DE1114375B

DE1114375B - Verfahren zur Herstellung einer Schale aus Papier, Pappe oder aehnlichem faserigem Blttmaterial

Info

Publication number: DE1114375B
Application number: DEC20739A
Authority: DE
Inventors: Robert Harold Carson
Original assignee: Peerless Machine and Tool Corp
Current assignee: Peerless Machine and Tool Corp
Priority date: 1959-02-09
Filing date: 1960-02-06
Publication date: 1961-09-28
Also published as: FR1247276A; BE587428A; NL248203A; CH364408A; GB888280A; US2997927A; ES255585A1

Description

Verfahren zur Herstellung einer Schale aus Papier, Pappe oder ähnlichem faserigem Blattmaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schale, eines Tellers oder ähnlicher Behälter aus Papier, Pappe oder ähnlichem faserigem Blattmaterial, bei dem der Zuschnitt im Bereich der zu bildenden gekrümmten Ecken mit einer Anzahl gerader Falten in gleichmäßigem Abstand voneinander versehen und so in Abschnitte aufgeteilt wird, die entlang der gekrümmten Ecke seitwärts ausweichen können.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Schalen oder Behältern der genannten Art aus flachen Zuschnitten bekannt, bei denen das bei der Formung der Behälterwandungen in deren gekrümmten Bereichen, z. B. in den Eckenzonen auftretende überschüssige Material während des Preßvorganges in Überlappungen geführt wird.
Weiter sind Verfahren bekannt, bei denen das überschüssige Material in gekrümmten Eckbereichen der Wandungen dadurch aufgenommen wird, daß nebeneinanderliegende Wellungen, Rillen oder Furchen im Werkzeug vorgesehen sind, so daß bei vergrößerter Oberfläche des Endproduktes in den gekrümmten Eckbereichen eine wellenförmige Oberfläche entsteht.
Die so erzeugten Schalen haben dabei den Nachteil, daß ihre innere Fläche nicht glatt, sondern gefurcht ist.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, durch das unter Vermeidung besonders gestalteter, beispielsweise radial gerippter oder gewellter Werkzeuge einerseits das überschüssige Material in den gekrümmten Bereichen der herzustellenden Schale beseitigt und andererseits eine glatte innere Fläche des herzustellenden Behälters geschaffen wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zuschnitt an den Faltstellen vorgerillt und dann so verpreßt wird, daß auf der Inenseite der Schale oder eines ähnlichen Gegenstandes eine glatte Oberfläche und auf der Außenseite aus dem sich durch die Falten ergebenden Materialüberschuß eine rippenartige Oberfläche entsteht.
Eine vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht in dem Eindrücken von geraden Einkerbungen, die im Bereich der gekrümmten Ecke angebracht werden, und in dem Eindrücken von kürzeren Einkerbungen zwischen die geraden Einkerbungen, die in dem Teil des Bereiches angebracht werden, in dem die Materialaufnahme am größten ist.
Die Erfindung wird beispielsweise an Hand der Zeichnung dargestellt und im folgenden im einzelnen erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens einer Schale; Fig. 2 ist die Draufsicht auf die schematische Darstellung in Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Rohling vor der Verformung; Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Schale, die aus einem Rohling nach Fig. 5 geformt ist; Fig. 7 ist eine Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten Schale; Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht einer Ecke der in Fig. 6 dargestellten Schale; Fig. 9 ist ein Schnitt 9-9 in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab; Fig. 10 ist eine Ansicht eines eingekerbten Rohlings für eine kreisförmige Schale; Fig. 11 ist ein Bruchteil eines kreisförmigen Rohlings für einen tiefen Becher; Fig. 12 ist ein Teil einer kreisfönnigen Schale, bei der Kerben zur abschließenden Aufbiegung des Schalenrandes vom Boden dargestellt sind.
Gemäß Fig. 1 bis 4 werden die zu formenden Schalen vorzugsweise aus einer Rolle 15 aus Papier, Pappe oder dergleichen Material hergestellt. Das Papier kann von irgendeiner Sorte sein, das der gewünschten Stärke und Beschaffenheit der fertigen Schale entspricht. Auch ist das Papier der Rolle 15 entweder vorbehandelt worden, um einen ziemlich hohen Feuchtigkeitsgehalt zu haben, oder die Feuchtigkeit wird dem von der Rolle 15 ablaufenden Papierband 16 zugefügt, wie es die besondere Anlage zur Herstellung von Schalen erfordert. Das von der Rolle 15 ablaufende Band 16 läuft über Glättungswalzen 17, 18 und 19 und zwischen Antriebswalzen 20 und 21 hindurch.
