bevorzugt an dem Becher angebracht, bevor die Aufweitung im Losbereich der Zarge geformt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren. Einzelmerkmale der unterschiedlichen dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen

lassen sich dabei in beliebiger Weise kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Becher im Längsschnitt,

Figur 2 eine Ansicht ähnlich Figur 1 auf zwei gestapelte Becher,

Figur 3 eine entlang der Schnittfläche Ill-Ill der Figur 2 geschnittene Ansicht auf eine mit mehreren partiellen Aufweitungen versehene Zarge,

Figuren 4 bis 7 Ansichten ähnlich Figur 1 auf teilweise dargestellte Becher unterschiedlicher Ausgestaltung, bei denen verschiedene Außenmäntel vorgesehen sind,

Figur 8 einen Längsschnitt ähnlich Figur 1 auf eine mit mehreren partiellen Aufweitungen und dazwischenliegenden Aussparungen versehene Zarge,

Figur 9 einen Längsschnitt durch die Zarge eines erfindungsgemäßen Bechers mit einem Innenwerkzeug und einem Außenwerkzeug zum Verpressen der Zarge,

Figur 10 einen Längsschnitt eines Bechers im Bereich der Zarge beim Anbringen einer Aufweitung mit einem Aufweitwerkzeug und einem Abstützwerkzeug,

Figuren 11A bis E schematisch und nur teilweise dargestellte Längsschnitte auf unterschiedliche Ausgestaltungsformen im Bereich der Zarge von erfindungsgemäßen Bechern,

Figur 12 eine Ansicht ähnlich Figur 9 auf eine andere Variante.

Der in Figur 1 dargestellte Becher 1 besteht im Wesentlichen aus einem konischen Mantel 2 und einem topfförmigen Boden 3. Die offene Seite des topfförmigen Bodens 3 ist so angeordnet, dass sie von der Füllöffnung des Bechers 1 abgewandt ist. Der Boden 3 ist mit seiner Wandung 31 im Bereich des geringeren Umfangs des Mantels 2 flüssigkeitsdicht mit diesem durch eine Zarge 4 verbunden. Im Bereich der Zarge 4 ist das Material des Mantels 2 um die Wandung 31 des Bodens 3 herumgelegt und nach innen eingeschlagen. Der Mantel 2 und der Boden 3 bilden einen

befüllbaren Innenraum 5 des Bechers 1. Der befüllbare Innenraum 5 weist eine Höhe A auf. Der den Innenraum 5 begrenzende Mantel 2 weist an seinem oberen Rand, also in dem Bereich des größeren Umfangs, eine nach außen gebördelte Mundrolle 6 auf, die die Füllöffnung umgibt.

Die Eigenschaft „konisch" des Mantels 2 ist dabei so zu verstehen, dass sich der Mantel 2 in dem in Figur 1 dargestellten Längsschnitt von der Mundrolle 6 zu dem Boden 3 verjüngt. Der Mantel 2 weist dabei im Bereich des befüllbaren Innenraums 5 einen Neigungswinkel α zu der Mittelachse 13 des Bechers 1 auf. Es ist dabei unerheblich, welche Form der Mantel 2 im Querschnitt aufweist. Der Mantel 2 kann im Querschnitt beispielsweise kreisrund, oval oder auch rechteckig mit abgerundeten Ecken sein. Der Becher 1 hat im Falle eines runden Querschnitts des konischen Mantels 2 eine kegelstumpfähnliche Form, während er im Falle eines rechteckigen Querschnitts des konischen Mantels 2 eine eher pyramidenstumpfartige Form aufweist.

Die Zarge 4 weist wenigstens in einem Bereich entlang ihres Umfanges eine nach außen ragende Aufweitung 10 auf. Ein unterer Rand 14 der Aufweitung 10 an der Zarge 4 bildet eine Standfläche für den Becher 1. Der Becher 1 steht bei Gebrauch auf seiner Standfläche, die durch die Aufweitung 10 vergrößert ist. Dadurch ist ein Umkippen des Bechers 1 erschwert. Die Aufweitung 10 ist bevorzugt entlang des Umfangs der Zarge 4 umlaufend gestaltet.

Die nach außenragende Aufweitung 10 bildet auch ein Mittel 9 zum Halten eines anderen Bechers 1 ' gleicher Art, das bei einem Stapeln des Bechers 1 mit einem gleichartigen Becher 1 ' zusammenwirken kann. Das Stapeln des Bechers 1 in einem gleichartigen Becher 1 ' ist in Figur 2 dargestellt. Die Aufweitung 10 als Mittel 9 zum Stapeln des Bechers 1 kann dabei beispielsweise mit einem den Innenraum 5' begrenzenden Mantel 2' zusammenwirken. Weitere Mittel zum Stapeln sind nicht unbedingt erforderlich.

Bevorzugt weist der den Innenraum 5 begrenzende Mantel 2 wenigstens ein erstes Mittel 7 zum Halten eines anderen Bechers 1 gleicher Art auf, das an sich beliebig geformt sein kann. Wichtig ist, dass das erste Mittel 7 zum Halten wenigstens eine Kontur aufweist, die in Richtung der Mittelachse 13 des Bechers 1 wirkende Kräfte, also Kräfte, die beim Stapeln zwischen zwei Bechern wirken, aufnehmen kann. Das erste Mittel 7 zum Halten kann beispielsweise durch eine Rippe oder Sicke 8 gebildet werden, die in den Innenraum des Bechers 1 hineinragt. An der Zarge 4, an der der den Innenraum 5 begrenzende Mantel 2 um den topfförmig tiefgezogenen Boden 3 herumgebördelt und flüssigkeitsdicht versiegelt ist, ist das genannte zweite Mittel 9 in Form der Aufweitung 10 angeordnet.

