DE3711773C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit spitzförmigen Gegen­ ständen wie Nadeln, Drähten od.dgl. besteckbaren, diese fest, aber entnehmbar haltenden Formkörper in Gestalt von geometrischen Figuren wie insbesondere Quadern, Rauten, Rhomben, Kreuzen, Herzen, Ringen, Kugeln oder Teilen davon, wobei das den Körper formende Material aus mit Bindemittel verbundenen Partikeln besteht, ein geringes spezifisches Gewicht aufweist und ihm eine gegen flächige Druck- oder Zugbeanspruchung widerstandsfähige Form und formhaltende Oberfläche verleiht. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Formkörpers.

Formteile der genannten Art werden als Unterlagen bzw. Basis- oder Gesteckkörper für Kränze, sogenannte Römer, Blumenarrangements, Grabgestecke, Grabauflagen, Dekorationsarrangements od. dgl. verwendet. Dabei können zu befestigende Teile wie Blumen, Äste, Stengel, Zweige, Drähte, Fäden, Netze, Matten, Dekorationsmittel, Werbeankündigungen u.v.m. unmittelbar und/oder mittelbar mit z. B. Einfach- oder Doppelnadeln, letztere z. B. in U-Form als sogenannte Haftnadeln, Drähten od. dgl. auf dem Formkörper festgesetzt, angeordnet und/oder gruppiert werden, indem die Teile bzw. die sie haltenden Mittel unter Druck in den Formkörper gesteckt werden. Die Formkörper können auch als stoßdämpfendes Verpackungsmittel und/oder als Isolierelement, d. h. insbesondere als Wärme dämmende Körper, verwendet werden.

Aus der DE-PS 6 52 394 ist ein gattungsgemäßer Formkörper bekannt, bei dem Korkschrotpartikel vorzugsweise einer Teilchengröße zwischen 2 und 10 mm mit Bindemittel vermischt werden. Zur Bildung des Formkörpers soll der vermischte Korkschrot zweckmäßig in eine Form gefüllt und auf etwa ²/₃ seines Rauminhaltes verdichtet werden. Um Bindemittel zu sparen, darf die Stückgröße des Korkschrotes nicht zu klein gewählt werden. Zwar sind mit dem bekannten relativ umweltfreundlich beseitigbaren Korkschrotkörper eine preiswerte Herstellung, Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und ein leichtes Einführen von Haften angestrebt. Diese Ziele können jedoch nur eingeschränkt erreicht werden. So soll das abgebundene Bindemittel den Kork in zusammengepreßtem Zustand halten, wodurch eine einfache Herstellung und insbesondere eine an sich gewünschte Massenproduktion beeinträchtigt sind. Die mit Masseteilchen dichte und massive Korkkörnerstruktur des Körpers verursacht mit zunehmender Einstecktiefe der Haftnadeln einen erheblichen Steckwiderstand. Die Oberflächengestalt und auch die Formgebung des Körpers sind weitgehend von den Korkstückgrößen abhängig.

Auch sind Formstücke aus Torf, der ein relativ teurer Rohstoff ist, bekannt (CH-PS 3 84 275). Im wesentlichen Unterschied zu dem gattungsgemäßen Formkörper weist Torf eine bindemittelfreie Verfilzungsstruktur auf, die relativ leicht auseinanderbricht. Eine andere, hinsichtlich ihrer Struktur keine Gemeinsamkeiten mit dem Erfindungsgegenstand aufweisende Unterlage ist aus der DE-AS 10 60 179 bekannt. Dort wird eine Formkörpermasse als Gemisch aus Strohfaser oder Strohflor, einem Zusatz von Zellstoff und einem Bindemittel zu Unterlagen gepreßt.

Schließlich sei noch erwähnt, daß heutzutage hauptsächlich Formkörper aus Hartschäumen wie Polystyrol (PS) oder Polyurethan (PU) verwendet werden. Die Beseitigung und/oder Deponierung solcher Kunststoffkörper belastet die Umwelt in erheblichem Maß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von der DE-PS 6 52 394 einen Formkörper zu schaffen, der spitzförmige Gegenstände besonders leicht aber zuverlässig fest aufnehmen kann, ein geringes spezifisches Gewicht aufweist, beim bestimmungsgemäßen Gebrauch gegenüber äußerer Beanspruchung und Witterungseinflüssen beständig sowie umweltfreundlich beseitigbar und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Formkörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß er aus dünnwandigem, porösem Zellulosematerial bestehende, spanartige Partikel in Form von Hobelspänen umfaßt, die derart gekrümmt sind, daß jedes Partikel eine feder-elastische Wandung aufweist, jedes Partikel mindestens teilweise einen eigenen Luftraum aufweist und daß zwischen benachbarten Partikeln weitere Luftträume ausgebildet sind.