Von den Antriebsrollen20, 21 wird das Papier, allgemein mit 22 bezeichnet, mit einer Schleife 23 über eine Walze 24 und zwischen eine Längsschneidwalze 25 und eine Gegenwalze 26 geführt. Diese beiden Walzen 25 und 26 dienen gleichzeitig dazu, das Papier 22 über einen Tisch oder eine Auflageplatte 27 zu schieben. Die Walze 25 wird intermittierend angetrieben, so daß das Papier 22 in vorbestimmten Förderintervallen auf dem Tisch 27 zum Stillstand kommt, um es einzukerben bzw. zu rillen, die Ecken zu schneiden und abzuschneiden, was entweder gleichzeitig oder, wie es hier dargestellt ist, nacheinander erfolgt.
Eine Rillenpresse 28 kerbt das Papier 22 auf dem Tisch 27 in einem Muster ein, das im folgenden eingehende erläutert werden soll. Beim Kerben ist sicherzustellen, daß die Kerbbereiche auf die Linien 30 ausgerichtet sind, die den von den Schneidscheiben 31 auf den Schneidwalzen 25 erzeugten Längsschnitten durch das Papier 22 entsprechen.
Eine Stanze 32 zum Eckenschneiden kann mit der Rillenpresse 28 zum Einkerben verbunden oder davon getrennt sein, wie es hier dargestellt ist, um die Mittelteile der Bereiche 29, wie bei 33 in Fig. 2, herauszuschneiden.
Während das Papier intermittierend auf dem Tisch 27 angehalten wird, werden die Streifen 34 gleichzeitig durch irgendein geeignetes Mittel, wie die Messer 35 und 36, quer zu und mitten durch die Bereiche 33 hindurch abgeschnitten, um einzelne Rohlinge 37 zu erzeugen, wie hier dargestellt vier Stück, von jedem der vier Streifen 34 einen. Die Anzahl der Streifen 34 ist natürlich beliebig und kann auf jede gewünschte Zahl gebracht werden, um der speziellen Auslegung der Anlage zu entsprechen.
Die Rohlinge 37 werden durch irgendwelche geeignete Mittel den Formgesenken zugeführt; wie hier dargestellt, rutschen sie infolge ihres Gewichtes auf einem Gesenkhalter 38 hinunter. Der Halter 38 trägt eine Vielzahl von Untergesenken 39, in die die Rohlinge hineinfallen. Ein Obergesenk wird dann auf den Rohling herabgesenkt, um diesen im Untergesenk zu verformen, um die fertige Schale, die mit 43 bezeichnet ist, zu erzeugen. Die Gesenke 39 und 40 haben abgerundete Ecken, die glatt und in keiner Weise kantig oder gratig sind. Das Untergesenk 39 (Fig. 4) hat beispielsweise abgerundete Ecken 41 und das Obergesenk 40 (Fig. 3) abgerundete Ecken 42. Mittel zum Auswerfen der Schalen aus dem Untergesenk 39 nach Ausheben des Obergesenks 40 sind vorgesehen.
Derartige Mittel sind hinreichend bekannt und deshalb nicht dargestellt. da sie in die Erfindung nicht eingeschlossen sind. Ebenso soll darauf hingewiesen werden, daß beide Gesenke 39 und 40 oder wenigstens eines davon mit einem elektrischen Heizelement versehen ist, um das Papier der Schale auszutrocknen, während es geformt wird, so daß das Papier seine Form im endgültigen Zustand beibehält. Die geformten Schalen 43 fallen dann vom Halter 38 herunter, um durch geeignete Mittel, wie ein Gurtförderband 44, gesammelt zu werden.
Im folgenden wird auf die Fig. 5 bis 9 Bezug genommen. Ein Rohling 37 ist in Fig. 5 dargestellt, um in flacher Form seine Eckkerben zu zeigen. Da der Rohling dazu bestimmt ist, eine Schale von im wesentlichen rechteckiger Form mit abgerundeten Ecken zu bilden, sind die Einkerbungen auf einen 90-Sektor an den abgerundeten Ecken beschränkt. Sie beginnen an einer Kerblinie 46, die sich im rechten Winkel zu einer geraden Kante 47 des Rohlings an ihrem Übergang in die abgerundete Ecke 47 a erstreckt. Die Linie 46 geht nach innen, um halbwegs zu bestimmen, was die Biegelinie 52 (Fig. 6) sein wird, von der sich eine auswärts gerichtete Wandung nach oben und außen erstrecken wird. Neben der Linie 46 befindet sich eine Kerblinie 48, die ungefähr die halbe Länge der Linie 46 hat, und auf die Kerblinie 48 folgt eine zweite Linie 46, die in demselben Abstand zur Linie 48 liegt wie die Linie 48 zur Linie 46. Diese Kerblinien sind also abwechselnd auf dem abgerundeten Teil 47 a angeordnet und liegen auf Radien, die vom Mittelpunkt 51 ausgehen, so daß die letzte Linie 46 a im rechten Winkel zur Kante 50 des Rohlings 37 liegt.
