DE1436922A1

DE1436922A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausformen von Pulpen

Info

Publication number: DE1436922A1
Application number: DE19651436922
Authority: DE
Inventors: Potter James M
Original assignee: Bankers Life and Casualty Co
Current assignee: Bankers Life and Casualty Co
Priority date: 1965-05-07
Filing date: 1965-05-07
Publication date: 1969-03-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auafornen von Pulpen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sorie

eine Vorrichtung zum Ausformen von Pulpen zu lierkartonn»

Tortentellern oder dgl.

Vorrichtungen zur Herstellung solcher Gegenstände aus Pul-

pen sind bereits bekannt. Am bekanntesten ist eine Vorrich-

tung, welche aus einem rotierenden Träger besteht, auf des-

aen Umfang poröse Formen angeordnet sind. Die Formen weisen

eine der Form der herzustellenden Formköper entsprechende

Form auf. Unter dem Träger befindet sich ein Vorratsbehäl-

ter für das zu verarbeitende Material. Das zu verarbeitende

Material ist eine Fasersuspension. Während der Träger rotiert,

werden die Formers für eine bestimmte Zeit in den Vorrate-

behälter getauchte .An den in den Vorratsbehälter einge-

tauchten porösen Formen wird eine Saugwirkung erzeugt, so

däß sich im Vorratsbehälter befindliches Fasermaterial an

die Umrisse der ormen anlegt.

Bei. diesen bekannten Vorrichtungen tritt eine Schwierig-

keit auf, nämlich das Abnehmen der einzelnen noch feuchten

Pulpenformkörper von ihren iorsen. lin solcher noch feuch-

tem ?ormkörper äst weich und leicht deformierbar, sodaß er

in diesem Zustand ständig von einem seiner form entsprechen-

den Stützkörper unterstützt sein nuß. Igs ist deshalb not-

wendig, den noch feuchten und weichen Formkörper solange

auf seiner äorn zu belassen, bis ihn soviel leuchtiskeit

entzogen ist, daß er selbsttragend und fest ist. Dies ist

jedoch umständlich und unwirtschaftlich, da für den Trans-

port der Formkörper durch die Trocknungseinrichtuna eigene

Untergtützungsformen erforderlich Bind was die Produktions-

kapazität der Maschine stark einengte

Aufgabe der Erfindung ist es ein neues Verfahren sowie

eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu

schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine ?ormvor#

richtung zu schaffen, in welcher die zu formenden Pornkör#

per als integrals Bestandteile.. eines kontiunierlichen G-.-

webebandeo ausgebildet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand der beiliegenden Figuren erläutert.

Es stellen dar: Figur '@ eine schematische, teils ausgebrochene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung der Figur 1 Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines Formenträgerbandes, welches Teil der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung@ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Pulpe zu Form-

körpern ausgeformt, wobei die Formkörper als integrale Be-

standteile eines kontiunierlichen Gewebebandes ausgebildet

werden. Formkörper und das mit ihnen vereinigte Gewebeband

werden in dieser Vorrichtung bis zum einem gewissen Grad

getrocknet, so daß sie anschließend an diese Trocknung eine

solche Festigkeit aufweisen, die es gestattet, die Form-

körper .ohne weitere Formunterstützung weiter zu behandeln.

