DE1272700B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines offenen Behaelters aus einem Faserbrei - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

D21j

Deutsche Kl.: 54 e - 3

Nummer: 1272700

Aktenzeichen: P 12 72 700.3-27 (D 36398)

Anmeldetag: 23. Juni 1961

Auslegetag: 11. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines offenen Behälters aus einem Faserbrei aus Papierstoff und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung von aus Papierstoff geformten Gegenständen, z. B. Nahrungsmittelbehältern, wurde bereits vorgeschlagen, diese Gegenstände einem Nachformungsvorgang zu unterziehen, um sie mit Verstärkungen und bestimmten Formelementen zu versehen. Bis jetzt wurde jedoch noch kein geeignetes Verfahren vorgeschlagen, das es ermöglicht, aus Papierstoff geformte Gegenstände im Wege des Formens oder Nachformens an ihren Seitenwänden mit Wandteilen zu versehen, die nach innen gerichtete Vorsprünge bzw. nach innen geneigte Wandteile besitzen. Derartige Gegenstände lassen sich nicht unmittelbar so formen, daß Unterschneidungen oder Teile entstehen, die gegenüber der Senkrechten nach innen geneigt sind, da es Schwierigkeiten macht, diese Gegenstände von der benutzten Form zu entfernen. Natürlich könnte man zusammenlegbare Formen benutzen, doch erwiesen sich solche Formen wegen ihrer komplizierten Konstruktion in der normalen industriellen Erzeugung als unzweckmäßig.

Eine solche Arbeitsweise ist aus der USA-Patentschrift 2 748 672 bekannt, wobei Formkörper aus Papierstoff in Vasenform aus Papiermache auf einer durchlässigen Form hergestellt werden. Hierbei wird mit zwei Formen gearbeitet, um die Vasenform zu bilden. Gemäß der britischen Patentschrift 777 395 wird eine Papierstoffschicht auf einer durchlässigen Saugform niedergeschlagen, der vorgeformte Faserbrei feucht auf eine Übertragungsform überführt und von dieser nach der Formgebung abgeblasen, wonach die weitere Bearbeitung und das Trocknen erfolgt. Ein nach innen geneigter Oberrand ist aber auf diese Weise nicht zu erzeugen.

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1003 029 wird ein Faserbrei mit Hilfe einer Tauchsaugform vorgeformt, wobei diese durch den Faserbrei bewegt wird, so daß gleichmäßige Formkörper gebildet werden. Behälter mit nach innen geneigtem Oberrand sind nach diesem Verfahren ebenfalls nicht herstellbar. Das bekannte Verfahren kann gegebenenfalls kontinuierlich mit Hilfe eines Förderbandes durchgeführt werden.

Die Erfindung soll dementsprechend ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen und Nachformen eines offenen Behälters aus geformtem Papierstoff schaffen, der Scitenwände aufweist, welche nach innen gerteigt sind, wobei insbesondere dessen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines offenen Behälters aus einem Faserbrei

Anmelder:

Omni-Pac G. m. b. H. Verpackungsmittel,

2887 Elsfleth

Als Erfinder benannt:
Richard Francis Reifers,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Juni I960 (38 354) - -

oberer Seitenwandteil gegenüber der Senkrechten

ao nach innen geneigt ist.

Es werden erfindungsgemäß Behälter aus Papierstoff mit verbesserten Entschachtelungseigenscliaften erzeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines oben offenen Behälters durch Ansaugen von Fasern aus einem Faserbrei auf eine Saugform, Übertragen des feuchten Faserkörpers auf eine Übertragungsform, Entfernen von dieser, gegebenenfalls auf ein Förderband und Trocknen des Faserkörpers isi:

dadurch gekennzeichnet, daß auf der Saugform tin offener Behälter mit einem sich nach der Basis verjüngenden Unterteil und im wesentlichen waagerechten Rand nebst anschließendem senkrechtem Rand vorgeformt, nach seiner Übergabe auf die Übertiagungsform der senkrechte Rand durch Vakuum nach innen gerichtet und hiernach der Faserkörper von der Übertragungsform abgeblasen und einer Trocknung zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Behälterherstellung unlerscheidet sich von dem Verfahren gemäß der britischen Patentschrift 777 395 unter anderem dadurch, daß nicht wie dort ein Druck angewendet werde*n muß, um den vorgeformten Behälter auf eine Preßform nachzupressen. Die nach innen geneigten Flächen des Behälterrandes erhalten ihre Auslorniung durch den Zug, der auf sie mittels öffnungen der Saugform ausgeübt wird. Besondere Bedingungen braucht der verwendete Faserbrei nicht zu erfüllen.