In Fig. 9 ist ein Detailschnitt der Einkerbungen der Linien 46 und 48 in den Rohling 37 dargestellt.
Danach sind die Eindrücke in den Rohling 37 nicht scharfkantige, sondern, wie dargestellt, ziemlich abgerundete Einpressungen.
Wenn eine Wandung 54 der zu formenden Schale aus der flachen Lage des Bodens 53 nach oben gebogen wird, wird das Papier, anstatt sich in überlappende Faltungen in den Ecken zu legen, sich zwischen den glatten Flächen der beiden Gesenke 39, 40 in eine regelmäßige Anzahl von rechteckigen Falten oder Falzen legen, die sich nach außen von der Außenseite der Wandung 54, wie am besten in Fig. 8 gezeigt, erstrecken. Das einzige sichtbare Anzeichen für das Vorhandensein von Falzen oder Falten auf der Innenseite der Wandnung 54 sind Linien 56 und 57, die die Anlagelinien zwischen den Falzen oder Falten bezeichnen. Die Oberflächen dieser Falten oder Falze sind auf der Innenseite der Wandung 54 um die Ecke herum nicht unterbrochen und glatt. Diese Linien 56 und 57 entsprechen den Linien 46 und 48, die jedoch auf den innenliegenden Bodenseiten der Falten oder Falze 58 und 59 liegen.
Eine weitere Besonderheit dieser Faltung ohne Uberlappung ist in Fig. 7 dargestellt, in der eine lange Faltung 58, die sich vom oberen bis zum unteren Rand der Wandung 54 erstreckt und jeweils mittig auf der Linie 46 liegt, und eine kürzere Faltung 59, die jeweils mittig auf der kürzeren Linie 48 liegt, aufgezeigt ist. Die kürzeren Falten 59 enden sehr günstig in einem abgerundetenAuslauf 60, der von außen, aber nicht von innen zu bemerken ist; das einzige Anzeichen von innen davon ist in jedem Fall die kürzere Linie 57.
In Fig. 9 ist zu erkennen, daß die Linien 46 und 48 um die eingekerbten Eckbereiche des Rohlings 37 nicht scharfkantig sind, sondern abgerundet sind, so daß die Fasern des Rohlings nicht zerschnitten oder beschädigt werden, sondern in den Kerblinien nur zusammengedrückt werden.
Bezugnehmend auf die in der Zeichnung dargestellte Schale43, ergibt die Tiefe der Wandung 54 einen ziemlich flachen Teller. Wenn diese Wandungen 54 eine größere Höhe aufweisen sollen, wird dasselbe bereits beschriebene Verfahren angewandt, mit der Ausnahme, daß die Kerblinien auf die vergrößerte Höhe der zu bildenden Wandung verlängert werden, was durch die gestrichelten Linien in Fig. 8, die sich von den ausgezogenen Linien nach außen fortsetzen, angedeutet ist. Wenn jedoch die Tiefe der Wandung beträchtlich größer wird, wie es beispielsweise bei einem Becher erforderlich ist, wird eine abgeänderte Einkerbung nötig sein, wie sie in Fig. 11 aufgezeigt ist. In diesem Fall wird zwischen den nebeneinanderliegenden Einkerbungen 46 und 48 und 45 ein größerer Abstand bestehen, und die Abstände dazwischen sind gleichmäßig aufgeteilt, um kürzere Linien 45 aufzunehmen, eine auf jeder Seite der Linie 48, so daß zwei der Linien 45 zwischen nebeneinanderliegenden Linien 46 vorhanden sind.
Dabei ist es bedeutsam, daß diese Linien 48 und 46 ebenso wie die Linien 45 nicht zu weit voneinander entfernt sind, weil sonst das Papier dazu neigt, sich übereinanderzufalten und nicht der regulären, rechteckigen Faltung, wie sie in den Fig. 6 und 8 aufgezeigt ist, zu folgen. Weiterhin ist es deshalb nicht wünschenswert, die rechteckigen Falten zu weit voneinander entfernt zu haben, d. h., die eine äußere Rippe sollte nicht zu weit von der nächsten entfernt sein, damit die Rippen nicht zu weit über die äußere Oberfläche der Wandung der Schale hervorragen oder beim Formvorgang durch die Gesenke beschädigt werden. In Fig.S sollte der Abstand zwischen den Linien 46 in der Größenordnung von 4 mm (5/32inch) liegen. Bei einer tiefergehenden Faltung würde der Abstand zwischen diesen Linien auf dem Rand ungefähr zweimal so groß sein. Diese Abmessungen sind natürlich Annäherungen und können sich abhängig von der Stärke des Papiers, der Tiefe der Wandung und ebenso vom Krümmungsradius des abzurundenden Teiles verändern.