Die Abmessung Y des zweiten Mittels 9 zum Halten ist an die Abmessung X des ersten Mittels 7 zum Halten des anderen Bechers 1' gleicher Art angepasst. Im Falle eines kreisrunden Querschnitts des Bechers 1 entspricht die Abmessung X des ersten Mittels 7 zum Halten dem Innendurchmesser des Mantels 2 oberhalb der Sicke 8. Die Abmessung Y des zweiten Mittels 9 zum Halten entspricht dem größten Außendurchmesser der Aufweitung 10 an der Zarge, also dem Durchmesser, der die Aufweitung 10 umschließt. Die Anpassung der Abmessungen X und Y erfolgt vorteilhafterweise derart, dass die Abmessung Y etwas kleiner oder maximal gleich groß wie die Abmessung X gewählt wird.

Das Zusammenwirken des ersten Mittels 7 und des zweiten Mittels 9 zum Halten wird an den in Figur 2 dargestellten Bechern 1 und 1" deutlich. Das an dem den Innenraum 5' begrenzenden Mantel 2' angebrachte erste Mittel T des Bechers 1' nimmt das zweite Mittel 9 des Bechers 1 auf. Die an der Zarge 4 des Bechers 1 angebrachte Aufweitung 10 und speziell das untere Ende der Aufweitung 10 stützt sich dabei auf die Sicke 8', die in den Mantel 2' eingeformt ist. Durch die genannte Anpassung der Abmessung X des ersten Mittels 7 zum Halten an die Abmessung Y des zweiten Mittels 9 zum Halten wird gewährleistet, dass die Aufweitung 10 des Bechers 1 stabil und sicher auf der Sicke 8 ¹ des gleichartigen Bechers 1 ' aufsteht, ohne sich jedoch in dem konischen Mantel 2' zu verklemmen. Die Kräfte, die beim Stapeln entlang der Mittelachse 13 auftreten, beispielsweise die Gewichtskräfte des Bechers 1 und der eventuell noch darüber gestapelten Becher, werden sicher von der Sicke 8 ¹ als Mittel T zum Halten aufgenommen und über den Mantel 2' bis zum unteren Rand 14" der Zarge 4' des unteren Bechers 1 ' weitergeleitet und von der am unteren Rand 14' befindlichen Standfläche an den Untergrund abgegeben. Auch wenn sehr hohe Kräfte in Richtung der Mittelachse 13 auftreten, ist eine leichte Entnehmbarkeit des Bechers 1 bzw. 1 ' beim Entstapeln gewährleistet.

Um die Dichtigkeit der Zarge 4 beim Formen der Aufweitung 10 nicht zu beeinträchtigen, ist es vorteilhaft, wenn die Höhe B der Aufweitung 10 - wie in Figur 1 erkennbar - kleiner ist als die gesamte Höhe Z der Zarge 4. Durch die geringere Höhe B der Aufweitung 10 verbleibt an der Zarge ein Höhenbereich C, der die Abdichtung zwischen dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 und dem Boden 3 übernimmt. Dabei entspricht die Höhe B bevorzugt in etwa der halben Höhe Z. Im Axialschnitt der Figur 1 gesehen weist die Zarge 4 unterschiedliche Neigungswinkel ß und γ zu der Mittelachse 13 des Bechers 1 auf. Der Neigungswinkel ß des Höhenbereiches B der Zarge 4 ist dabei in jedem Fall so gerichtet, dass sich die Zarge zum unteren Rand 14 hin aufweitet und an ihrem unteren Rand 14 die größte Abmessung Y aufweist, also parallel zur

Mittelachse 13 gesehen der untere Rand 14 der Zarge 4 den am weitesten von der Mittelachse 13 beabstandeten Bereich der Zarge 4 bildet. Im dargestellten Fall verjüngt sich die Zarge 4 im Höhenbereich C noch mit dem Neigungswinkel γ, der dem Neigungswinkel α des Mantels 2 im Bereich des Innenraumes 5 entspricht. Die Aufweitung 10 setzt sich jedenfalls bis zum unteren Rand 14 fort, der die Standfläche bildet. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Zarge 4 sind unten noch mit Hilfe von Figur 9 beschrieben.

Der die Aufweitung 10 umschließende Durchmesser Y ist dabei bevorzugt größer als der Durchmesser D, der den mit dem Innenraum 5 in Kontakt stehenden Bereich des Bodens 3 umschließt. Damit ein effektives Stapeln möglich ist und die Stapelhöhe nicht unnötig hoch wird, ist es vorteilhaft, wenn das an dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 angeordnete Mittel 7 zum Halten nicht höher oberhalb des Bodens 3 als ein Drittel der Höhe A des Innenraums 5 angeordnet ist. Selbst wenn auf das Mittel 7 verzichtet wird und sich die Aufweitung 10 unmittelbar auf dem konischen Bereich des Mantels 2 abstützt, ist der die Aufweitung 10 umschließende Durchmesser Y bevorzugt kleiner als ein die Innenkontur des Mantels 2 umschließender Durchmesser in einer Höhe oberhalb des Bodens 3 von etwa einem Drittel der Höhe A.