In der 2'Zur 1 erkennt man eine erfindungsgemäße Vorrich-

tformen von Tulpe zu Bierkartons, Tortentellern

ckdder.echen. Bis umfasst einen aus geeigneten Träger-

elementen bestehenden Rahmen 7, in den Rahmen 7 eingesetzte im Querschnitt vieleckige Trommeln 15a, 15b, 15c, zwischen diesen Trommeln angeordnete im Querschnitt ebenfalls Polygone Umlenktrommeln 17a, '17b, sowie ein um diese Trommeln herum - und zwischen jeweils zwei benachbarten Trommeln 15a, 17a, 15b; 15b, 17b; 17b, 1'5c; hindurchgeführtes endloses Trägerband 13 für der Gestalt der herzustellenden Gegenstände entsprechende Formen 23. Unter jeder der Trommeln 15a, 15b und 15c sind'Pulpenvorratsbehälter 19a, 19b und 19c vorgesehen; .diese sind ebenfalls im Rahmen 7 untergebracht. Die Pulpenvorratsbehälter werden durch Zeitungen :'20 von einem nicht dargestellten Sammelbehälter aus mit Pulpe versorgt._Jeder der Vorratsbehälter kann mit einem Höhengtandsanzeiger versehen seine Die Umlenktrommeln 17a und 17b sind derart zwischen die Trommeln 15a, 15b und 15c eingeschaltet, daß sie das Formenträgerband 15 in Kontakt mit den Teilen der Oberflächen der Trommeln 15a;, 15b und 15c halten, welche in die Pulpenvorratsbehälter 19a, 19b, 19o eintauchen.

Die Längsachsen der Trommeln-15a, 15b, 15c sind annähernd parallel zueinander angeordnet; die Achse der mittleren Trommel 15b ist jedoch gegenüber den anderen Trommelachsen nach unten versetzt, derart',daß der Mantel der Trommel 15b nicht das obere zwischen den Trommeln 15a und 15c verlaufende Trum des Formenträgerbandes 13 berührt. Die Längsachsen . der Umlenktrommeln 17a, 17b sind parallel zu den Längsachsen der Trommeln 15a - 150 und etwa.in gleicher Höhe wie diese angeordnet. Die Durchmesser der Umlenktrommeln 17a und 17b sind kleiner als die Durchmesser der Trommeln 15a = 1509 sodaß diese Umlenktrommeln nicht mit dem oberen Trum des Formenträgerbandes 13 in Berührung kommen.
Gemäß Figur 3 umfaßt das Formenträgerband 13 eine Vielzahl von perforierten Abschnitten 21, welche von einem Drahtge-webe 22 (äourdrinier wire) überepannt sind. Auf den Draht- gewebe 22 und den perforierten Abschnitten 21 sind poröse formen 23 lörbar befestigt. Jeder perforierte Abschnitt 21 ist seitlich von Randgliedern 24 und 25 begrenzt, zwischen welchen sich eine perforiertg Platte 27.eretreekt. Diese Randglieder 24 und 25 sind senkrecht zu den längeachsen der Trommeln 15a - 150 angeordnet. Die Randglieder 24 und 25 zweier benachbarter Abschnitte 21 sind durch Stifte 29 mit-einander verbunden, sodaß sich ein endloses kettenförmigen äormenträgerband 13 ergibt. Die Randglieder 24 und 25 wei- sen Öffnungen 26 auf, in welche Zähne 41 der Trommeln eingreifen.

Da die Trommeln 15a, 15b, 15c gleich ausgebildet sind wird nur die Trommel 15a näher beschrieben. Sie weist eine röhrenförmige Achse 31 auf und ist auf beiden Seiten von polygonalen an der Achse 31 befestigten Endplatten 33 und 35 abgeschlossen. Die Endplatten weisen auf ihrem Umfang sich in Achsrichtung erstreckende Rahmenelemente 37 auf, welche die

in die Öffnungen 26 der Randglieder 24 und 25 eingreifen-

den Zähne 41 tragen. Die Rahmenelemente 37 sind im allge-

meinen rechteckig ausgebildet und entsprechen in ihrer

Größe etwä der Größe der perforierten Abschnitte 21. Bei

Betrieb der Vorrichtung, wenn das Trägerband 13 durch die

Pulpenvorratsbehälter 19a - 19c läuft bilden die perforier-

ten Abschnitte eine Abdeckung für die Rahmenelemente, wo-

bei beide derart zusammen wirken, saß sie das Trägerband

13 durch die Vorrichtung 5 ziehen.

