-
Fertigstellung von Verpackungshüllen Die Erfindung bezieht sich auf
die billige Herstellung qualitativ einwandfreier, aus Faserstoffbrei geformter Gegenstände,
insbesondere solcher mit genügend maßgenauen Umrissen bei polsterweicher innerer
Beschaffenheit.
-
Beispiele solcher Gegenstände zur Aufnahme kleiner Mengen zerbrechlicher
und druckempfindlicher Gegenstände wie Eier, Glühlampen, Radioröhren sind hestimmte
Verpackungshüllen, die gewöhnlich aus zusammenfaltbaren Teilen bestehen, von denen
mindestens einer Höhlungen zur Aufnahme der zu verpackenden Gegenstände aufweist.
-
Solche aus Faserbrei geformten Hüllen müssen sowohl im Aussehen als
auch im Preis mit bekannten Packungshüllen in Wettbewerb treten können. Dazu gehört
neben Formbeständigkeit eine glatte Oberflächenbeschaffenheit, die es z. B. auch
ermöglicht, die Packhülle zu bedrucken.
-
Es ist an sich nicht schwierig, aus Faserbrei derartige Gegenstände
herzustellen, die den Anforderungen an Formbeständigkeit und Oberflächen beschaffenheit
entsprechen. Man braucht nur in üblicher Weise den von einer Saugform aufgenommenen,
durch das Absaugen der Flüssigkeit vorentwärmten Formkörper in einer Preßform bis
zu einem gewissen Grade weiter zu entwässern und zu pressen, um ihm dadurch von
vornherein eine genügende Formbeständigkeit zu geben, die er auch beim nachfolgenden
Fertigtrocknen bewahrt.
-
Dieses Naßpressen bringt aber den Nachteil mit sich, daß der Körper
durch das Pressen stark verdichtet und damit hart wird, d. h. die für das bruchsichere
Verpacken zerbrechlicher Gegenstände erforderliche Polsterweichheit vermessen läßt.
-
Geht man dagegen so vor, daß man den noch nassen Gegenstand ohne
Auspressen der Feuchtigkeit einem offenen Trockenprozeß, lediglich unter Wärmeeinwirkung
unterwirft, so bleibt zwar das für die Polsterwirkung notwendige lockere Fasergefüge
gewahrt, doch tritt bei diesem Trocknen ein mehr oder weniger starkes Verziehen
des Gegenstandes ein, so daß er nicht mehr genügend genau zu dem zu verpackenden
Gegenstand paßt und/oder die Teile der geschlossenen Form nicht einwandfrei zusammenschließen.
-
Beiden Anforderungen, nämlich der Wahrung der Polsterweichheit und
der genauen Formgebung, wird gemäß der Erfindung dadurch entsprochen. daß die geformten
und dann ohne nennenswerte Druckanwendung-. vorzugsweise in einem Verdunstungsvorgang
getrockneten und dabei verzogenen Formstücke zwisehen Formteilen, die den herzustellenden
Hüllen entsprechen, unter Anwendung von Hitze und Feuchtigkeit fertiggeformt bzw.
ohne nennenswerte Verdichtung nur so gepreßt werden, wie es notwendig
ist, um die
durch das Trocknen verursachten Verformungen zu beheben. Dabei ergibt sich zugleich
die erwünschte Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit bei völliger Wahrung der
durch die Art der Trocknung erhaltenen, polsterartig wirkenden lockeren inneren
Beschaffenheit.
-
Von Bedeutung ist für die Erzielung des gewünschten Ergebnisses das
Nachpressen unter Anwendung von Hitze und Feuchtigkeit. Der Anfeuchtungsflüssigkeit
wird zweckmäßig ein Binde- bzw.
-
Steifmittel zugesetzt, um dadurch eine für die Erzielung der glatten
Außenfläche wichtige stärkere Bindung der in der Außenfläche liegenden Fasern zu
erhalten. Das Befeuchten mit der Flüssigkeit geschieht dabei möglichst oberflächlich,
damit die lockere innere Struktur des Körpers nicht beeinträchtigt wird, und kann
gegebenenfalls auf solche Oberflächenteile beschränkt oder stärker angewandt werden,
von denen besondere Eigenschaften verlangt werden.