In einer weiteren Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens werden in dem in an sich bekannter Weise auf der Saugform vorgeformten offenen Behälter mit im wesentlichen senkrecluci Wand

und waagerechtem Rand nach seiner Übergabe auf die Übertragungsform in der Wand durch Anwendung von Vakuum nach innen gerichtete Vorsprünge ausgeformt und anschließend der Faserkörper von der Übertragungsform abgeblasen und einer Trocknung zugeführt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Formen von Behältern aus Papierstoff nach dem Verfahren gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine Saugform, in der sich ein darin geformter Gegenstand befindet;

F i g. 3 zeigt das Eintreten eines Kopfes der Übertragungsform in die Saugform;

F i g. 4 zeigt den geformten Behälter nach dessen Aufbringen auf die Übertragungsform, wobei ein nach innen geneigter Rand gebildet worden ist;

F i g. 5 zeigt in einer in größerem Maßstab gezeichneten Seitenansicht die Behälter von F i g. 4 nach ihrer Überführung auf das Trocknungsförderband;

F i g. 6 zeigt in einem Teilschnitt mehrere ineinandergeschachtelte Behälter nach Fig. 4;

F i g. 7 veranschaulicht in einem Teilschnitt eine abgeänderte Ausbildungsform von Behältern, die nach innen gerichtete Vorsprünge in den Seitenwänden aufweisen.

Gemäß F i g. 1 sind mehrere durchlässige bzw. gelochte Saugformen 10 in gleichen Winkelabständen auf dem Umfang einer zylindrischen Trommel 12 angeordnet, die um eine oberhalb eines Tanks 14 für eine Papierstoffaufschwemmung verlaufende waagerechte Achse drehbar ist. Jede Form 10 ist durch einen von mehreren radialen Kanälen 15 mit einer zentralen Hohlwelle 16 verbunden, die sich axial durch die Trommel 12 erstreckt und mit einer hier nicht gezeigten Unterdruckquelle verbunden ist. Ferner ist eine mit der Welle 16 verbundene, hier nicht gezeigte Antriebseinrichtung vorgesehen, mittels deren die Trommel 12 kontinuierlich oder intermittierend gedreht wird. Während der Drehbewegung der Trommel 12 werden die Formen 10 nacheinander durch die flüssige Papierstoffaufschwemmung in dem Tank 14 bewegt, während die Formen über die Kanäle 15 mit Unterdruck beaufschlagt werden. Hierdurch werden die Papierstoffasern aus der Aufschwemmung angesaugt und lagern sich auf den Formen ab, so daß sie vorgeformte Behälter 13 aus Papierstoff bilden, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Der Unterdruck bleibt in der üblichen Weise wirksam, während die Formen 10 aus der Aufschwemmung heraus nach oben bewegt werden, um die überschüssige Feuchtigkeit aus den vorgeformten Gegenständen abzuziehen, bis die Formen eine mit Übertragungsformen 26 versehene Übertragungseinrichtung 17 erreichen, woraufhin die Wirkung des Unterdrucks auf die einzelnen Formen kurzzeitig unterbrochen wird, während die Einrichtung 17 die vorgeformten Gegenstände von den Formen abhebt.

Der obere Seitenwandabschnitt 13 b der Behälter 13 verläuft im wesentlichen senkrecht, damit sich die Gegenstände bzw. Behälter leicht von den Saugformen 10 abstreifen lassen. Die Formen sind jeweils mit einem Überzug 18 aus Drahtgewebe versehen. Jede Form besitzt durchgehende Öffnungen 20, und hinter diesen Öffnungen liegt eine Kammer 22, die mit einem der radialen Kanäle 15 verbunden ist. Der Drahtgewebeüberzug 18 wird durch einen Ring 24 in seiner Lage gehalten. ,

Die Übertragungseinrichtung 17 umfaßt mehrere Übertragungsformen 26, die so profiliert sind, daß sie zu den einzelnen Saugformen 10 passen, damit sie die vorgeformten Behälter 13 aufnehmen können, wie es in F i g. 1 bei B gezeigt ist. Gemäß F i g. 3 und 4

ίο sind die Übertragungsformen 26 so gestaltet, daß sie sich dem unteren Teil jedes vorgeformten Behälters 13 anpassen; die oberen Teile 28 der Seitenwände der Übertragungsformen sind jedoch so nach innen geneigt, wie es der gewünschten endgültigen Form der Behälter aus Papierstoff entspricht.

Es ist ein Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß an den Saugformen 10 zur Bildung der im wesentlichen senkrechten Teile 136, 46 des Behälters im wesentlichen senkrecht nach oben geführte Elemente 11 vorgesehen sind und in den entsprechenden Teilen der Übertragungsform 26 nach innen gerichtete und evakuierbare Flächen 28 vorgesehen sind.