Ein Höhenbereich C ohne Aufweitung, bei dem ein Teil der Zarge 4 in seiner ursprünglichen Form verbleibt und nicht aufgeweitet wird, ist insbesondere für das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines stapelbaren Bechers 1 wichtig, bei dem ein Halbzeug mit einem befüllbaren Innenraum 5 verwendet wird, das aus dem konischen Mantel 2 und dem darin bereits flüssigkeitsdicht befestigten Boden 3 besteht. Das Halbzeug weist also eine Zarge 4 auf, die jedoch noch keine Aufweitung 10 enthält. An dem Halbzeug wird die Sicke 8 als erstes Mittel 7 zum Halten und die Aufweitung 10 als zweites Mittel 9 zum Halten geformt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das Halbzeug auf einer herkömmlichen Bechermaschine hergestellt werden kann. Im Anschluss an diese herkömmliche Bechermaschine wird das Halbzeug dann einer Vorrichtung zugeführt, die das erste Mittel 7 zum Halten und das zweite Mittel 9 zum Halten an das Halbzeug anformt und den stapelbaren Becher 1 fertigstellt. Durch den unverformt bleibenden Höhenbereich C wird die Dichtigkeit der Zarge 4 nicht beeinträchtigt.

Die Rippe oder Sicke 8 kann durch Formwerkzeuge geprägt oder gerollt werden, die dem Mantel 2 in axialer oder radialer Richtung des Bechers 1 zugestellt werden. Die Aufweitung 10 an der Zarge 4 kann beispielsweise durch einen kegelförmigen Dorn geformt werden, der der Zarge 4 von der Unterseite her zugestellt wird. Gegebenenfalls kann die Zarge 4 zum Formen der Aufweitung 10 erwärmt werden. Da ein Formwerkzeug, das eine Gleitbewegung relativ zu der Oberfläche der

Zarge 4 ausführt, sehr leicht zu einer Faltenbildung führen kann, kann es auch vorteilhaft sein, die Aufweitung 10 mittels eines Rollwerkzeuges oder eines sich radial aufspreizenden Werkzeuges zu formen. Es kann dabei vorteilhaft sein, dem Außenumfang der Zarge 4 ein entsprechend geformtes Gegenwerkzeug zuzustellen, um die Formung der Aufweitung 10 zu unterstützen.

In Figur 3 ist eine besondere Ausgestaltung der Aufweitung 10 an der Zarge 4 dargestellt. Die Aufweitung 10 gemäß Figur 3 ist nicht am gesamten Umfang der Zarge 4 umlaufend ausgeführt. Es sind stattdessen vier Aufweituπgen 10 gleichmäßig am Umfang verteilt, zwischen denen jeweils ein Bereich 1 1 ohne Aufweitung vorgesehen ist, der im Wesentlichen der ursprünglichen Kontur der Zarge 4 entspricht. In Verbindung mit einer am gesamten Umfang umlaufenden Sicke 8 werden beim Stapeln des Bechers 1 in einem gleichartigen Becher 1' Luftdurchlässe 12 zwischen dem Mantel 2' bzw. der Sicke 8' des Bechers 1 ' und den nicht aufgeweiteten Bereichen 11 des Bechers 1 gebildet, die das Entstapeln der Becher erleichtern können. Durch die Luftdurchlässe 12 kann beim Herausnehmen des Bechers 1 aus dem Becher 1 ¹ Luft aus der Umgebung in den unter dem Boden 3 des Bechers 1 befindlichen Bereich des Innenraums 5' des Bechers 1 ¹ einströmen, so dass sich dort kein Unterdruck bilden kann, der der Entnahmebewegung des Bechers 1 entgegenwirkt.

In weiterer Ausgestaltung der partiellen Aufweitung 10 der Figur 3 kann neben der konkaven Ausgestaltung des Bereiches 11 zwischen den vier Aufweitungen 10 dieser auch geradlinig oder leicht konvex ausgestaltet sein. Der Umriss der Zarge 4 kann polygonförmig sein, wobei die Ecken natürlich abgerundet sind. Des Weiteren kann - wie in Figur 8 angedeutet - vorgesehen sein, dass die Zarge in Bereichen 11 gemäß Figur 3 Aussparungen 111 , Schlitze oder Sollbruchstellen aufweist. Insbesondere wenn die Aufweitung 10 relativ weit nach außen ragen soll, kann es vorkommen, dass das Papiermaterial des Mantels 2 am unteren Rand 14 unkontrolliert einreißt. Um ein unkontrolliertes Einreißen zu verhindern, können, wie in Figur 8 dargestellt, in den Bereichen 11 zwischen den Aufweitungen 10 Aussparungen 111 oder Schlitze eingestanzt sein, die sich über den Höhenbereich B der Zarge 4 erstrecken, der ja nicht für die Dichtigkeit der Zarge 4 benötigt wird. Die Höhe der Aussparungen 111 kann dabei in Abhängigkeit von der Dehnfähigkeit des Materials an der Zarge 4 unterschiedlich sein, geht jedoch nicht wesentlich über den Höhenbereich B hinaus, so dass ein genügend großer Höhenbereich C zur Abdichtung verbleibt. Die Aussparungen 111 können entweder bereits im Zuschnitt des Mantels 2 vorgesehen sein, bevor das Halbzeug aus Mantel 2 und Boden 3 hergestellt wird, können aber genauso gut auch erst in die fertiggestellte Zarge 4 vor dem Aufweiten eingebracht werden.

I U

Obwohl es in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt ist, kann es vorteilhaft sein, dem Becher 1 einen Außenmantel gemäß einer der Figuren 4 bis 7 zuzuordnen, der den den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 bevorzugt unter Bildung eines Hohlraumes umgibt. Damit das Stapeln des Bechers 1 nicht beeinträchtigt wird, kann es vorteilhaft sein, dass sich die Außenkontur des Außenmantels innerhalb einer Parallelen 15 zu dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 befindet, wobei die Parallele 15 an der Aufweitung 10 der Zarge 4 angelegt wird. Solange sich ein Außenmantel innerhalb des Raumes 16 zwischen der Parallelen 15 und dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 befindet, werden die Stapeleigenschaften des Bechers in keiner Weise beeinflusst. Der Gestaltungsfreiheit sind somit keine Grenzen gesetzt. Außerdem ist es möglich, eine gemeinsame Ausführung des Bechers 1 mit unterschiedlichen Außenmänteln auszustatten, ohne das erste Mittel 7 zum Halten und das zweite Mittel 9 zum Halten verändern zu müssen. Nachfolgend werden mit Hilfe der Figuren 4 bis 7 einige mögliche Ausgestaltungen für derartige Außenmäntel beschrieben.