Hinsichtlich einer besonders kostengünstigen, einfachen und großtechnischen für große Stückzahlen vorgesehenen Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers ist vorgesehen, daß das Bindemittel durch Erwärmung verflüssigt wird, die Partikel mit dem flüssigen Bindemittel getränkt und in einem die gewünschte Gestalt des Formkörpers bildenden Formhohlraum geformt werden und der durch die Formung gewonnene Formkörper einer Kühlphase ausgesetzt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nach der Erfindung durch eine Transporteinrichtung gekennzeichnet, die in Reihe transportierbare und jeweils wenigstens einen Formhohlraum aufweisende Förderelemente, eine die Förderelemente zur Befüllung der Formhohlräume mit den Partikeln ausrichtende Befüllungsstrecke und eine die Förderelemente zur Entnahme von Formkörpern ausrichtende Entnahmestrecke umfaßt, wobei im Bereich der Befüllungsstrecke eine die Partikel mit dem Bindemittel versehende Tränkeinrichtung, eine Verteil- und Füllstation zur Befüllung des Formhohlraums mit den Partikeln und wenigstens eine Kühlstation zur Kühlung der in den Formhohlräumen gebildeten Formkörper angeordnet sind.

Der erfindungsgemäße Formkörper besteht aus natürlichen, biologisch abbaubaren Grundstoffen oder zumindest aus solchen Stoffen, die sich umwelttechnisch neutral verhalten. Die Zellulosepartikel in Form von Hobelspänen können aus Holz minderwertiger Qualität wie Altholz oder Bruchholz mit Rinde gewonnen werden. Bei dem Bindemittel handelt es sich insbesondere um Kohlenwasserstoffe mit eventuell eingegliederten Fettsäuren und/oder Alkoholen, die biologisch abbaubar bzw. umwelttechnisch neutral sind. Im Gegensatz zu üblicherweise verwendeten Kunststofformteilen entstehen bei einer (Müll-)Verbrennung keine schädlichen Emissionen. Als Rohstoffe für das Bindemittel können zu einem wesentlichen Teil (Abfall-)Produkte aus der Kerzenindustrie eingesetzt werden. So ist eine sehr kostengünstige Herstellung möglich. Die Funktions- und Handhabungseigenschaften des erfindungsgemäßen Formkörpers stehen denen der üblichen Kunststoffteile nicht nach. Er weist ein spezifisches Gewicht auf, das insbesondere wenigstens unter 0,4, aber auch, ohne die übrigen Eigenschaften zu beeinträchtigen, unter 0,1 erzielbar ist. Die Struktur des erfindungsgemäßen Formkörpers zeichnet sich durch eine relativ lockere Schichtung sich an Bindemittelverbindungsstellen einfach oder mehrfach berührender Zellulosepartikel aus, wobei diese aber dennoch in einem festen Körperverbund mit gegen flächige Druck- oder Zugbeanspruchung widerstands­ fähigen formhaltenden Oberflächen zusammengefaßt sind. Der gesamte Körper ist in sich fest und haltbar. Der ein geringes spezifisches Gewicht bzw. einen großen, leicht über 50% erzielbaren Luftanteil aufweisende Körper ist insoweit dadurch erreicht, daß bei der erfindungsgemäßen Materialstruktur eine Elastizität der Zellulosepartikel erhalten bleibt und genutzt wird. So stellen die Zellulosepartikel praktisch "luftspeichernde Federelemente" dar, die mit geringem Bindemittelanteil als schüttbare Teile zu dem Verbund zusammengefügt sind. Die Zusammensetzung aus Zellulosematerial und beim Erkalten verfestigbarem Bindemittel führt zu einem feuchtigkeits-(wasser-) abweisenden und/oder wetterbeständigen Körper. Die federnde (Berührungs-)Anordnung bzw. der federnde Verbund der Zellulosepartikel kann dem Formkörper im ganzen eine gewisse Weichheit belassende, aber formhaltende innere Elastizität verleihen. Die Luft/Partikel-Struktur führt auch zu besonders günstigen (Wärme-)Isoliereigenschaften, und sie weist eine hervorragende Besteckbarkeit mit spitzförmigen Gegenständen wie Nadeln, Drähten od. dgl. bzw. mit unmittelbar steckbaren Gegenständen wie Zweigen od. dgl. auf. Solche Gegenstände lassen sich durch leichten Druck unter Durchdringung von dünnwandigen Partikeln, Luftraum und/oder Bindemittel gleichmäßig in den Körper einbringen, wobei sie dann aber fest gehalten und nur gegen Kraft wieder aus diesem herausziehbar sind. Auch soll erwähnt werden, daß sich der Formkörper infolge seiner Zusammensetzung aus Naturpro­ dukten besonders angenehm anfassen läßt.