-
Durch eine besondere Ausbildung der zur Durchführung dieses Verfahrens
notwendigen maschinellen Einrichtung, die ein sehr schnelles selbsttätiges Arbeiten
ermöglicht, wird zugleich für eine sehr wirtschaftliche Erzeugung der Gegenstände
gesorgt, so daß sie auch in dieser Hinsicht den Wettbewerb mit bekannten ähnlichen
Erzeugnissen aufnehmen können.
-
Die Einrichtung besteht aus der Kombination einer Saugform, eines
Trockners zuin freien Trocknen der feuchten Formstücke, einer Vorrichtung zum fortschreitenden
Fördern der Formstücke von der Saugform zum Trockner, einer Formvorrichtung mit
im wesentlichen der Saugform entsprechenden Formteilen zum Fertigformen der getrockneten
Gegenstände unter Anwendung von Hitze und Feuchtigkeit, eines die getrockneten Formstücke
vom Trockner zur Preßvorrichtung führenden, aus zwei Bändern bestehenden
Bandförderers,
mit dem eine auf das Öffnen und Schließen der Form zeitlich abgestimmte Kippfalle
derart zusammenwirkt, daß sie bei offener Preßform ein auf dem zweiten Förderband
befindliches Formstück unter gleichzeitiger Zurückhaltung des nachfolgenden Formstückes
auf dem ersten Förderband zum Einführen in die Form freigibt, dagegen bei geschlossener
Form ein auf dem zweiten Förderband befindliches Formstück zurückhält, und einer
jenseits der Form angeordneten, gleichfalls auf deren Öffnungs-und Schließbewegungen
zeitlich abgestimrnten Übertragungsvorrichtung, die das Formstück nach dem Fertigformen
entnimmt.
-
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
-
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Einrichtung für die
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 zeigt in einer Teilansicht die
Einrichtung für die Steuerung des zeitlichen Ablaufs der Arbeitsvorgänge, insbesondere
für das Arbeiten der Formteile. der Sperrfalle und der Übertragungsvorrichtung.
-
Bei der Ausführung der Erfindung wird vorzugsweise wie folgt vorgegangen:
Gegenstände, die in einer üblichen Breiformmaschine geformt und in einem offenen
Trockner getrocknet worden sind, werden zwischen geheizte Formteile gebracht, zwischen
denen sie einzeln gepreßt werden, um ihnen im wesentlichen ihre ursprüngliche Form
und ihre ursprünglichen Abmessungen wiederzugeben und ihnen gegebenenfalls eine
glatte Oberfläche sowie strukturelle und physikalische Eigenschaften zu erteilen.
-
Die Breiformmaschine, in der die Gegenstände geformt werden, ist
von üblicher Art. Es kann sich dabei um eine stetig oder mit Unterbrechungen umlaufende
Maschine handeln. Für den Zweck der Erfindung ist in Fig. 1 schematisch eine mit
Unterbrechungen umlaufende Maschine dargestellt, bei der an hohlen radialen Armen
lt befestigte durchlöcherte Matrizen 10 schrittweise auf einer Welle 12 durch einen
Formbreibehälter 13 hindurchbewegt werden. um in ihnen Formstücke durch Saugwirkung
herzustellen. Bei jeder Umlaufpause der Welle 12 wird ein Formstück aus einer Matrize
mittels eines Übertragungsstempels 14 entfernt, der auf einem durch eine Welle 16
getragenen hohlen Arm 15 angebracht ist. Die Formmatrize 10 und der Übertragungsstempel
14 sind in üblicher Weise mit Druckluft- und Vakuumanschlüssen für das Formen und
Übertragen der Gegenstände versehen.
-
Die Welle 16 wird durch ein Exzenter- oder Kurbelgetriebe 17 von
einer Welle 18 aus so bewegt, daß sie und der Übertragungsstempel 14 in zeitlicher
Übereinstimmung mit der schrittweisen Bewegung der Matrizen 10 gegen diese hin-
und herbewegt werden.
-
Beim Stillstand einer jeden Matrize in Gegenüberstellung mit dem Übertragungsstempel
bewegt sich dieser auf die Matrize zu, um das Formstück von ihr zu übernehmen, worauf
er durch eine Kurvenscheibe od. dgl. (nicht dargestellt) ausgeschwungen wird. um
das Formstück auf ein Förderband 19 abzugeben.