Die Rahmenelemente 37 bilden die radial äußeren Abschlüsse

von Gehäusen 45 im Inneren der Trommel 15a. Jedes Gehäuse

45 weist an den Endplatten 33 und 35 einerseits und an den

Rahmenelementen 37 andererseits befestigte sich nach außen

erweiternde Wände 47 auf und ist an seinem radial inneren

Ende mit einem Rohr 49 verbunden, welches wechselweise mit

der Hohlwelle 31 kommuniziert. Die Hohlwelle 31 der Trommel

15a steht über eine Zeitung 50 mit einem* nicht dargeatell--

ten.Vakuumerzeuger in Verbindung, welcher sowohl in der

Hohlwelle 31 als auch in den Gehäusen 45 ein Vakuu+rzeu-

gen kann. Damit die Vakuumerzeugung zum richtigen Zeitpunkt

und im gewünschten Bereich des Trommeluidfanges bewirkt wer-

den kann,sind taktmäßig gesteuerte Ventile 51 vorgesehen.

In jedem Rohr 49 befindet sich ein solches Ventil, welches

einen Ventilkörper 51 und ein mit diesem Ventilkörper-in,

:.Wechselwirkung tretendes Zahnr#äd 51b umfaßt. Das Zahnrad 51b

.wiederum kommt in Eingriff mit einer Zahnscheibe 51c, welche

mit dem Trommellager 32 vereinigt ist. Die Zahnräder 51b sind:an den endplatten 33 gelagert, derart, daß die Ventile in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Trommel betätigt werden. Die Ventile sind so gesteuert, daß die Ventilkörper in Öffnungsstellung kommen und ein Vakuum in den Gehäusen 45 erzeugen-wenn das Formenträgerband 13 den der Trommel zugeordneten-Pulpenvorratsbehälter 19 durchläuft und daß die Ventilkörper in Schließstellung kommen, wenn das Trägerband den Vorratsbehälter wieder verläßt.

Gemäß Figur 1 läuft das Trägerband 13 um die Trommeln 15a, 15b,--und 15c herum und zwischen jeweils zwei benachbarten Trommeln 15a, 17a; 17a, 15b; 15b, 17b; 17b,-15c; hindurch. Die Umlenktrommeln 17a und 17b sind auf massiven in lagern 52a geführten Wellen 52 gelagert und weisen polygonale Endplatten 53 auf. An den Endplatten sind Rahmenelemente 37 befestigt; diese tragen in die Öffnungen 26 der Randglieder 24 und 25 des Trägerbandes 13 eingreifende Zahnstifte 61. Gemäß Figur 2 sind die Trommeln 15a und 15c von einem Antrieb 18. angetrieben. Dieser Antrieb umfaßt einen Motor 18a un&..ein Untersetzungagetriebe 18b, welches an die Hohlwelle 31 des;.Tromme,l 1-5c angeschlossen ist.
_ v.
Die_f-rommel-,15a ist über eine an das Getriebe 18b ansch:Lies-_ttar 1:e, 18c angetrieben. Die Antriebsrichtung der Trommeln s4!et,-,4ure.-die in der Figur 1 dargestellten Pfeile angegeben. Wie schon erwähntiist jeder Trommel 15a - 15c ein Pulpenvorratsbehälter 19a - 19c zugeordnet. Diese Vorratsbehälter sind unterhalb den Trommeln vorgesehen; sie werden über Pulpenzuführungsleitungen 20 mit Pulpe versorgt und zwar derart, daß immer ein gleichmäßiger Füllungsgrad aufrechterhalten wird und die unteren Teile der Trommeln in die