Besonders zweckmäßig ist es, daß die Zellulosepartikel mit Bindemittel getränkt und/oder damit dünn umschichtet sind. Man erhält eine besonders ausgeprägte "weiche" innere Elastizität des Körpers, und zudem er­ reicht man einen Bindemittel sparenden Aufbau. Um den Formkörper mit besonders federnden und Luft kapselnden Zellulosepartikeln in Form von Hobelspänen zu bilden, werden spiral- und/oder schraubenzylinderför­ mige, einfach- und/oder zweifach gekrümmte Partikel vorgesehen. Soweit im Hinblick auf die dargelegten Elastizitäts- und Lufthohl­ raumerfordernisse eine ausreichende Krempelung und/oder Krümmung der Partikel vorgesehen wird, können auch geschnittenes Stroh und/oder geschnittene Zellulosefasern in dem Körper vorgesehen sein. Durch Einlassen von Jutefasern od. dgl. Zellulosefasern erreicht man eine besonders ausgeprägte, die Funktionseigenschaften des Körpers nicht beeinträchtigende Stabilisierung.

Vorzugsweise ist das Bindemittel so beschaffen, daß es unter Wärme verflüssigbar und beim Erkalten verfestigbar ist. Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß das Bindemittel ein Paraffin, Stearin, Talg, Harz und/oder ein Wachs umfaßt. Damit ist der Formkörper infolge von jedenfalls teilweise verwendbaren Abfallprodukten oder Altmaterialien der Kerzen herstellenden Industrie sehr kostengünstig erhältlich. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Partikelverbindung durch eine plötzliche Abkühlung, d. h. durch eine Kalterstarrung ausgebildet ist. Ein Schmelzklebstoff (Heißkleber) aus einem natürlichen oder umwelttechnisch neutralen künstlichen Harz eignet sich insbesondere zur Einstellung der Zähigkeit und/oder Festigkeit des Formkörpers, wobei es im Verhältnis zu dem Paraffinmaterial od. dgl. nur einen geringen Anteil einnimmt. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft ein Abbröckeln von Partikeln in Oberflächenbereichen vermieden werden. Dem Bindemittel, das als solches auch ein gummi- oder kautschukartiges Material umfassen kann, kann ein Farbstoff hinzugesetzt sein; damit erreicht man bei von Binde­ mittel getränkten bzw. umgebenen Partikeln auf einfache Weise eine ggf. gewünschte Gesamteinfärbung des Formkör­ pers. Die Konsistenz des erfindungsgemäßen Formkörpers erlaubt eine mechanische Bearbeitung und gewährleistet auch eine Teilung des Körpers. Auch kann die Oberfläche speziell behandelt sein, insbesondere mit einer Schicht aus natürlichem Sägespan oder -mehl, womit eine samtartige, besonders angenehm anfaßbare und/oder optisch gut wirkende Fläche erzielt ist. Weiterhin eignet sich das Formkörper­ material besonders gut zum Aufbringen eines Zellstoffge­ webes oder -tuchs.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Formkörpers zeichnet sich insbesondere durch eine leicht zu bewerkstelligende Abfolge von Maßnahmen aus, die großtechnisch durch­ führbar sind, wobei im Vergleich zu der Herstellung von üblicherweise verwendeten Hartschaum-Formkörperteilen auch wesentlich höhere Herstellungsgeschwindigkeiten bzw. ein wesentlich größerer Durchsatz erreichbar sind. Von besonderer Bedeu­ tung ist, daß der Formkörper im warmen Zustand geformt wird, während man ihn durch Beaufschlagung mit einem Kühlmittel erstarren läßt. Diese Kalterstarrung geht besonders schnell vor sich. Denn infolge seiner luftdurch­ lässigen Struktur kann der Formkörper besonders intensiv durch und durch gekühlt werden, wobei es besonders zweckmäßig ist, durch das in die Form gefüllte, im Warmzustand befindliche Material hindurch ein Kälte-/ Kühlmedium wie Gas, z. B. Luft, Wasser od.dgl. zu leiten. Da die Kühlung sehr schnell und wirksam erfolgt, kann dies vorteilhaft dazu genutzt werden, nach Kühlung des in einer Form befindlichen Materials die Form überkopf zu führen und Form und Material einer Erwärmung auszu­ setzen. Damit ist eine schnelle und wirksame Trennung des Formkörpers aus der Form erreicht.