-
Dieses fördert das Formstück auf ein weiteres Förderband 20, das einen
offenen Trockner 21 üblicher Bauart durchläuft, in dem die Formstücke getrocknet
werden, ohne daß irgendwelche Vorkehrungen getroffen sind, um ihrem Verwerfen oder
Schrumpfen während ihres Durchganges vorzubeugen.
-
Die getrockneten Formstücke A gelangen aus dem Trockner auf ein Förderband
22, das vorzugsweise mit höherer Geschwindigkeit als das Förderband 20
des Trockners
umläuft, und vverden durch dieses Förderband auf ein weiteres Förderband 23 abgeliefert,
das wiederum vorzugsweise mit höherer Geschwindigkeit als das Förderband 22 betrieben
wird.
-
Das Förderband 22 trägt die Formstücke auf eine Seite einer Presse.
Diese enthält in ihrem Gestell F eine fest angeordnete Formmatrize 24 und einen
senkrecht über ihr auf- und abbewegbaren Stempel 25.
-
Einer oder jeder dieser Formteile kann durch übliche Heizvorrichtungen
beheizt werden. Nach der Zeichnung ist die Matrize 24 mit Heizdampfkanälen 26 versehen.
-
Die Matrize 24 und der Stempel 25 entsprechen in ihrer Form und Größe
der Matrize 10 und dem Stempel 14, so daß sie in unter Druck zusammengeschlossenem
Zustande dem zwischen ihnen befindlichen getrockneten und verzogenen Gegenstand
im wesentlichen seine ursprüngliche Form und Abmessungen wiedergeben. Gegebenenfalls
können diese Formteile auch mit Vorrichtungen versehen sein, durch die auf den Formstücken
beim Nachpressen zusätzliche Umrisse, Prägungen oder Muster angebracht werden können.
-
Vor dem Einführen in die Nachpreßform können auf die Formstücke Wasser,
Steifmittel, Klebmittel, Farb- oder Füllstoffe aufgesprüht oder in anderer Weise
aufgebracht werden, um sie den Gegenständen beim Nachpressen einzuverleiben.
-
Bei der bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Verkörperung
der Erfindung sind Hilfsmittel vorgesehen, durch die die Formteile 24 und 25 in
regelmäßigen Zeitabständen geöffnet und geschlossen, die getrockneten und verzogenen
Formstücke einzeln zwischen die offenen Formteile eingeführt und, nachdem die Form
sich geschlossen und wieder geöffnet hat, die nachgeformten Gegenstände aus ihr
abgeführt werden. wobei sämtliche Mechanismen zeitlich so aufeinander abgestimmt
sind, daß alle Vorgänge sich völlig selbsttätig abspielen und jede Handhabung der
Formstücke unnötig ist.
-
Die Mittel zum Öffnen und Schließen der Formteile 24 und 25 sind
gemäß der Zeichnung hydraulischer Art, können aber auch mechanischer Art sein. Bei
der dargestellten Maschine ist der Stempel 25 an einer Gleitstange27 befestigt,
die in einer im oberen Teil des Maschinenrahmens F angeordneten Führung 28 verschiebbar
ist. Das obere Ende der Gleitstange 27 ist am unteren Ende einer Kolbenstange 29
des in einem Zylinder 129 beweglichen Kolbens 29' befestigt.
-
Der Kolben 29' wird gehoben oder gesenkt durch Betätigung eines hydraulischen
Ventils 30, das durch Rohre 31 und 32 mit dem Zylinder zu beiden Seiten des Kolbens
29' verbunden ist und durch ein Rohr 33 mit einer Quelle hydraulischen Druckes in
Verbindung steht.