Die in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Becher 1 weisen jeweils einen wärmeisolierenden Außenmantel 417, 517, 617 und 717 auf, der den den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 teilweise unter Bildung eines Hohlraumes 18 umgibt. Derartige Becher werden auch als doppelwandige Isolierbecher bezeichnet, bei denen der sich innerhalb des Außenmantels 417, 517, 617, 717 befindliche Mantel 2 in Verbindung mit dem Boden 3 auch als „Innenbecher" bezeichnet werden kann. Das erste Mittel 7 zum Halten eines anderen Bechers 1 ' gleicher Art und das zweite Mittel 9 zum Halten sind jeweils analog der in Figur 1 beschriebenen Variante gestaltet, so dass auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.

Bei der Herstellung eines doppelwandigen Bechers 1 nach den Figuren 4 bis 7 wird an einem als Halbzeug zugeführten Innenbecher, der auch schon eine Mundrolle 6 aufweisen kann, ein erstes Mittel 7 zum Halten geformt. Anschließend wird der Außenmantel 417, 517, 617 bzw. 717 aufgeschoben und an dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 fixiert. Als letzter Schritt wird das zweite Mittel 9 zum Halten geformt. Dies hat den Vorteil, dass das zweite Mittel 9 zum Halten das Aufschieben des Außenmantels 417, 517, 617, 717nicht behindert, und dass beispielsweise die Abmessung Y der Aufweitung 10 größer als die Innenkontur des Außenmantels 417, 517, 617, 717 sein kann.

Der Außenmantel 417 des in Figur 4 dargestellten Bechers 1 ist im Wesentlichen parallel zu dem den Innenraum begrenzenden Mantel 2 angeordnet. Der Außenmantel 417 weist an einem oberen und an einem unteren Ende jeweils eine nach innen gerichtete Einrollung 419 und 420 auf und

stützt sich durch die Einrollungen 419 und 420 an dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 ab. Es kann vorgesehen sein, dass der Außenmantel 417 im Bereich der Einrollung 419 und/oder 420, beispielsweise durch Leimen, fixiert ist. Die Höhe des Außenmantels 417 kann wie durch die gestrichelt dargestellte Einrollung 420' angedeutet, je nach Bedarf unterschiedlich sein. Besonders vorteilhaft ist eine Höhe des Außenmantels 417, die der dargestellten Einrollung 420 entspricht, bei der der Außenmantel 417 oberhalb der Aufweitung 10 der Zarge 4 und unterhalb des Bodens 3 endet. Bevorzugt beträgt der Abstand E zwischen dem Außenmantel 417 und der Aufweitung 10 etwa 1 bis 2 mm. Eine derartige Höhe des Außenmantels 417 gewährleistet auch bei schon aufgeschobenem Außenmantel 417 die Zugänglichkeit der Zarge 4 in dem Höhenbereich B von außen, so dass eine Formung der Aufweitung 10 mit einem radial von außen zugestellten Werkzeug nicht durch den Außenmantel 417 behindert wird. Die Einrollung 420 stützt sich im Bereich der Zarge 4 am Innenmantel 5 ab, wodurch der Außenmantel 417 sehr stabil wird. Gleichzeitig verdeckt der Außenmantel 417 auch das erste Mittel 7 zum Halten, so dass dieses von außen nicht erkennbar ist. Die Sicke 48 ist im Gegensatz zu Figur 1 nach außen geformt. Die Kraftaufnahmefähigkeit des Mittels 7 zum Halten kann dadurch gesteigert werden, da das gestreckte Papiermaterial der Sicke 48 eine höhere Stabilität als das gestauchte Papiermaterial der Sicke 8 der Figur 1 aufweist.

In Figur 5 weist der den Innenraum 5 begrenzende Mantel 2 im Bereich unterhalb der Mundrolle 6 eine sprunghafte Größenveränderung in Form einer Schulter 21 auf, die sich vom Boden 3 zur Mundrolle 6 gesehen als sprunghafte Querschnittserweiterung darstellt. Der Außenmantel 517 ist im Bereich zwischen der Mundrolle 6 und der Schulter 21 mit dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2, beispielsweise durch Siegeln oder Leimen, verbunden. An seinem unteren Ende weist der Außenmantel 517 eine nach innen gerichtete Einrollung 520 analog der Einrollung 420 auf, die auch weiter oben in der gestrichelt angedeuteten Position 520" liegen kann. Ein oberhalb des Bodens 3 endender Außenmantel 517 bewirkt oftmals eine ausreichende Isolationswirkung und hat den Vorteil, dass der Materialbedarf für den Außenmantel 517 reduziert ist. Die Höhenposition der Einrollung 520 kann alternativ auch entsprechend den unter Figur 4 beschriebenen Auswahlkriterien erfolgen und weiter unten liegen. Das Mittel 7 zum Halten ist hier als gerundete Rippe 58 gestaltet, wobei die Rippe 58 nicht komplett umlaufend geprägt sein braucht, sondern sehr vorteilhaft auch aus nur punktuellen Einprägungen im Mantel 2 bestehen kann.