Das besondere Gefüge des erfindungsgemäßen Formkörpers kann verfahrenstechnisch insbesondere dadurch gewonnen werden, daß die Zellulosepartikel zunächst verteilt und die Elastizität der Partikel belassend in den gewünschten Formhohlraum gefüllt werden und danach das Partikelgefüge zum Tränken mit erwärmtem flüssigem Bindemittel durchspült wird, wobei das Bindemittel nach Abschluß dieser Behand­ lung die Partikel benetzt und im Bereich von ihren Berührungsstellen und/oder relativ dicht aneinander liegenden Teilen verbindet.

Eine weitere sehr zweckmäßige Ausgestaltung des Ver­ fahrens besteht darin, daß die Zellulosepartikel zunächst mit dem erwärmten flüssigen Bindemittel getränkt, vor­ zugsweise in ihm transportiert werden und anschließend nach Abtropfen des Bindemittels zur Formung des Form­ körpers in den gewünschten Formhohlraum verteilt und gefüllt werden. Damit werden die Partikel bereits vor ihrem Zusammenfügen mit Bindemittel getränkt. Man er­ hält praktisch "klebrige Zellulose-Partikelbausteine", die durch Schüttung in eine Form zu einer gewünschten Gestalt mit entsprechender Festigkeit zusammenfügbar sind, ohne daß in die Form ein weiteres Material gege­ ben werden muß.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung des vorgeschlagenen Formkörpers bzw. zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich insbesondere durch einen einfachen Aufbau, eine kompakt und klein bauende Maschine sowie leichte Bedienbarkeit aus. Im Gegensatz dazu sind zur Herstellung von Hartschaum- Formkörpern aufwendige Maschinen oder Automaten erforder­ lich, die mit teuren und voluminös bauenden Aluminium­ formen unter hohem Druck und weiteren besonders einzu­ haltenden Betriebsbedingungen betrieben werden müssen. Dies beeinflußt auch die Produktionsgeschwindigkeit der bekannten Hartschaum-Formkörper.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein besonders hoher Durchsatz erreicht, also eine produktionstechnisch erhebliche Verbesserung, die entsprechend eine erhebliche Reduzierung der Herstellungskosten bewirkt. Die Transport­ einrichtung mit (insbesondere endloser) Förderung der Formen (Formhohlräume) durch eine der Befüllungsstrecke zugeordneten Warmzone und durch eine Kühlzone der Kühl­ station erlaubt einen kontinuierlichen Herstellungsbetrieb mit hoher Geschwindigkeit. Nach Befüllung eines Formhohl­ raums in der Warmzone ist durch Aufbau und Gestaltung der Transporteinrichtung eine anschließend sehr schnelle Abkühlung des in dem Formhohlraum gebildeten Formkörpers erreicht. Innerhalb der in der Vorrichtung ausgebildeten Warmzone ist besonders raumsparend die Tränkeinrichtung und die Verteil- und Fülleinrichtung für mit Bindemittel getränkte oder zu tränkende Zellulosepartikel vorgesehen. Die räumlich konzentrierte Anordnung der Tränkstation, Verteileinrichtung bzw. Fülleinrichtung in der Warmzone ermöglicht kurze Wege für die zu transportierenden Zellulosepartikel, wobei es besonders vorteilhaft ist, für mit Bindemittel getränkte Zellulosepartikel ein Warmfließband vorzusehen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der Verwendbarkeit von sehr dünnwandigen Form­ hohlräume oder Mulden aufweisenden Formen und entsprechend gewichtsmäßig leicht sowie klein bauenden Förderelementen. Daher sind diese Teile besonders kostengünstig erhältlich, und sie können auch aus besonders gut wärmeleitenden Materialien wie z. B. Kupferblech gebildet werden. Damit ist die Abkühlungszeit zum Erstarren eines Formkörpers besonders reduziert. Auch können die dünnwandigen Formen mit wenigstens im Bodenbereich siebartig angeordneten Durchgängen gestaltet sein, so daß auf besonders einfache Weise durch Formkörper und Mulde ein Kühlmedium, wie insbesondere kaltes Wasser oder Luft, geleitet werden kann. Die dünnwandigen, leicht bauenden Formen bzw. Förderelemente bieten zudem den Vorteil, daß auf relativ engem Raum mehrere Formhohlräume relativ dicht aneinander untergebracht werden können. Die Förderelemente und die Formen sind besonders einfach installierbar.

