DE2109671A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Nutz barmachung von bei der Herstellung oder Verarbeitung von kunststoffbeschichteten Papier entstehendem Abfall - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

D-8000 Mönchen si · Arabellastrasse 4 · telefon (οβιΐ) 9ii087

Harald Oskar Lundqvisc, Genf/Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Nutzbarmachung von bei der Herstellung oder Verarbeitung von kunststoffbeschichteten Papier entstehendem Abfall

Bei der Herstellung und/oder der Verarbeitung von kunststoffbeschichtetem Papier entstehen grosse Mengen von Abfall, teils sogar in Form von ganzen Rollen. Derartige Abfallrollen fallen aus den verschiedensten Gründen an. Beispielsweise aufgrund von Fehlern im Druck des Papieres oder in Form von Kantenstreifen, welche bei der Herstellung von Flüssigkeitsverpackungen weggeschnitten werden. Wegen seines Kunst-

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stoffbelages kann dieser Abfall weder für die Herstellung von Papier wiederverwendet noch ohne weiteres verbrannt werden. Gleichwohl entstehen Schwierigkeiten beim Vergraben oder Kompostieren, da das kunststoffbeschichtete Papier sich nur sehr langsam zersetzt.

Wegen des zunehmenden Verbrauches von kunststoffbeschichtetem Papier wirft die Beseitigung derartigen Papierabfalles immer grössere Probleme auf.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, zumindest einen Teil von derartigem Abfall durch Verwendung als Rohmaterial für die Herstellung von Laminatprodukten nutzbar zu machen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren erreicht, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kunststoffbelag einer Mehrzahl derartiger, teilweise gewellter Papiere, bis zu seinem Schmelzpunkt erhitzt und zu einem laminierten Produkt wie beispielsweise massiven Profilstäben oder Platten mit Kanälen gepresst wird.

Die Herstellung von Laminatprodukten in Form von Platten oder Stäben ist mit Verfahren der bekannten Art relativ kompliziert. Durch Verwendung von an sica verhältnismässig teurem kunststoffbelegten Papier wird jedoch eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung und der hierfür erforderlichen Ausrüstung erreicht. Da Abfallpapierverwendet wird, sind die Kosten für das Rohmaterial unbedeutend.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung

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ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Stativ für die Aufhängung einer Mehrzahl von Rollen, auf welchen Streifen von kunststoffbeschichtetem Papier ausgewickelt sind, umfasst, sowie aus einer Vorrichtung für den Transport der Streifen mit einander zugekehrten Seitenflächen durch eine Heizanordnung besteht, in viel eher Mittel zur Einstellung eines Zwischenraumes zvjisehen den Streifen angeordnet sind, ferner dass eine Pressanordnung vorgesehen ist.

Während der Erhitzung sollen die Papierstreifen etwas voneinander entfernt angeordnet sein, damit der entstehende Dampf entweichen kann. Geschieht dies nicht, so entstehen Blasen, die einen einwandfreien Verbund verhindern. Aus diesem Grund werden die Streifen in der Heizzone durch speziell dafür angeordnete Mittel im Abstand voneinander gehalten. Dieser Abstand kann auch dadurch erzielt werden, dass jeder zweite Streifen ein gewellter Streifen ist. Das Durchblasen von Heissluft, deren Temperatur derart gewählt ist, dass sie den Schmelzvorgang des Kunststoffes einleitet, das Papiermaterial oder den Kunststoff aber nicht zersetzt oder ein Entflammen desselben hervorruft, hat den wesentlichen Vorteil, dass der Wasserdampf wirkungsvoll weggeführt wird. Die Überführung in die Presszone muss dann sehr schnell erfolgen. Die Streifen werden zum gegenseitigen Anliegen gebracht, solange der Kunststoff noch geschmolzen ist. In der Presszone erfolgt die Abkühlung entweder durch wassergekühlte Formen oder durch Durchblasen von kalter Luft. Auf diese Weise wird ein durch Verschweissen gebundenes Laminatprodukt erhalten, dass gegen Feuchtigkeit unempfindlich ist. In Form von formgepressten Profilen haben derartige Laminatprodukte ein weites Anwendungsgebiet (z.B. für Schutzleisten bei Verpackungen).

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Auch zu Platten oder Balken mit durchgehenden Kanälen (z.B. für Stützbalken oder -Klötze für den Transport von Gegenständen) können derartige Produkte geformt werden. Ferner finden sie dank ihres niedrigen Gewichtes und ihrer grossen Festigkeit und Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit als Kern für tragende Wandelemente bei_ sogenannten Sandwich-Konstruktionen Verwendung.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von laminierten Profilleisten,

Fig. 2 bis 5 zeigen Querschnitte in den Ebenen II - II bis V-V der Fig. 1, und

Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Variante der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung, welche für die Herstellung eines laminierten Produktes mit Zellenstruktur geeignet ist.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Vorrichtung weist ein Stativ 1 für die Aufhängung von sechs Rollen 2a auf. Auf diese Rollen sind Streifen 2 von kunststoffbeschichtetem Papier aufgewickelt. Die Streifen 2 v/erden durch eine Heizanordnung 3 geführt, welche wenigstens auf der Zufuhrseite mit Führungsnuten 4 für die Führung der Kanten der Streifen 2 versehen ist.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, sind die Streifen so geführt, dass Zwischenräume 5 zwischen den Streifen

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geoildec werden. Durch diese Zwischenräume wird mittels einer mit einem Heizelement versehenem Gebläseanordnung heisse Luft durchgeblasen. Die Temperatur der heissen Luft ist so gewählt, dass der Kunststoffbelag der Streifen geschmolzen wird.