Abweichend zur Darstellung der Figur 5 kann der Becher 1 im Bereich der Schulter 21 auch anders gestaltet sein. Eine vorteilhafte Variante im Bereich der Schulter 21 ist in Figur 5A stark vergrößert dargestellt. Der Bereich des den Innenraum 5 begrenzenden Mantels 2, der zwischen

der Mundrolle 6 und der Schulter 21 liegt und in Figur 5A mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet ist, weist im Gegensatz zu der Darstellung nach Figur 5 einen anderen Neigungswinkel zur Mittelachse 13 als der übrige Mantel 2 auf. In Figur 5A verläuft der Bereich 25 des Mantels 2 zwischen der Mundrolle 6 und der Schulter 21 in etwa parallel zur Mittelachse 13. Damit der Außenmantel 517 beim Aufschieben auf den Innenbecher 1 ein wenig unter die Mundrolle 6 geschoben werden kann, ist der obere Randbereich 26 des Außenmantels 517 leicht eingestaucht. Der Randbereich 26 setzt den konischen Außenmantel 517 also nicht gleichmäßig fort, sondern weist einen etwas geringer werdenden Durchmesser auf. Wird der Außenmantel 517, so wie in Figur 5A ₁ dargestellt, mit seinem oberen Rand ein wenig in die Mundrolle 16 eingeschoben, so ergibt sich ein besonders gutes Erscheinungsbild des Bechers 1 , da der obere Rand des Außenmantels 517 nicht mehr sichtbar ist. Wird der Außenmantel 517 in nicht dargestellter Ausgestaltung noch weiter in die Mundrolle 6 eingeschoben, so bewirkt schon die Klemmung des Außenmantels 517 durch das Material der Mundrolle 6 eine Fixierung des Außenmaritels 517. Für gewisse Anwendungsfälle kann die Klemmung des Außenmantels 517 in der Mundrolle 6 als einzige Befestigung des Außenmantels 517 ausreichend sein.

Figur 6 zeigt eine Variante eines Außenmantels 617, bei der der Hohlraum 18 im oberen Bereich seine größte Dicke aufweist und sich nach unten hin zunehmend verjüngt. Am oberen Ende des Außenmantels 617 ist eine nach innen gerichtete Einrollung 619 vorgesehen, die sich an dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 abstützen kann. Der Außenmantel 617 kann ebenfalls oberhalb der Zarge 4 oder - wie dargestellt - kurz oberhalb der Aufweitung 10 mit einem Abstand E enden und dort beispielsweise flach angesiegelt sein. Eine Alternative zeigt die Figur 6A, bei der Außenmantel 617 ebenfalls nicht parallel zum Mantel 2 verläuft. Der Außenmantel 617' ist unterhalb der Mundrolle 6 flach angesiegelt und die Dicke des Hohlraumes 18 vergrößert sich nach unten hin. Am unteren Ende ist stützt sich der Außenmantel 617' mit einer Einrollung 620 analog der Einrollung 420 an dem Mantel 2 ab. Der Becher 1 der Figur 6A weist keine Sicke 68 auf. Beim Stapeln wirkt dann die Aufweitung 10 ohne weitere Mittel zum Stapeln mit einem anderen Bechers 1 ' gleicher Art zusammen und stützt sich direkt an dem den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 ab.

In Figur 7 ist ein Außenmantel 717 dargestellt, der den den Innenraum 5 begrenzenden Mantel 2 eng umschließt und im Wesentlichen auf der gesamten Fläche dicht aufliegt. Ein solcher Außenmantel 717 kann ausreichend sein, wenn die Anforderungen an die Isolationswirkung des Bechers 1 nicht besonders hoch sind. Außerdem kann ein dicht anliegender Außenmantel 717 die Stabilität des Bechers 1 verbessern, da der Mantel 2 praktisch auf seiner gesamten Höhe am

Außenmantel 717 abgestützt ist. Die Fixierung des Außenmantels 717 geschieht bevorzugt wiederum durch Siegeln oder Leimen, wobei die Fixierung in einzelnen Bereichen oder auch vollflächig erfolgen kann. In Ausgestaltung des Außenmantels 717 können im Außenmantel 717 nach außen gerichtete Prägungen 23 vorgesehen sein. Die Prägungen 23 können Design- Elemente zur Gestaltung des Bechers sein, die beispielsweise in Form eines Schriftzύges das enthaltene Produkt kennzeichnen. Die Prägungen 23 können jedoch auch benützt werden, um die Isolationswirkung des Außenmantels 717 in bestimmten Bereichen gezielt zu erhöhen, da unterhalb der Prägungen 23 wiederum Hohlräume 18 entstehen. Die Prägungen 23 können beispielsweise genau in den Bereichen am Becher 1 angeordnet werden, an denen sich die Kontaktpunkte zu einer den Becher 1 greifenden Hand befinden.

Auch wenn die Sicke 48, 58 des ersten Mittels 7 zum Halten bei den Bechern der Figuren 4 und 5 eine etwas andere Ausgestaltung als in den übrigen Figuren aufweist, ist nichtsdestotrotz die Abmessung Y des zweiten Mittels 9 an die Abmessung X des ersten Mittels 7 zu Halten eines anderen Bechers 1 ' gleicher Art angepasst. Wenn die Abmessungen X und Y bei den Bechern 1 der Figuren 4 bis 7 mit den unterschiedlichen Außenmänteln 417, 517, 617 und 717 identisch sind, können alle diese Becher 1 auch in beliebiger Kombination untereinander gestapelt werden ohne sich zu verklemmen, da alle Außenmäntel 417, 517, 617 und 717 innerhalb des Raumes 16 zwischen der Parallelen 15 und dem den Innenraum 5 bildenden Mantel 2 liegen. Zur Variation der optischen und haptischen Wahrnehmung der Becher 1 kann die Außenseite 22 der Außenmäntel 417, 517, 617, 717 unterschiedliche Strukturen aufweisen. Die Außenseite 22 kann beispielsweise geriffelt, geprägt, gewellt sein oder eine aufgeschäumte Beschichtung aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, den Außenmantel 417, 517, 617 beispielsweise gewellt auszuführen und zusätzlich an der Außenseite 22 eine glatte Abdeckung der Wellenstruktur in Form eines weiteren Mantels vorzusehen, um die Isolierwirkung des Bechers 1 weiter zu verbessern.