-
Durch ein Rohr 34 kann abwechselnd Vakuum und Luftdruck für die Übertragung
des Formstückes aus der Matrize 24 auf den Stempel 25 und für das etwaige Ausstoßen
des nachgepreßten Formstückes aus dem Stempel diesem zugeführt werden. Vakuum wird
auf den Stempel zur Wirkung gebracht, wenn die Formteile sich öffnen, um bei der
Übertragung des gepreßten Gegenstandes von der Matrize auf den Stempel mitzuwirken,
während Druckluft auf den Stempel zur Wirkung gebracht wird, um den gepreßten Gegenstand
bei geöffneter Form aus ihm herauszudrücken. Auf Wunsch kann die Matrize auch mit
Mitteln versehen werden, um einen Strahl von Druckluft durch sie zu treiben, zum
Zwecke, bei dem Herausheben des gepreßten Gegenstandes aus ihr mitzuwirken.
Die
Zufuhr von Luft und Vakuum zu dem einen oder zu beiden Formteilen kann gesteuert
werden durch irgendeinen bekannten Mechanismus, der zeitlich auf die Arbeit der
Formteile abgestimmt ist Der hydraulische Stromkreis durch das Ventil 30 kann in
irgendeiner geeigneten Weise gesteuert werden.
-
Gemäß der Zeichnung dient dazu eine Steuerwelle 35, die in der Nähe
des oberen Endes des Gestells F gelagert ist und mit passender Geschwindigkeit durch
einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe (nicht dargestellt) umgetrieben wird.
Auf der Welle 35 ist eine Daumenscheibe 36 befestigt, mit der eine Rolle 37 an einem
Hebel 38 zusammenwirkt. Der Hebel 38 ist auf einer feststehenden Achse 39 drehbar
gelagert und mit dem freien Ende an das untere Ende der Spindel 40 des Ventils 30
angelenkt, das er so betätigt, daß die Druckflüssigkeit auf die eine oder andere
Seite des Kolbens 29' im Zylinder 129 geleitet und dieser Kolben gehoben oder gesenkt
wird, um den Stempel 25 gegen die Matrize 24 oder von ihr fort zu bewegen.
-
Zeitlich abgestimmt auf die Arbeit der beiden Formteile24 und 25
ist eine Sperrfalle41 zur Steuerung des Überganges der getrockneten und verzogenen
Formstücke A auf das Förderband 23. Die Sperrfalle 41 weist an den Enden je eine
abwärts gerichtete Klaue 42 bzw. 43 auf und ist in der Mitte auf einer Schwingwelle
44 befestigt, die in einem am Gestell F befestigten Konsollager 45 ruht. Die Falle
41 ist oberhalb des Förderbandes 23 in der Nähe seines Einlaufendes angebracht und
wirkt so, daß sie die Formstiicke einzeln zwischen die Formteile 24 und 25 treten
läßt, nachdem diese sich geöffnet haben, um einen nachgeformten Gegenstand abzugeben.
-
Die Welle 44 wird in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegungen der
Form 24, 25 durch irgendeine geeignete Vorrichtung in Schwingbewegung versetzt.
-
Gemäß der Darstellung in der Zeichnung ist auf ihr ein Arm 45a befestigt,
der mit seinem freien Ende an eine Schubstange 46 angelenkt ist, deren anderes Ende
bei 47 gelenkig mit dem freien Ende eines Hebels 48 in Verbindung steht, der auf
der festen Achse 39 drehbar ist und eine Rolle 49 trägt, die auf dem Umfang einer
auf der Steuerwelle 35 befestigten Daumenscheibe 50 läuft.
-
Bei der Stellung gemäß Fig. 2 verhindert die gesenkte vordere Klaue
42 der Falle 41 ein auf dem Förderband 22 liegendes Formstück A am Übertritt auf
das Förderband 23 und gestattet einem vorher auf diesem Förderband 23 durch die
Klaue 43 festgehaltenen Formstück (gestrichelt dargestellt) den Weiterlauf zu der
offenen Form 24, 25.
-
Wird die Sperrfalle 41 so gekippt, daß sich die vordere Klaue 42
hebt und die hintere Klaue 43 senkt, so kann das Formstück A vom Förderband 22 auf
das Förderband 23 übergehen, wird aber durch die Klaue 43 zunächst am Weiterlauf
zu der im Augenblick geschlossenen Form 24, 25 verhindert. Es werden also die Formstücke
einzeln der Form 24, 25 in zeitlicher Abstimmung auf deren Offnungs- und Schließbewegungen
zugeführt, und zwar in solcher Weise, daß die Möglichkeit eines Aufstauens der Formstücke
auf den Förderbändern 22 und 23 und eines Verstopfens der Maschine weitmöglichst
ausgeschlossen ist.
