带底切的天然纤维盖制造技术

本发明专利技术涉及一种制造部件(1)，作为成型台(10)中的第一工具，至少用于最终成型由包含天然纤维的材料(M)制成的预成型盖(100)以形成底切(140)，预成型盖(100)包括顶部(130)和环绕顶部(130)的侧部(110)，其中制造部件(1)适于接触预成型盖(100)的外侧(110)以通过沿制造部件(1)的中心轴线(R)在轴向方向上施加第一运动(FM)以及随后在朝向预成型盖(100)的侧部(120)的第二方向上施加第二运动(SM)来最终成型预成型盖(100),其中制造部件(1)的多个侧部成型元件(2)布置成施加第二运动(SM)，将外部压力(PA)施加到外侧(110)上侧部(120)的底部切口(140)形成侧部(120)中的底切(140)。本发明专利技术还涉及具有这种制造部件(1)的成型台(10)、包括这种成型台(10)的成型装置(80)、用这种成型台(10)制造的最终成型盖(100')包括底切(140)和制造这种带有底切(140)的盖(100')的方法(200)。(100')的方法(200)。(100')的方法(200)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带底切的天然纤维盖


[0001]本专利技术涉及一种制造部件，其作为成型台中的第一工具以形成底切(undercut)、具有这种制造部件的成型台、包括这种成型台的成型装置、利用包括底切的这种成型台制造的最终成型(endformed)盖以及制造这种具有底切的盖的方法。

技术介绍

[0002]人们希望保护公民和环境免受塑料污染。特别是一次性塑料制品，如包装材料或塑料刀叉和餐具，会产生大量的废物。在这方面，对塑料包装材料和容器的替代材料的需求日益增加，利用这些材料，这些产品可以由可回收的塑料、低塑料含量的材料或者甚至由无塑料的材料制造。
[0003]在挤出过程中使用天然纤维代替传统塑料的想法至少从20世纪90年代早期就已经存在，例如参见EP 0 447 792B1。和大多数纤维加工方法一样，这里的原材料是纸浆。原则上，纸浆由水、天然纤维和粘合剂如工业淀粉(马铃薯淀粉)组成，并具有浆状稠度。
[0004]由于消费者对具有不同尺寸、形状和要求的各种各样的与自然相容的产品感兴趣，并且不一定需要非常大量的这些产品，因此希望有一种由天然纤维制成的与环境相容的模制部件的制造方法和相应的可用机器，以便能够有效地、灵活地和可重复地生产这些具有良好质量的产品(模制部件)。
[0005]在容器盖的情况下，例如对于咖啡杯等，塑料盖通常包括底切部，以获得容器的牢固闭合，以防止容器盖的意外抬起，从而防止容器内容物意外泄漏。当盖布置在容器的顶部并且底切在安全位置卡扣到容器上时，底切用作在盖听到或感觉到咔哒声而关闭容器时给用户的触觉或声学反馈。在使用由天然纤维制成的盖的情况下，这种底切的制备是困难的。还没有用于成型机的工具技术来制造具有提供这种可靠反馈的底切的盖。因此，由天然纤维材料制成的盖不能在不损失安全性的情况下替代塑料盖。
[0006]因此，需要提供一种能够用天然纤维材料制造盖的工具技术，从而为用这种盖封闭容器提供共同的安全水平。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的是提供一种能够用天然纤维材料制造盖的工具技术，提供用于封闭具有这种盖的容器的共同安全水平。
[0008]该目的通过一种制造部件来实现，该制造部件用作成型台中的第一工具，至少用于对由包括天然纤维的材料制成的预成型盖进行最终成型，该预成型盖包括顶部和围绕顶部的侧部，其中制造部件适于接触预成型盖的外侧，以通过沿着制造部件的中心轴线在轴向方向上施加第一运动以及随后在第二方向上朝向预成型盖的侧部施加第二运动来最终成型预成型盖，其中制造部件的多个侧部成型元件布置成施加第二运动，将外部压力施加到侧部的外侧上，以在侧部中形成底切。
[0009]这样的底切对于在关闭诸如咖啡杯等容器时向用户提供可靠的触觉或声学反馈
是必要的，以告知用户容器的已建立且安全的关闭。为了保护用户，装有危险物质(如热液体)的容器应安全关闭。在已经接收到由底切提供的反馈之后，用户可以确保不会以非预期的方式接触到危险的内容物(例如通过将热咖啡洒在他们的手指上)。