Insbesondere die Ausgestaltung des Außenmantels 417 mit einer oberen Einrollung 419 oder die Befestigung des Außenmantels 517 im Bereich einer Schulter 21 des Mantels 2 haben den Vorteil, dass auch schon in einem Bereich dicht unterhalb der Mundrolle 6 ein sehr breiter Hohlraum 18 zwischen Mantel 2 und Außenmantel 417, 517 entsteht, der eine sehr hohe Isolationswirkung aufweist. Die Einrollung 419 oder die Schulter 21 gewährleisten auch ohne zusätzliche Mittel, wie beispielsweise aufgeschäumte Schichten oder Wellpappe-Schichten innerhalb des Hohlraumes 18, dass sich der Abstand zwischen Mantel 2 und Außenmantel 417 bzw. 517 auch unter Druckbelastung, beispielsweise durch eine greifende Hand, nicht verringert und die Isolationswirkung verloren geht.

Es sei noch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Außenmäntel 417, 517, 617 und 717 und anderer Gestaltungsmittel des Bechers 1 wie der Sicke 8, 48, 58, 68, 78 oder der Schulter 21 je nach Bedarf beliebig miteinander kombiniert werden können, und nicht auf die dargestellten Varianten beschränkt sind.

Anhand der Figuren 9 und 10 wird nun das Verfahren und die Vorrichtung zum Herstellen eines Bechers 1 , wie er beispielsweise in den Figuren 1 bis 8 dargestellt ist, näher erläutert. Die in Figur 8 dargestellte Zarge 4 des Bechers 1 weist zwei Höhenbereiche F und L auf. Im Höhenbereich F, der als Festbereich F der Zarge 4 bezeichnet wird, ist die Wandung 31 des topfförmigen Bodens 3 mit dem Mantel 2 flüssigkeitsdicht verbunden. In dem Höhenbereich L ₁ der als Losbereich L der Zarge 4 bezeichnet wird, ist die Wandung 31 des topfförmigen Bodens nicht mit dem iMantel 2 verbunden. Der Mantel 2 kann dabei wie dargestellt locker um die Wandung 31 des Bodens 3 herumgelegt sein und eine Art Wulst 24 bilden. Alternativ kann der Mantel 2 auch ohne Wulst 24 um die Wandung 31 umgelegt sein. Auch wenn die Materialschichten des Mantels 2 und des Bodens 3 im Losbereich L dicht aufeinanderliegen, ist es wichtig, dass die Materialschichten nicht fest miteinander verbunden sind.

Die Herstellung des Bechers 1 erfolgt, in dem in an sich bekannter Weise ein flachliegender Zuschnitt für den Mantel 2 auf einem Dorn um die Mittelachse 13 gewickelt wird und der Zuschnitt an einer überlappungsstelle parallel zur Mittelachse 13 verbunden wird, so dass der Mantel 2 entsteht. Ein mit der Wandung 31 topfförmig vorgeformter Boden 3 wird parallel zur Mittelachse 13 in den konischen Mantel 2 eingeschoben. Anschließend wird der Mantel 2 um die Wandung 31 nach innen eingeschlagen.

Das Papiermaterial des Mantels 2 und des Bodens 3 enthalten bevorzugt auf ihrer dem Innenraum 5 zugewandten Seite eine Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoffmaterial. Das Verbinden des Mantels 2 mit dem Boden 3 kann dadurch mittels eines Heißsiegeins erfolgen, bei dem der Mantel 2 und/oder der Boden 3 wenigstens in dem später den Festbereich F bildenden Bereich erwärmt wird, so dass die Beschichtung weich wird. Das Erwärmen erfolgt bevorzugt durch ein Anblasen des Mantels 2 und/oder des Bodens 3 mit heißer Luft, bevorzugt bevor der Boden 3 in den Mantel 2 eingesetzt wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens in dem später den Festbereich F und/oder die Wandung 31 bildenden Bereich ein Leim aufgetragen wird, bevor der Boden 3 in den Mantel 2 eingesetzt wird.

Zum Verbinden des Mantels 2 mit dem Boden 3 wird die Wandung 31 in dem Festbereich F mit dem Mantel 2 verpresst. Die Vorrichtung zum Herstellen enthält hierzu ein schematisch dargestelltes Innenwerkzeug 25 und einen Außenwerkzeug 26, die der Zarge 4 beispielsweise in Richtung der dargestellten Pfeile zugestellt werden können und mit einer Presskraft den Mantel 2 und die Wandung 31 aneinander pressen. Die in Figur 9 dargestellte Form der Zarge4 ergibt sich, wenn das Innenwerkzeug 25 und das Außenwerkzeug 26 nach dem Verpressen von Mantel 2 und Boden 3 entgegen der Richtung der dargestellten Pfeile wieder auseinander gefahren worden sind. Das Innenwerkzeug 25 weist in dem Bereich, der mit der Zarge 4 in Kontakt kommt, eine Höhe V auf. Das Außenwerkzeug 26 weist in seinem mit der Zarge 4 in Kontakt kommenden Bereich eine Höhe W auf. Im dargestellten Fall entspricht die Höhe V und W des Innenwerkzeugs 25 und des Außenwerkzeugs 26 jeweils der Höhe des Festbereiches F. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass nur das Innenwerkzeug 25 oder Außenwerkzeug 26 eine Höhe aufweist, die geringer als die Höhe Z der Zarge 4 ist. In Figur 9 ist ein Außenwerkzeug 26 mit einer die Höhe der Zarge 4 übersteigenden Höhe W gestrichelt eingezeichnet. Ein Außenwerkzeug 26 mit einer so großen Höhe W hat den Vorteil, dass der Mantel 2 großflächiger abgestützt wird.