Von der Heizanordnung 3 laufen die Streifen in eine Presse J. Diese Presse hat den in Fig. 3 gezeigten Querschnitt. Die Presse ist mit einer oberen Form 8 und einer unteren Form 9 versehen. Die Formen haben gegeneinander gerichtete V-förmige Pressflächen, zwischen welchen sich die Streifen 2 befinden. Die Pressformen werden in üblicher Weise mittels Kühlwasser gekühlt, welches durch Hohlräume Io in den Formen strömt. Die untere Form 9 ist beweglich gelagert und von einem pneumatischen Kolbenmotor 11 gegen die Form 8 bewegbar.

Von der Presse J aus laufen die Streifen 2, die beispielsweise zu einem steifen Profilstab gepresst vjorden sind, zwischen zwei hintereinander angeordneten Paaren von Vorschubrädern 12 mit dem in der Fig. 4 gezeigten Profil hindurch, die mit Schneidmessern 13 zum Abschneiden der Kanten des Profilstabes versehen sind.

Die in Fig^:. 1 veranschaulichte Vorrichtung ist für schrittweisen Vorschub und schrittweise Formung des Streifens 2 vorgesehen. Die Vorschubräder 12 werden zu diesem Zweck von einer Antriebsvorrichtung 14 angetrieben, welche von einer Fühlerplatte 15, die am äusseren Ende einer Führungsschiene 16 für den fertigen Profilstab vorgesehen ist, gesteuert wird. Wenn das freie Ende des Profilstabes gegen die Platte 15 stösst, wird der Antrieb der Räder 12 und damit der Vorschub des Profil-

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Stabes gestoppt. Gleichzeitig wird der auf der Schiene liegende Stab mittels eines von einem pneumatischen Kolbenmotor 17 angetriebenen Messers l3 abgeschnitten, wel-. ches senkrecht zur Luigsrichtung der Schiene l6 beweglich ist. Sobald die Schneide des Messers l8 den Profilstab passiert hat, wird ein auf dem Messerhalter angebrachter Anschlag 19 ein Ventil 2o für die Steuerung des Kolbenmotors 21 derart beeinflussen, dass ein mit dem Kolbenmotor 21 verbundener Teil l6a der Schiene 16 für einen kurzen Moment seitlich ausgelenkt wird, so dass der abgeschnittene Profilstab von der Schiene l6 in ein nicht gezeigtes Magazin fallen kann, wobei von dem Messer l8 ein Zählwerk betätigt wird, welches in bekannter Weise den Weitertransport der in dem Magazin gesammelten Profilstäbe steuert. Die Vorschubräder 12 v/erden danach wieder in Gang gesetzt und der Fertigungsschritt wiederholt. Der Ablauf des Fertigungsschrittes und die Bewegung der Pressform 9 mittels Kolbenmotoren 11 erfolgt automatisch in einer in dieser Technik wohlbekannten Weise und ist deswegen nicht im Detail in den Zeichnungen dargestellt. Der Ablauf kann selbstverständlich auch derart gestaltet werden, dass er kontinuierlich erfolgt.

Die in Fig. 6 veranschaulichte Vorrichtung ist in derselben Weise aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung. Sie ist jedoch für die Herstellung von laminierten Platten mit Zellenstruktur vorgesehen. Die Vorrichtung ist mit einem Stativ für die Aufhängung von sechs Rollen 2a von kunststoffbeschichtetem Papier versehen. Sie besitzt ausserdem eine Heizanordnung 3, eine Presse 7 mit Vorschubrädern 12, eine Ausfuhrbahn 28, eine Fühlerplatte I5 und eine Abschneidevorrichtung l8 in Form eines mitlaufenden, rotierenden Messers. In dem Stativ