Pulpe eintauchen. Die Pulpe kann kontii,ierlich umgewälzt

werden, sodaß eine homogene Pulpenzusammensetzung gewährleistet ist.
Unterhalb dem oberen Trum des Trägerbandes 13 ist eine Vakuumkammer 63 vorgesehen. Sie ist unterhalb den Randgliedern 24 und 25 der perforierten Abschnitte 21 in geringem Abstand von den perforierten Platten 27 angeordnet.
In den Figuren 1 und 2 erkennt man auch eine Presseinrichtung 65 mit Rollen 66. Sie befindet sich-oberhalb dem oberen Trum des Trägerbandes 13 und liegt der*Vakuumkammer gegenüber.
Die Rollen 66 können beheizt oder unbeheizt sein; sie haben außerdem Profile (faces), welche sich mit der Form der hergestellten Gegenstände vertragen.
Das Drahtgewebe 22 (Fourdrinier wire) (Figuren 2 und 3) bewegt sich,auf der den Trommeln gegenüberliegenden Seite des Trägerbandes 13 angeordnet, mit diesem um die Trommeln 15a, . 15b und 15e. Es ist zwischen den Randgliedern 24 und 25 der perforierten Abschnitte 21 eingefügt und überspannt die perforierten Platten 27. Die Maschenweite des Drahtgewebes ist,auf die speziellen zu verarbeitenden Pulpen eingestellt. Es wird bemerkt, daß anstelle des Drahtgewebes auch irgend eine andere geeignete poröse Bespannung verwendet werden kann. Auf jedem der perforierten Abschnitte 21 sind poröse Formen 23 vorgesehen. Sie sind an den perforierten Platten 27, oberhalb dem Drahtgewebe 22 befestigt und bestehen aus einem porösen Material, welches den Durchtritt von Wasser gestattet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Formen 23 zur Herstelllung von Eierkartons und Tortentellern bestimmt.
In der Figur 2 erkennt man noch eine Trocknungseinrichtung 73 sowie eine Schlitz- und Schneidevorrichtung zur Trennung der einzelnen Formkörper von dem gebildeten Gewebeband.
Bei Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine gewünschte Pulpenart in die Pulpenvorratsbehälter 19a, 19b und 19c eingeleitet. Mit den drei Vorratsbehältern der vorliegenden Maschine wird eine Dreischichten Pulpen-Anlagerung an den Formen 23 sowie am Drahtgewebe 22 erreicht. Alle drei Schichten können,-müssen jedoch nicht-aus der selben Pulpe bestehen.
Während der Pulpenanlagerung drehen sich die Trommeln in Pfeilrichtung; die perforierten Abschnitte 21 des Trägerbandes tauchen dabei nacheinander in die in den Vorratsbehältern 19a - 19c befindliche Pulpe ein. Befindet sich ein perforierter Abschnitt 21 der Trommel 15a in einer Stellung A im Vorratsbehälter 19a (Figur 1), dann taucht die entsprechende Platte 27 vollständig in das im Vorratsbehälter 19a befindliche Pulpenmaterial ein. Gleichzeitig wird in dem . dieser Platte 27 zugeordneten Gehäuse 45 mit Hilfe des Ventiles 51 ein Unterdruck erzeugt, sodaß Pulpe an die Formen 23, 69, 71 sowie@an das Drahtgewebe 22 angesaugt wird und sich dort unter Bildung eines kontiunierlichen Gewebes anlagert.
Der Unterdruck in dem Gehäuse 45 wird solange aufrechterhalten,.bis der perforierte Abschnitt 21 die Stellung B in Figur 1 erreicht, das Ventil 51 schließt und im Gehäuse 45 wieder Umgebungsdruck herrscht. Die durch die Pulpenanlagerungen an den.porösen Formen 69 und 71 gebildeten Formkörper und das an dem Drahtgewebe 22 angelagerte Pulpengewebe bilden eine zusammenhängende Einheit.
Zusätzliche Pulpenschichten lagern sich an Formen und Drahtgewebe beim Durchgang durch die den Trommeln 15b und 15e zugeordneten Pulpenvorratsbehälter an. Das so gebildete teils zu Farmkörpern ausgeformte Pulpengewebe durchläuft schließlich mit dem Trägerband 13 die Vakuumkammer 63 sowie die Presseinrichtung 65. Soll dem Gewebe Wasser entzogen werden, so geschieht dies mit der-Presseinrichtung 65, deren Rollen zum Zwecke eines weitgehenderen Wasserentzuges beheizt sein können. Soll den Pulpenformkörpern weniger Wasser entzogen werden, so kann der Wasserentzug allein in der Vakuumkammer 63 erfolgen.
Wenn die gewünschte Wassermenge entfernt ist, wird das Gewebe von den Formen 23 und der Drahtbespannung 22 getrennt und. .zur Trocknungseinrichtung 73 sowie zur Schneideinrichtung 75 transportiert. Die Trennung des kontiunierlichen Gewebes von Formen und Drahtbespannung erfolgt an der Trommel 15a beispielsweise dadurch, daß man komprimierte Luft durch ein Gehäuse 45 der Trommel 15a durch das perforierte Trägerband 13 hindurch auf die Unterseite des Gewebes einwirken läßt, wenn das Trägerband die Stellung 0 in Figur 1 erreicht. Die taktmäßige Erzeugung eines Luftstrahles kann mit geeigneten Ventilen erreicht werden.
Da die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Pulpenformkörper als integrale Bestandteile eines zusammenhängenden Gewebes ausgebildet sind, können sie ohne Schwierigkeit und Deformationsgefahr den nachfolgenden Behandlungsstufen zugeführt werden.
Die Laufgeschwindigkeit des Trägerbandes kann bei der vorliegenden Maschine mit 50cm/sec (100 feet/minute) angegeben werden, d.h. hohe Arbeitsgeschwindigkeit und große Herstellungskapazität.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern wie Bierkartoxns, Tortenteller oder dgl. aus Pulpen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine gewünschte poröse Form (23) auf einem endlosen porösen Band (22) anbringt, daß man dieses poröse Band mit der darauf angebrachten Form durch ein Pul penbad (19a, 19b, 19e) bewegt, daß man auf der der Form (23) gegenüber liegenden Seite des endlosen porösen Bandes (22), insbesondere im Bereich des Teiles des Bandes, welcher sich im Pulpenbad befindet eine Saugwirkung erzeugt, wodurch sich eine .- Pulpenschicht sowohl an der Form als auch an dem unmittelbar unter der-Form befindlichen porösen Band.(22) anlagert und sich.ein Formkörper als integraler Bestandteil eines kontinU- xnierlichen Gewebes ausbildet, daß man den noch auf der Form