Innenwerkzeug 25 und Außenwerkzeug 26 können unterschiedlich gestaltet sein und sind in verschiedenen Varianten auch an sich bereits bekannt. Das Innenwerkzeug 25 kann beispielsweise durch einen Dorn mit in radialer Richtung beweglichen Backen oder durch eine in Umfangsrichtung der Zarge 4 umlaufende Andrückrolle gebildet werden. Das Außenwerkzeug 26 kann ebenfalls radial bewegliche Backen oder eine in Umfangsrichtung umlaufende Rolle enthalten. In einer vorteilhaften Alternative kann auch ein ringförmiges Außenwerkzeug 26 verwendet werden, das in Abweichung zu Figur 9 parallel zur Mittelachse 13 von unten auf die Zarge 4 aufgeschoben wird und den Mantel 2 im gesamten Bereich ringförmig umgibt.

Der in Figur 9 dargestellte Becher 1 mit dem Wulst an der Zarge 4 stellt bevorzugt ein Halbzeug für einen Becher gemäß der Figuren 1 bis 8 dar. Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, den Losbereich L in anderer Weise beliebig umzuformen oder auch in dieser Form zu belassen und den Becher 1 unmittelbar in dieser Form zu gebrauchen.

In Figur 10 ist eine Vorrichtung zum Aufweiten der Zarge 4 schematisch angedeutet. Es ist ein Aufweitwerkzeug 27 vorgesehen, das der Zarge 4 im Losbereich L zugestellt werden, kann. Je nach Ausgestaltung des Aufweitwerkzeuges 27 als radial beweglicher Backen, als in Umfangsrichtung der Zarge umlaufende Rolle oder als konischer Dorn erfolgt die Zustellbewegung radial in Richtung des dargestellten Pfeiles oder alternativ auch axial, also parallel zur Mittelachse

13 von dem offenen Ende des topfförmigen Bodens 3 her. Der die Aufweitung 10 formende Bereich des Aufweitwerkzeuges 27 weist bevorzugt die Höhe B der zu erzeugenden Aufweitung 10 auf. Wird das Aufweitwerkzeug 27 der Zarge 4 zugestellt und die Aufweitung 10 geformt, können die Materialschichten des Mantels 2 und des Bodens 3 sich gegeneinander verschieben, da sie ja im Losbereich L nicht miteinander verbunden sind. Ungleichmäßigkeiten und Toleranzen können sich dadurch ausgleichen, so dass die Gefahr der Rissbildung, insbesondere in der äußeren Schicht des Mantels 2, verringert wird. Bevorzugt entspricht die Höhe L etwa der Höhe B. Je nach Dehnfähigkeit des Papiermaterials und der Anforderung an die Stabilität der Zarge 4 kann es jedoch auch vorteilhaft sein, die Höhe L größer oder bevorzugt kleiner als die Höhe B zu wählen. Das in einem Wulst 24 enthaltene Material kann sich bei der Formung der Aufweitung 10 noch etwas verteilen und dadurch die Gefahr der Rissbildung weiter verringern.

Damit der Festbereich F der Zarge 4, der bevorzugt im Wesentlichen mit dem Höhenbereich C übereinstimmt, beim Aufweiten nicht mitverformt wird, kann dem Festbereich F der Zarge 4 ein Abstützwerkzeug 28 zugestellt werden. Das Abstützwerkzeug 28 ist mit seiner Höhe bevorzugt auf den Abstand E zwischen der Aufweitung 10 und einem - in Figur 10 nicht dargestellten - Außenmantel 417, 717 abgestimmt. Das Abstützwerkzeug 28 kann beispielsweise als umlaufende Rolle gestaltet sein, die synchron mit einem als Rolle gestalteten Aufweitwerkzeug 27 entlang des Umfangs der Zarge 4 umläuft. Es kann auch vorgesehen sein, das Abstützwerkzeug 27 als einen aus mehreren Segmenten bestehenden Ring auszugestalten, dessen Segmente sich nach dem Formen der Aufweitung in radialer Richtung auseinander bewegen können, so dass der Becher mit der Aufweitung 10 aus dem Abstützwerkzeug 28 entnommen werden kann. Zur besseren Fixierung und Abstützung des Festbereiches F beim Aufweiten des unteren Randes 14 der Zarge 4 kann das Aufweitwerkzeug 27 auch in gestrichelt dargestellter Weise vergrößert ausgeführt werden.

Es kann auch vorteilhaft sein, das Abstützwerkzeug 28 nach unten in der gestrichelt dargestellten Weise zu verlängern, so dass es einen Bereich 29 aufweist, der die Aufweitung 10 von außen umgibt. Der Bereich 29 des Abstützwerkzeuges 28 kann mit dem Aufweitwerkzeug 27 zusammenwirken und die Zarge 4 im Bereich der Aufweitung 10 verpressen. Es wird dadurch möglich, die Wandung 31 des Bodens 3 nach dem Aufweiten noch mit dem Mantel 2 zu verbinden. Dies kann beispielsweise wiederum unter Wärmeeinwirkung geschehen, indem zum Beispiel das Aufweitwerkzeug 27 und/oder das Abstützwerkzeug 28 beheizbar sind.