-
Ebenfalls in zeitlicher Abstimmung auf die Arbeit der Formteile 24,
25 und der Falle 41 bewegt sich eine Übertragungsvorrichtung 51, durch die selbsttätig
die nachgepreßten Formstücke aus der Form abgeführt werden. Diese Übertragungsvorrichtung
kann beliebiger Art sein und in jeder geeigneten Weise bewegt werden. Sie führt
gemäß der Zeichnung bei geöffneter
Form eine waagerechte Ein- und Auswärtsbewegung
zwischen den Formteilen und in der Nähe des Endes ihres Rückhubes, wie gestrichelt
angedeutet, eine Kippbewegung aus, durch die das gepreßte Formstück auf ein Förderband
52 abgelegt wird, das vorzugsweise quer zu den Förderbändern 22 und 23 angeordnet
ist und die nachgepreßten Formstücke zu irgendeiner Stelle, z. B. zu einer Druck-,
Stapel- oder Zählmaschine, führt.
-
Die Übertragungsvorrichtung 51 ist auf einem Schlitten 53 angeordnet,
der mit Rollen 54 in Bahnen 55 von zwei feststehenden Führungen 56 des Rahmens F
läuft. Sie wird mittels eines Hebels 57 hin-und herbewegt, der an seinem unteren
Ende auf einer mit dem Schlitten verbundenen Querwelle 58 verbunden ist.
-
Am oberen Ende ist der Hebel 57 bei 59 an den Rahmen F angelenkt
und mit einem Arm 60 verbunden, der mit seinem freien Ende gelenkig am oberen Ende
der Stange 61 eines Kolbens angreift, der in einem hydraulischen Zylinder 62 arbeitet.
Der Zylinder 62 wird von dem Rahmen F in irgendeiner geeigneten Weise getragen,
z. B. durch Anlenken an einen Ausleger 63.
-
Druckflüssigkeit wird aus einem Rohr 33' dem Zylinder 62 zu beiden
Seiten des Kolbens durch Rohre 64, 65 zugeleitet unter Steuerung durch ein Ventil
66.
-
Die Spindel 67 des Ventils 66 ist mit dem freien Ende eines Hebels
68 verbunden, der auf der Achse 39 schwenkbar gelagert ist und eine Rolle 69 trägt,
die mit einer Daumenscheibe 70 auf der Welle 35 zusammenarbeitet.
-
Verschiedenartige Einrichtungen können vorgesehen sein, um die Übertragungsvorrichtung
51 zum Kippen in die gestrichelt dargestellte Lage zu bringen, während sie sich
dem Ende ihres Rückhubes nähert, und dadurch das gepreßte Formstück auf das Förderband
52 abzuwerfen. Nach der Darstellung in der Zeichnung ist der Schlitten 53 der Ubertragungsvorrichtung
kippbar auf einem Querzapfen 72 gelagert, der in den Bahnen 55 der festen Führung
56 gleiten kann. Am vorderen Ende des Zapfens 72 ist ein geschlitzter Bügel 73 fest
angebracht, und an einer der Führungen 56 befindet sich in der Nähe ihres äußeren
Endes ein fester Querzapfen 74, der, wenn der Schlitten 53 und mit ihm der Bügel
73 zurückgezogen wird, in den Schlitz des Bügels 73 eingreift und die Übertragungsvorrichtung
51 in die gestrichelt angedeutete Abgabestellung kippt. Bei der Einwärtsbewegung
der Übertragungsvorrichtung 51 verläßt der Bügel 73 den Stift74, so daß die Ubertragungsvorrichtung
und der Bügel in die in vollen Linien gezeichnete Stellung zurückkehren können.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Gesamtarbeitsgang veranschaulicht,
der einen Form-, Trocken- und Fördervorgang einschließt, jedoch können die Gegenstände
auch nach dem Formen und Trocknen gestapelt werden, um später einer Nachformpresse
von Hand oder mit Hilfe des dargestellten Förderbandsystems zugeführt zu werden.
-
Die Sperrvorrichtung sowie die Übertragungsvorrichtung können selbstverständlich
auch in anderer Weise ausgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.