Die Kerblinien 46, 48 und 45, wie in Fig. 11 dargestellt, teilen den Eckenbereich, der abzurunden ist. in schmale Abschnitte zwischen diesen Linien auf, so daß in jedem dieser Abschnitte ein gleicher Papieranteil aufgenommen wird. Durch die Anordnung dieser durch die Kerblinien gebildeten Abschnitte wird vermieden, daß eine große überlappende Faltung oder ein Übereinanderlegen von Papier über einen beträchtlichen Bereich auftritt. Diese großen Faltungen werden, wie die Erfahrung gezeigt hat, beim Gebrauch der Schale aufklappen, wodurch die Ecke oder die Fläche nicht so widerstandsfähig ist. Weiterhin wird die Tiefe der Einkerbungen entlang dieser Linien von der Papierstruktur abhängig sein. Eine zu tiefe Einpressung der Kerben wird die Ecken - nachgiebiger machen; wenn dagegen die Einkerbung nicht tief genug ist, wird das Papier neben den Kerblinien in größere Falten ausweichen. Da sich die Qualität des Papiers ändert und verschiedene Stärken von den verschiedenen Tellerherstellern verwendet werden, ist es unmöglich, eine bestimmte Kerbtiefe anzugeben die allen Bedingungen gerecht wird. Je tiefer die Schale, um so vorteilhafter wird die vorliegende Erfindung.
In Fig. 10 ist ein kreisförmiger Rohling 61 dargestellt, der eine nach oben und auswärts gerichtete Wandung bei der fertigen Schale ergibt. In diesem Beispiel sind die Kerblinien radial, wie dargestellt, angeordnet, wobei eine kurze Linie zwischen zwei langen Linien angebracht ist. In Fig. 12 sind die Kerblinien für eine Schale mit Absätzen dargestellt. Der Wandungsteil 62 ist vom Boden 63 auf der Umfangslinie 64 nach oben gebogen, und vom oberen Rand dieses Wandungsteils ist auf der Umfangslinie 65 ein Bord 66 nach außen vom oberen Rand dieser Wandung mittels eines gekrümmten Teiles umgebogen, und schließlich wird ein äußerer Rand rundherum nach unten angebracht. Dabei sind die Kerblinien auf dem Umfang des Rohlings entsprechend vorgesehen worden. Mit anderen Worten, jeder gekrümmte Bereich eines Rohlings wird in gleicher Weise eingekerbt, so daß, wenn der Rohling in das Gesenk gelangt, das Papier in rechteckige Falze oder Falten ohne irgendeine Uberlappung gelegt wird. Das überschüssige Papier in diesen gekrümmten Bereichen wird immer in den rechteckigen Falten, die durch die Anordnung der Kerblinien vorherbestimmt sind, aufgenommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer Schale, eines Tellers oder ähnlicher Behälter aus Papier, Pappe oder ähnlichem faserigem Blattmaterial, bei dem der Zuschnitt im Bereich der zu bildenden gekrümmten Ecken mit einer Anzahl gerader Falten in gleichmäßigem Abstand voneinander versehen und so in Abschnitte aufgeteilt wird, die entlang der gekrümmten Ecke seitwärts ausweichen können, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt an den Faltstellen vorgerillt und dann so verpreßt wird, daß auf der Innenseite der Schale usw. eine glatte OberHäche und auf der Außenseite aus dem sich durch die Falten ergebenden Materialüberschuß eine rippenartige Oberfläche entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Eindrücken von geraden Einkerbungen (46) die im Bereich der gekrümmten Ecke angebracht werden und durch das Eindrücken von kürzeren Einkerbungen (45, 4) zwischen die geraden Einkerbungen (46), die in dem Teil des Bereichs angebracht werden, in dem die Materialaufnahme am größten ist.
3. Gepreßte Schale aus Papier, Pappe oder einem ähnlichen faserigen Blattmaterial, die nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen gekrümmten Eckbereich mit einer angenähert glatten inneren konkaven Fläche hat sowie über die Außenseite des Bereiches verteilte Rohmaterialaufnahmefalten (55, 58, 59), die in einem gleichmäßigen Abstand voneinander angeordnet sind und sich nicht überlappen.
4. Gepreßte Schale nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmefalten (5S, 58, 59) einen rechteckigen Querschnitt haben und daß kürzere Falten (59) zwischen längeren Falten (58) liegen. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 809 999; USA.-Patentschrift Nr. 2014297.