In der Vorrichtung zum Herstellen des Bechers 1 sind bevorzugt mehrere Bearbeitungsstationen vorgesehen, die der Becher 1 während seiner Herstellung nacheinander durchläuft. Das Aufweitwerkzeug 27 und das Abstützwerkzeug 28 sind bevorzugt in einer Bearbeitungsstation angeordnet, die einer Bearbeitungsstation nachgeordnet ist, in der das Innenwerkzeug 25 und das Außerwerkzeug 26 angeordnet sind

In Figur 11 sind in den einzelnen Darstellungen A bis E in schematischer Form unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten des Bechers 1 im Bereich der Zarge 4 dargestellt. In den Varianten der Figuren 1 bis 10 ist die Zarge 4 stets durch drei Materialschichten, nämlich von zwei Materialschichten des Mantels 2, die die Wandung 31 des topfförmigen Bodens 3 innen und außen umgeben, gebildet. Diese Ausgestaltung ist oft sehr vorteilhaft, ist jedoch nicht zwingend erforderlich, um die vorliegende Erfindung umzusetzen. Für gewisse Anforderungen können auch die nachfolgenden beschriebenen Varianten vorteilhaft sein.

In Figur 11A ist vorgesehen, dass das Material des Bodens 3 nach außen umgeschlagen ist, und das Material des Mantels 2 umschließt. Der untere Rand 14 der Aufweitung 10, der die Standfläche für den Becher 1 bildet, wird hierbei durch das Material des Bodens 3 gebildet.

In der Figur 11 B ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Zarge 4 lediglich durch zwei Materialschichten gebildet wird. Das Material des Mantels 2 und die Wandung 31 des Bodens 3 enden beide am anderen Rand 14 und bilden dadurch die Standfläche. Auch hierbei ist es vorgesehen, dass die Aufweitung 10 in einem Losbereich L der Zarge 4 gebildet wird, in dem die Wandung 31 des topfförmigen Bodens 3 nicht mit dem Mantel 2 verbunden ist. In den Figuren 11 C, 11 D, 11E sind Ausgestaltungen der Zarge 4 des Bechers 1 dargestellt, bei denen die Zarge 4 insbesondere im Höhenbereich C, in dem sich der Festbereich F befindet, unterschiedliche Neigungswinkel zur Mittelachse 13 aufweist. In den Figuren 1 bis 10 entspricht der Neigungswinkel γ in etwa dem Neigungswinkel α des Mantels 2 im Bereich des befüllbaren Innenraums 5. Diese Ausführung ist sehr einfach herzustellen, da das Halbzeug vor der Anbringung der Aufweitung 10 über die gesamte Höhe denselben Neigungswinkel α besitzt. Je nach Höhe Z der Zarge 4 und der gewünschten Größe der Aufweitung 10 kann es jedoch erforderlich sein, ein Halbzeug zu verwenden, bei dem der Neigungswinkel γ der Zarge 4 von dem Neigungswinkel α abweicht, um beim Aufweiten der Zarge 4 am unteren Rand 14 ein Einreißen des Papiermaterials zu verhindern. Es kann dabei ausreichen, den Neigungswinkel γ, wie in Figur 11 C dargestellt, beim Verpressen der Zarge 4 durch das Innenwerkzeug 25 und das Außenwerkzeug 26 etwas kleiner als den Neigungswinkel α zu wählen. Bevorzugt wird der

Neigungswinkel γ soweit verkleinert, dass er etwa 0° beträgt, so dass die Zarge 4 im Höhenbereich C und somit auch im Festbereich F in etwa parallel zur Mittelachse 31 verläuft, wie es in Figur 1 1D dargestellt ist. Beim Aufweiten um den gleichen Betrag lassen sich hierdurch größere Abmessungen Y der Aufweitung 10 erzielen. Dieser Effekt lässt sich noch verstärken, wenn sich, wie in Figur 11 E dargestellt, die Zarge 4 bereits in dem Festbereich F mit einem Neigungswinkel γ aufweitet. Bei der Variante nach Figur 11E ist der Neigungswinkel ß bevorzugt größer als der Neigungswinkel γ.

In Figur 12 ist eine andere Ausgestaltung eines Bechers 1 im Bereich der Zarge 4 dargestellt. Die Darstellung ist ähnlich der Darstellung in Figur 9. Die Form der Zarge 4 des in Figur 12 dargestellten Bechers 1 ist dabei so gewählt, dass der Becher 1 sehr vorteilhaft als Halbzeug für den in Figur 11 D dargestellten Becher einsetzbar ist. Die Zarge 4 verläuft im Festbereich F in etwa parallel zur Mittelachse 31 und ist dadurch in diesem Bereich im Wesentlichen zylindrisch. Das Innenwerkzeug 25 und das Außenwerkzeug 26 zum Verpressen des Mantels 2 mit der Wandung 31 des Bodens 3 sind so geformt, dass sie lediglich im Festbereich F eine Presskraft auf die Zarge 4 aufbringen können. Im dargestellten Fall entspricht die Höhe V des mit der Zarge 4 in Kontakt kommenden Bereiches des Innenwerkzeugs 25 etwa der Höhe des Festbereiches F. Im Losbereich L der Zarge 4 ist auf der Innenseite und der Außenseite der Zarge 4 jeweils ein Wulst 24 vorgesehen, der eine Materialreserve für eine später zu formende Aufweitung 10 darstellen kann. Je nach verwendetem Papiermaterial kann unter Umständen auch auf einen oder beide Wulste 24 verzichtet werden, so dass Mantel 2 und Boden 3 im Losbereich F lediglich lose aufeinanderliegen.