Eine besondere Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, daß die Transporteinrichtung eine die Förder­ elemente als Wagen austauschbar und transportierend lagernde Schienenführung umfaßt, wobei zwischen der Befüllungsstrecke und der Entnahmestrecke eine die vertikale Lage der Formhohlräume ändernde Drehstation angeordnet ist. So ist eine besonders kompakte, hohe Durchsatzleistung gewährleistende Vorrichtung erreicht, wobei die Formen durch ein Wenden mittels der Drehsta­ tionen leicht überkopf entleerbar sind. Die Förderele­ mente sind als leicht auf oder in die Schiene einzu­ hängende und/oder auf ihr zu wechselnde Wagen ausge­ bildet. Die Transporteinrichtung kann aber auch einen Kettentrieb umfassen, der die Förderelemente auf der Befüllungsstrecke und der Entnahmestrecke in zugeordneten verschiedenen, vorzugsweise in vertikal versetzten Ebenen transportiert. Damit ist eine weitere vorteilhaft kompakte Maschinenanordnung mit vorzugsweise endloser Förderung erreicht.

Besonders zweckmäßig ist es, am Ende der Entnahmestrecke eine Erwärmungsstation zum Herauslösen des Formkörpers aus dem Formhohlraum anzuordnen.

Eine räumlich parallele und dicht nebeneinander vorgese­ hene Anordnung von Befüllungsstrecke und Entnahmestrecke, wie dies insbesondere bei der Transporteinrichtung mit endloser Förderung realisierbar ist, ermöglicht insbe­ sondere eine zweifache Nutzung einer einzigen Warmzone und/oder Kühlzone. So kann insbesondere die in der Warm­ zone befüllte Mulde nach schneller Abkühlung in der Kühlzone auf der gegenläufigen Entnahmestrecke wieder in eine gemeinsame Warmzone eingeführt werden, wodurch der Formkörper leicht aus der Hohlform bzw. der Mulde herausfällt.

Weitere Zweckmäßigkeiten, Ausgestaltungen und Ausführungs­ beispiele der Erfindung gehen aus der im folgenden be­ schriebenen schematischen Zeichnung hervor. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Formkörper,