Die Übertragungsformen 26 sind mit radial verlaufenden Achsen auf einem drehbaren Träger 30 befestigt, der nahe der Trommel 12 und unmittelbar über einem Ende eines Förderbandes 32 angeordnet ist; das Förderband 32 befördert die Behälter aus Papierstoff zu einem Trockenofen 34. Die Übertragungsformen 26 können abwechselnd mit Unterdruck und mit Druckluft beaufschlagt werden, um die Papierstoffgegenstände 13 nacheinander von den Saugformen abzuheben (Fig. 1, B) und von den Übertragungsformen abzulassen (Fig. 1, D) und auf das Förderband 32 zu bringen. Der Träger 30 wird synchron mit der Trommel 12 und mit einer höheren Drehzahl als die Trommel gedreht, so daß man die Übertragungsformen 26 auf dem Träger 30 nur in vier gleich großen Winkelabständen anzuordnen braucht, wobei die Formkörper trotzdem mit den Saugformen 10 zusammenarbeiten können, die gemäß Fig. 1 in größerer Zahl als die Übertragungsformen auf der Trommel angeordnet sind.

Gemäß F i g. 1 sind die Saugformen 10 auf dem Umfang der Trommel 12 in zwölf gleich großen Winkelabständen angeordnet, doch kann man je nach dem Durchmesser der Trommel, den Abmessungen der Formen und den Abständen zwischen den Formen auch eine kleinere oder eine erheblich größere Zahl von Formen vorsehen. In den erwähnten Abständen kann man ferner jeweils mehrere Formen in einer Reihe vorsehen. An Stelle der Trommel 12 kann ein Rad oder eine andere geeignete Tragkonstruktion verwendet werden, um die Saugformen 10 nacheinander durch den Behälter 14 hindurchzuführen.

Wenn eine der Übertragungsformen 26 eine Saugform 10 berührt (F i g. 1, B und F i g. 3), wird sie mit Unterdruck beaufschlagt, während der Unterdruck von der Saugform 10 unterbrochen wird, so daß der vorgeformte Behälter 13 sofort auf die Übertragungsform 26 überführt wird. Diese besitzt mehrere durchgehende öffnungen 36, die zu der Unterdruckquelle führen. Mehrere Öffnungen 36' sind im oberen nach innen geneigten Teil 28 der Seitenwand der Übertragungsform 26 vorgesehen, so daß dann, wenn der Behälter 13 auf die Übertragungsform 26 überführt wird, die oberen senkrechten Seitenwände 13 b des vorgeformten Gegenstandes längs ihres Randes nach innen

gezogen werden und sich an der nach innen geneigten Seitenfläche 28 des Formkörpers verankern, da an dieser Stelle der Unterdruck wirkt (F i g. 4 sowie Fig. 1 bei C).

Dementsprechend sind an den Saugformen 10 zur Bildung des senkrecht auslaufenden Randes 13 b der hohle Rand 11 und die Siebfläche 18 etwa senkrecht nach oben geführt, und der hohle Rand 11 weist Durchlässe 21 und die Übertragungsformen 26 gegenüber dem senkrechten Faserkörperrand 13 b eine nach innen gerichtete und evakuierbare Fläche 28 auf.

Da die oberen Teile 13 b der Seitenwände des Behälters an der nach innen geneigten Fläche 28 der Ubertragungsform 26 verankert waren, müssen diese oberen Seitenwandteile über den unteren nach außen vorspringenden Teil dieser Fläche hinweggezogen werden, während der Behälter von der Übertragungsform abgeblasen wird. Wie aus dem rechten Teil von Fig. 5 ersichtlich, wird hierbei der obere Seitenwandteil des noch nassen Erzeugnisses kurzzeitig wieder in eine senkrechte Stellung gebracht. Während des Trocknungsvorganges kehrt jedoch der obere Seitenwandteil des Behälters infolge einer Schrumpfung in die nach innen geneigte Stellung, die er auf der Übertragungsform 26 einnahm, zurück, wie es im linken Teil von F i g. 5 sowie in F i g. 1 bei E dargestellt ist, so daß man einen Behälter erhält, der nach innen geneigte obere Seitenwandteile aufweist.

Die Erfindung sieht weitere Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens beim Formen und Nachformen von Gegenständen anderer Gestalt außer dem beschriebenen Behälter vor. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in jedem Falle anwenden, in dem das Erzeugnis nach innen geneigte Flächen erhalten soll, beispielsweise an Stelle der nach innen geneigten Seitenwandteile mehrere nach innen ragende Vorsprünge 50 (F i g. 7) an den Seitenwänden 52 des Erzeugnisses, damit sich die hergestellten Behälter nur bis zu einer bestimmten Tiefe ineinanderschachteln lassen.