[0010]术语“底切”表示当将两个部件(形成封闭容器的容器和盖)连接在一起时，与另一个部件(例如容器)相互作用的部件(盖)内的合适的弯曲或弧形形状。底切与另一个部件的对应的相反形状接合，或者咬合在另一个部件的卷边或边缘的后面，以便将一个部件机械地牢固固定到另一个部件上。根据相应容器的特性，在本专利技术的范围内，盖内的底切可以具有不同的形状。
[0011]由侧部成型元件预成型的第二运动指向预成型盖的侧部，将把底切引入该侧部。优选地，第二运动垂直于侧部的外侧。因为侧部具有围绕盖顶部的形状，所以侧部成型元件具有类似的形状，以便优选地使侧部与侧部成型元件的内侧完全接触。在圆形盖的情况下，第二运动径向指向制造部件的中心轴，该中心轴是圆形盖的对称轴。
[0012]术语“最终成型盖”表示最终成型盖形状的特定制造步骤。最终成型并不排除在最终成型盖之后可以进行不改变盖形状的附加生产步骤。最终成型也不限制或排除最终成型发生之前的任何生产步骤。为了最终成型盖，盖可以作为已经存在的预成型件提供，或者盖的材料可以以其他形式提供(例如作为片材提供)，并且将在预成型台中或者直接在成型台内预成型。
[0013]盖可以具有任何合适的形状来封闭相应的容器，容器也可以具有任何合适的形状。盖具有顶部和围绕顶部的侧部。普通的盖可以是圆形或矩形的。然而，任何其它形状的盖和容器也是可能的。根据本专利技术的制造部件和成型台适于在盖的侧部形成底切，不限于盖的特定形状，也不限于底切的特定形状。盖的材料包括天然纤维。该材料可以包括附加的其他材料，例如作为复合材料与天然纤维一起应用，或者作为附加层应用在天然纤维材料的顶部。这种层或多层可以施加到盖的外侧或内侧。在一个实施例中，盖完全被这些层覆盖。在一个实施例中，盖可以由天然纤维材料构成。在任何情况下，天然纤维材料可以用其它材料浸渍，以增加至少对液体和/或湿气的抵抗力或不渗透性。
[0014]制造部件被用作成型台中的工具。这里，根据特定的成型台和成型过程，制造部件可以是成型台中的上部或下部工具。
[0015]术语“在另一个工具的顶部移动一个工具”并不意味着任何移动方向，尤其不是被移动的一个工具布置在另一个工具的上方。该术语简单地表示至少在成型底切的过程中两个工具一起移动。
[0016]根据本专利技术的制造部件提供了一种工具技术，该技术能够由天然纤维材料制造盖，通过在最终成型盖中形成底切，为用这种盖封闭容器提供了共同的安全水平。
[0017]在一个实施例中，侧部成型元件围绕中心轴线布置，其中侧部成型元件适当地成型以在施加第二运动之前在相邻的侧部成型元件之间提供自由空间。围绕中心轴线的布置使得侧部成型元件能够沿着预成型盖的侧部的整个侧部引入底切。自由空间使得所有的侧部成型元件能够向预成型盖的整个侧部施加限定的外部压力，因为侧部成型元件具有足够的移动自由度来完全接触侧部，而不会由于相邻侧部成型元件之间的机械接触而受到阻碍。
[0018]在另一个实施例中，制造部件包括至少三个侧部成型元件、优选四至六个侧部成
型元件、更优选七至九个侧部成型元件、甚至更优选十个侧部成型元件。随着侧部成型元件数量的增加，所施加的外部压力将在预成型盖的侧部周围更加均匀。然而，用所有侧部成型元件进行第二运动的机械结构的复杂性将随着侧部成型元件的数量而增加。上述特定数量的侧部成型元件是所施加的外部压力的均匀性和建立并保持机械结构以预成型第二运动的努力之间的良好折衷。
[0019]在另一个实施例中，在圆形预成型盖具有圆周侧部的情况下，第二方向是朝向中心轴线的径向方向，并且侧部成型元件围绕中心轴线圆形地布置。