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sind ausserdein fünf Rollen 26a aufgehängt, auf welchen Streifen 26 von kunststoffbeschichtetem Papier aufgewikkelt sind. Jeder dieser Streifen 26 läuft zwischen zwei Riffelzylindern 26b, 26c hindurch und wird danach von einem Streifen 2 einer benachbarten Rolle 2a gestützt. Der Antrieb der Zylinder 26b, 26c erfolgt abhängig vom Vorschub der Streifen 2_S so dass der Streifen 26 auf dem Streifen 2 in Form von einer Welle aufliegt. Diese Technik der Wellenbildung ist dem Fachmann wohl bekannt und muss deswegen nicht im Detail beschrieben werden. Die gewellten Streifen 26 werden zwischen die Streifen eingeführt und trennen diese in der Heizanordnung J5* so dass keine Führungsnuten für ihre Kanten in der Heizanordnung 3 erforderlieh sind. Vor der Zufuhr der Streifen 2, 26 zu der Presse 7> welche ebene und parallele Pressflächen aus endlosen, nicht angetriebenen Bändern aufvreist, werden die Streifen mittels gegen die Kanten der Streifen drückenden Walzen 27 übereinander ausgerichtet . Die Ausfuhrbahn 28 hat einen ebenen Tisch, auf welchem die fertige Platte gegen die Fühlerplatte 15 und eine Ausstoss-Schiene 29, welche von einem Kolbenmotor 3o angetrieben ist, gleitet. Die Presse 7 ist geeigneterweise mit einer Gebläsevorriehtung Jl für das Durchblasen von Kühlluft durch die von den gewellten Streifen gebildeten Kanäle im Laminatprodukt versehen.

Selbstverständlich kann die Wellung der Streifen 26 im voraus durch Aufheizung und Formung erfolgen. Derartige gewellte Streifen können dann auf Rollen 26a aufgewickelt werden. Die Riffelzylinder 26b, 26c können dann entfallen.

Platten mit Zellenstruktur können mit erfindungsgemässen Verfahren auch derart hergestellt werden, dass

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Gruppen in Form von flachen und gewelltem Papier (Streifen oder Bögen) zusammengefügt werden. Eine der gewünschten Dicke entsprechende Anzahl aufeinander gestapelter derartiger Gruppen wird dann durch die Heizanordnung 5 und die Presse 7 gefördert.

Abschliessend soll noch hervorgehoben werden, dass die gemäss der Erfindung hergestellten Produkte eine unerwartet grosse Festigkeit und Zähigkeit auf v/eisen. Laminierte Profilstäbe können beispielsweise mit V-förmigen Ausnehmungen versehen werden und um 9° Grad umgebogen werden, ohne dass die geringste Tendenz zur Spaltung der Papierschichten oder zu Rissbildung entsteht. Dies ist bei in üblicher Weise hergestellten Laminatprodukten nicht der Fall. Die Profilstäbe sind deswegen für eine Verwendung als Ecken und Kantenschützer beim Transport von empfindlichen Gegenständen sehr geeignet. Laminatprodukte mit Zellenstruktur haben eine unübertroffene Festigkeit in der Längsrichtung der Zellen oder Kanäle. Der Grund hierfür ist, dass der Kunststoffbelag bei der Erhitzung in der Heizanordnung sehr dünnflüssig wird und sich unter dem Einfluss der Oberflächenspannung im Bereich der Fugen zwischen den gewellten und den flachen Streifen ansammelt. Auf die beschriebene V/eise hergestellte Produkte können ohne merkbare Verringerung der Festigkeit über einen längeren Zeitraum dem Einfluss von Wasser ausgesetzt werden. Das beschriebene Verfahren ist deshalb für die Herstellung von Wellpappe und Wellkarton von grosser Bedeutung.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   I.J Verfahren zur Nutzbarmachung von bei der Herstellung oder der Verarbeitung von kunststoffbeschichtetem Papier entstehendem Abfall, vorzugsweise in Form von auf Rollen aufgewickelten Streifen von kunststoff- |

   beschichtetem Papier, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbelag einer Mehrzahl derartiger, teilweise gewellter Papiere bis zu seinem Schmelzpunkt erhitzt und zu einem laminierten Produkt wie beispielsweise massiven Profilstäben oder Platten mit Kanälen gepresst wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Stativ (l) für die Aufhängung einer Mehrzahl von Rollen (2a), auf welchen Streifen (2) von kunststoffbeschichtetem Papier aufgewickelt sind, umfasst, sowie aus einer Vorrichtung'" (12) für den Transport der Strei- \ fen mit einander zugekehrten Seitenflächen durch eine Heizanordnung (j5) besteht, in welcher Mittel (4, 26) zur Einstellung eines Zwischenraumes (5) zwischen den Streifen angeordnet sind, ferner dass eine Pressanordnung vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung (j5) mit einer Anordnung (6) für das Durchblasen von heisser Luft durch die Zwischenräume (5) zur Schmelzung der Kunststoffbeläge versehen ist.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder ^* dadurch
   gekennzeichnet, dass Mittel (26a-c) für die Zufuhr von geteilten Streifen (26) von kunststoffbeschichtetem Papier in die Zwischenräume zwischen benachbarten Streifen (2) vor der Zufuhr in die Heizanordnung (5) vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressanordnung (7) mit einer Anordnung (j5l) für das Durchblasen von Kühlluft durch die von den gewellten Streifen gebildeten
   Kanäle des Laminatproduktes versehen ist.

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