Insbesondere läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren jedoch beim Formen von Behältern aus Papierstoff anwenden, die eine verhältnismäßig große Tiefe und ziemlich hohe Seitenwände aufweisen und sich gemäß F i g. 6 leicht ineinanderschachteln und dann voneinandernehmen lassen. Diese Behälter umfassen jeweils vier Seitenwände 40, die sich von einem ebenen Boden 42 aus nach oben und mit einer geringen Neigung nach außen erstrecken. Jede dieser Seitenwände 40 endet in ihrem oberen Teil in einer im wesentlichen waagerecht nach außen verlaufenden Schulter 13 a bzw. 44. Von jeder Schulter 13 a bzw. 44 aus verläuft nach oben ein weiterer Seitenwandteil 13 b bzw. 46. Bis jetzt erstrecken sich diese oberen Seitenwandteile bei bekannten Behältern entweder nach außen oder senkrecht nach oben. Gemäß der Erfindung verlaufen jedoch die oberen Seitenwandteile 13 b bzw. 46 nicht nur nach oben, sondern unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten nach innen. Wenn man zwei oder mehr Behälter dieser Art gemäß F i g. 6 ineinanderschachtelt, greift jeweils die Oberkante 48 eines Behälters an der Unterseite der Schulter 13 α bzw. 44 des darüber befindlichen Behälters an, während die einander entsprechenden Seitenwände der ineinandergeschachtelten Behälter in einem geringen Abstand voneinander verblieben. Dadurch, daß zwischen den Seitenwänden Abstände verbleiben, kommt keine reibungsschlüssige Berührung zustande, und bei der Berührung zwischen den Oberkanten und den Schultern handelt es sich lediglich um eine Auflageberührung, bei der nur auf die Schwerkraft zurückzuführende Kräfte wirksam werden. Infolgedessen ergibt sich kein selbsthemmende 1 Reibungsschluß zwischen den ineinandergeschachtelten Behältern.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines oben offenen Behälters durch Ansaugen von Fasern aus einem Faserbrei auf eine Saugform, Übertragen des feuchten Faserkörpers auf eine Übertragungsform, Entfernen von dieser, gegebenenfalls auf ein Förderband und Trocknen des Faserkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Saugform ein offener Behälter mit einem sich nach der Basis verjüngenden Unterteil und im wesentlichen waagerechten Rand nebst anschließendem senkrechtem Rand vorgeformt, nach seiner Übergabe auf die Ubertragungsform der senkrechte Rand durch Vakuum nach innen gerichtet und hiernach der Faserkörper von der Übertragungsform abgeblasen und einer Trocknung zugeführt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines oben offenen Behälters durch Ansaugen von Fasern aus einem Faserbrei auf eine Saugform, Übertragen des feuchten Faserkörpers auf eine Übertragungsform, Entfernen von dieser, gegebenenfalls auf ein Förderband und Trocknen des Faserkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß in dem in an sich bekannter Weise auf der Saugform vorgeformten offenen Behälter mit im wesentlichen senkrechter Wand und waagerechtem Rand nach seiner Übergabe auf die Übertragungsform in der Wand durch Anwendung von Vakuum nach innen gerichtete Vorsprünge ausgeformt werden und anschließend der Faserkörper von der Übertragungsform abgeblasen und einer Trocknung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem auf der Saugform vorgeformten offenen Behälter nach seiner Übertragung auf die Überführungsform im sich verjüngenden Unterteil und/oder senkrechten Rand des Behälters nach innen gerichtete Vorsprünge ausgeformt werden und hiernach der Faserkörper von der Überführungsform abgeblasen und einer Trocknung zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Saugformen (10) zur Bildung der im wesentlichen senkrechten Teile (13 b, 46), im wesentlichen senkrecht nach oben geführte Elemente (11) vorgesehen sind und in den entsprechenden Teilen der Übertragungsform (26) nach innen gerichtete und evakuierbare Flächen (28) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Saugformen (10) zur Bildung des senkrecht auslaufenden Randes (136) der hohle Rand (11) und die Siebfläche (18) etwa senkrecht nach oben geführt sind und der hohle Rand (11) Durchlässe (21) und die Übertragungsformen (26) gegenüber dem senkrechten Faserkörperrand (13 b) eine nach innen

gerichtete und evakuierbare Fläche (28) aufweisen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsform (26) in ihrem gegenüber der Senkrechten geneigten Wandungsbereichen zum Ausformen von mehreren im Faser-

körper nach innen gerichteten Vorsprüngen (50) entsprechend gestaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 003 029; britische Patentschrift Nr. 777 395; USA.-Patentschrift Nr. 2 748 672.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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