[0020]在另一个实施例中，每个侧部成型元件包括朝向预成型盖的侧部的外侧的内侧，其中每个内侧具有适于底切的期望形状的轮廓。优选地，侧部成型元件被适当地成型以提供围绕预成型盖的侧部的底切。沿着盖的整个侧部定位的底切将提供容器的非常安全的封闭。圆周底切将提供容器的更安全的封闭。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造部件(1)，其用作成型台(10)中的第一工具，至少用于对由包括天然纤维的材料(M)制成的预成型盖(100)进行最终成型，预成型盖(100)包括顶部(130)和围绕顶部(130)的侧部(110)，其中制造部件(1)适于接触预成型盖(100)的外侧(110),以通过沿着制造部件(1)的中心轴线(R)在轴向方向上施加第一运动(FM)以及随后在朝向预成型盖(100)的侧部(120)的第二方向上施加第二运动(SM)来最终成型预成型盖(100),其中制造部件(1)的多个侧部成型元件(2)布置成施加第二运动(SM),将外部压力(PA)施加到侧部部件(120)的外侧(110)上，以在侧部部件(120)中形成底切(140)。2.根据权利要求1所述的制造部件(1)，其特征在于，侧部成型元件(2)围绕中心轴线(R)布置，其中侧部成型元件(2)适当地成型以在施加第二运动(SM)之前在相邻的侧部成型元件(2)之间提供自由空间(21)。3.根据权利要求1或2所述的制造部件(1)，其特征在于，制造部件(1)包括至少三个侧部成型元件(2)、优选四至六个侧部成型元件(2)、更优选七至九个侧部成型元件(2)、甚至更优选十个侧部成型元件(2)。4.根据前述权利要求中的一项所述的制造部件(1)，其特征在于，在圆形预成型盖(100)具有环绕的侧部(110)的情况下，第二方向是朝向中心轴线(R)的径向方向，并且侧部成型元件(2)围绕中心轴线(R)圆形地布置。5.根据前述权利要求中的一项所述的制造部件(1)，其特征在于，侧部成型元件(2)各自包括朝向侧部部分(120)的外侧(110)的内侧(2i)，其中每个内侧(2i)具有与底切(140)的期望形状相适应的轮廓。6.根据权利要求5所述的制造部件(1)，其特征在于，侧部成型元件(2)适当地成型以提供围绕预成型盖(100)的侧部(120)的底切(140)。7.根据前述权利要求中的一项所述的制造部件(1)，其特征在于制造部件(1)的旨在与预成型盖(100)的材料(M)接触的表面的至少一部分由具有降低的摩擦或粘附特性的材料制成。8.根据权利要求7所述的制造部件(1)，其特征在于至少侧部成型元件(2)的内侧(2i)由具有降低的摩擦或粘附特性的材料制成，或者涂覆有至少一层这种材料。9.一种成型台(10)，其包括至少用于最终成型预成型盖(100)的第一和第二工具(1、20)，其中根据前述权利要求之一的制造部件(1)是第一工具、优选为上部工具，并且第二工具(1、20)、优选为下部工具，适于至少承载预成型盖(100)，其中至少一个电机系统(30)适于在第一运动(FM)和随后的第二运动(SM)之间在第二工具(20)的顶部上移动第一工具(1),其中预成型盖(100)处于第一运动(FM)和随后的第二运动(SM)之间，以朝向预成型盖
(100)的侧部(120)移动第一工具(1)的侧部成型元件(2),将外部压力施加到侧部(120)的外侧(110)上，以在侧部中形成底切(140)。10.根据权利要求9所述的成型台(10)，其特征在于，第二工具(20)适当地成型为在通过侧部成型元件(2)将外部压力施加到侧部部件(110)的外侧(110)期间至少支撑侧部部件(120)的内侧(150)，使得侧部成型元件(2)能够可靠地形成底切(140)。11.根据权利要求9或10所述的成型台(10)，其特征在于，第二工具(20)包括支撑侧部(120)的内侧(150)的配对部(40)，其中配对部(40)的轮廓适合于在侧部(120)的内侧(150)处形成底切(140)的期望形状。12.根据权利要求11所述的成型台(10)，其特征在于，配对部件(40)分成可移动的配对部件元件(45)，配对部件元件(45)适于朝向中心轴线(R)移动，以便在最终成型之后释放最终成型盖(100
’
)。13.根据权利要求9至12中的一项所述的成型台(10)，其特征在于，成型台(10)适于从预成型台(50)接收预成型盖(100)。14.根据权利要求9至12中的一项所述的成型台(10)其特征在于成型台(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：凯孚尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：