befindlichen Formkörper trocknet, daß man dann das gebildete, getrocknete kontiunierliche Gewebe von seiner porösen Unterlage (22) und der Form (23) trennt und die entstandenen Formkörper ohne sie zu verformen zusammen mit dem damit vereinigten Gewebematerial den weiteren Verfahrensstufen unterzieht. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von in einer Reihe hintereinander und annähernd parallel zueinander angeordneten, um horizontale Achsen rotierbare Trommeln (15a,15b, 150, 17a, 17b) aufweist, daß wenigstens ein Teil dieser Trommeln mit einem Teil ihres Umfanges in Pulpenvorratsbehälter (19a, 19b, 19c) eintaucht, daß ein endloses Formenträgerband (13) um die Trommeln herum-. und zwischen jeweils zwei benachbarten Trommeln (15a, 17a; 17a, 15b; 15b, 17b; 17b, 15e) hindurchgeführt ist, daß das Formenträgerband eine Vielzahl von perforierten mit einer porösen Bespannung (22) überzogenen Bandabschnitten (21) aufweist, daß auf der porösen Bespannung (22) im Bereich der Bandabschnitte (21) poröse Formen (23) angeordnet sind, daß das Formenträgerband durch einen den Trommeln zugeordneten Antriebsmeohanismus (18) angetrieben ist, daß den Trommeln (15a, 15b, 15e) über ihren inneren Umfang verteilt angeordnete, periodisch ein- und ausschaltbare Saugorgane (45, 50) zugeordnet sind, wobei stets die im Bereich der in die Pulpenvorratsbehälter eintauchenden Umfangsabschnitte der Trommeln angeordneten Saugorgane eingeschaltet sind und Pulpa ansaugen, derart, daß sich nacheinander Pulpenachiehten sowohl an den porösen Formen (23) als auch an der unter den Formen befindlichen Bespannung unter Bildung eines kontinuierlichen Gewebes anlagern, daß Press- und Trocknungseinriehtungen (65, 73) für das an Formen (23) und Bespannung (22) anliegende Gewebe vorgesehen sind und da9 diesen Press- und Trooknungseinriehtungen eine Einrichtung zum Trennen des mit den Formkörpern(69, 71) vereinigten dem kontinuierlichen Gewebes voATrägerband (13) sowie eine Ab-

schneide- und Zuschneideeinrichtung (75), welche die geformten Gegenstände aus dem zusammenhängenden Gewebe herausschneidet,nachgeschaltet sind. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Bespannung (22) von einem Drahtgewebe (Fourdrinier wire) gebildet ist,