Fig. 2 ausschnittsweise in vergrößerter Darstel­ lung in Ansicht die Struktur des Formkörpers der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 4a und b im Detail Ansichten von Förderab­ schnitten der Vorrichtung gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 im Schnitt eine Ansicht einer Tränk­ station der Vorrichtung der Fig. 3.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt ein erfindungs­ gemäßer Formkörper in Gestalt eines Kreuzes 1 ein Raumge­ füge aus Zellulosepartikeln 12, Lufträumen 120, 16 und Bindemittel 13. Dabei bestehen die Zellulosepartikel 12 aus Holzhobelspänen 121, 122, einem Rohstoff also, der als billiges Abfallprodukt der holzbe- oder verarbeitenden Industrie zur Verfügung steht. Auch können Späne von Bruchholz, minderwertigen Hölzern od.dgl. Hölzern ver­ wendet sein. Hobelspäne 121 sind spiralartig gekrümmt und gekrempelt. Auch weisen einige Späne 122 eine wellen­ artig gekrümmte Form auf. Die Späne sind stets einfach und zum Teil zweifach gekrümmt. Man erkennt, daß sie sich in einem bis zu einem gewissen Grad nachgiebigen und/oder elastischen Zustand befinden. Durch die Krempe­ lung bzw. Krümmung ergibt sich für den Span 121 der von ihm gebildete Luftraum 120. Dieser hat eine luftspei­ chernde und luftkapselnde Wirkung.

Die den Formkörper 1 bildenden Formspäne 12 greifen ineinander und/oder berühren einander, wobei sie an Berührungsstellen und/oder an dicht benachbarten Stellen oder Flächen durch das Bindemittel 13 verbunden sind. Man erkennt, daß das Bindemittel einen am Gesamtkörper relativ geringen Volumenanteil hat.

Die beschriebene Materialstruktur ist in jedem Raumbe­ reich des Körpers vorgesehen. Eine Begrenzung erfolgt durch die Flächen 10 des Kreuzkörpers 1, wobei die Arme bzw. das Kreuzlängsteil einen halbkreisförmigen Quer­ schnitt aufweisen. Allgemein ist eine Vielzahl von geometrischen Gestalten für den Formkörper möglich, d.h. insbesondere auch die Ausbildung von einfach oder zweifach gekrümmten Flächen, z. B. bei wellenförmigen Körpern oder bei Rotationskörpern wie Kugeln od.dgl.

Der Formkörper 1 ist mit Nadeln 14, z. B. U-Haftnadeln, ggf. durch den Körper hindurchgehenden Drähten 141, Stengeln od.dgl. durch leichten Druck besteckbar, da diese Gegenstände leicht in das Körpergefüge einführbar sind, in diesem aber fest gehalten werden. So können diverse, nur gestrichelt angedeutete Gegenstände 15, z. B. Pflanzen, Zweige, blattförmige Gegenstände, Ösen u.v.m. festgelegt werden. Damit können insbesondere schmuck­ volle dekorative Blumen und/oder Kranzgestecke gefertigt werden.

Die "Porösität" und/oder Struktur des Formkörpermaterial­ aufbaus kann relativ fein-strukturiert vorgesehen sein. Insoweit kommt es auf die verwendete Spangröße an und/ oder den Grad der Formung des Spans, z. B. zu mehrfach schraubenzylinder-gewickelten Röhrchen od.dgl. Stets ist aber wesentlich, daß die Späne als elastizitätbe­ lassene Formspäne ausgebildet und angeordnet sind. Da­ mit ist gewährleistet, daß der Luftanteil des Formkör­ pers relativ hoch ist.

Um dem Formkörper besondere Stabilität zu verleihen, können in ihm Fasern wie z. B. Jutegarn eingelegt sein. Diese Maßnahme dient einer inneren "Verankerung" des Formkörpermaterials und nimmt nur einen geringen Volumen­ anteil ein. Eine Beeinträchtigung der Eigenschaften und Funktionen des Formkörpers findet nicht statt.

Das Bindemittel 13 wird vorzugsweise im wesentlichen aus einem aufbereiteten Paraffin, das z. B. in der Kerzen­ industrie als Abfallprodukt anfällt, gebildet, wobei es zudem einen Schmelzklebstoff in Form eines Harzes und/ oder einen Farbstoff enthalten kann. Insbesondere kann dem Gefüge mit dem Harz eine besondere Zähigkeit oder "Weichheit" verliehen werden. Besonders vorteilhaft ist es, Holzspäne 121, 122 als in Bindemittel getränkt ausge­ bildet vorzusehen, so daß jeder Span auch durch diese besondere Struktur, d.h. durch das ihn durchdringende und/oder benetzende Bindemittel in seiner Elastizität bestimmt ist.

Zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Formkörpers wird insbesondere folgende Struktur und Zusammensetzung vor­ geschlagen:

• 1. Zelluloseanteil (Gesamtvolumenanteil ca. 11%):
  • 1.1 Hobelholzspäne aus Fichte mit Rinde (Abfallholz)
    Dimension: ca. 10×4×0,2 mm³
    spezifisches Gewicht: trocken ca. 0,5
    Gesamtvolumenanteil: ca. 10%
  • 1.2 Jutegarn zur Stabilisierung
    Gesamtvolumenanteil: ca. 1%
• 2. Bindemittelanteil (Gesamtvolumenanteil ca. 12%):
  • 2.1 Paraffin oder Stearin, ca. 76%
  • 2.2 Harz (als Schmelzklebstoff), ca. 22%
  • 2.3 Farbstoff, ca. 2%

Im ganzen erhält man einen Volumenanteil der Luft von ca. 77%. Dabei liegt das spezifische Gewicht des Form­ körpers bzw. seines Werkstoffes bei ca. 0,18.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des vorgeschlagenen Formkörpers wird das Bindemittel durch Wärme geschmolzen und dabei auf eine Temperatur von 100 bis 180°C gebracht, bei der es im dünnflüssigen Zu­ stand gehalten wird. Zelluloseteile werden mit dem er­ wärmten Bindemittel getränkt und anschließend im warmen Zustand in eine der gewünschten Formkörpergestalt ent­ sprechende Form (Formhohlraum) gegeben. Die derart gewonnene Masse wird sodann abgekühlt, indem sie insbe­ sondere von kaltem Wasser oder kalter Luft umspült wird. Dadurch erstarrt der Formkörperwerkstoff in wenigen Sekunden. Der gewünschte Formkörper ist fertiggestellt und kann aus der Form entnonmen werden. Es kann sich eine Oberflächenbehandlung anschließen, z. B. eine mecha­ nische Bearbeitung der Oberfläche und/oder ein Aufbringen von körnigem Zellulosematerial, um der Oberfläche eine angenehm anfaßbare, samtartige Struktur und/oder ein vorteilhaftes Aussehen zu geben.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere mit der in Fig. 3 bis 5 dargestellten Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel durchführen. Diese so wie die einzelnen Verfahrensabläufe werden im folgenden näher beschrieben.

Eine einen - nur gestrichelt angedeuteten - Rahmen 20 od.dgl. aufweisende Vorrichtung 2 umfaßt eine Transport­ einrichtung 3, eine Tränkstation 5, eine Verteil- und Füllstation 33, Kühlstationen 341, 342, 343, Entwässerungsstationen 351 352, Bearbeitungsstationen 361, 362, Drehstationen 371, 372, Trans­ portantriebe 381, 382, eine Erwärmungsstation 39, Transport­ wagen 4 mit eingesetzten Rahmen 41 sowie eine Trock­ nungsstation 6.

Die Transporteinrichtung 3 umfaßt eine über die Dreh­ stationen 371 und 372 geschlossene Förderstrecke mit parallel laufenden, jeweils zwei Schienen aufweisenden Gleisen 31 und 32, wobei das Gleis 31 für eine Befüllungsstrecke B und das Gleis 32 für eine Entnahme­ strecke E vorgesehen ist (s. Fig. 3 und 4a, b).

Ein Wagen 4 weist einen Metallrahmen 41 auf, in den aus­ tauschbar eine Mulden oder Formhohlräume aufweisende Form 42 aus dünnem Kupferblech eingehängt und festge­ schraubt ist. Die Wand jeder Mulde ist wenigstens im Bodenbereich siebartig durchlässig ausgebildet. Jeder Wagen 4 ist mit einem zum Eingriff mit Transportantriebs­ einheiten 381, 382 bestimmten Mitnahmezapfen 43 ausge­ rüstet.

Beim Betrieb der Vorrichtung laufen auf beiden Gleisen 31, 32 je sechs mit nicht dargestellten Kupplungsteilen direkt und eng aneinander gekoppelte Wagen 4, wobei sie mit gleichmäßiger Geschwindigkeit auf der Befüllungs-/ Behandlungsstrecke B vor- und auf der Entnahmestrecke E zurücklaufen. Dieser geschlossene endlose Betrieb ist durch die Drehstationen 371, 372 möglich. Wenn ein Wagen 4 in eine Drehstation 371 bzw. 372 ganz hineingefahren ist, dreht sie sich um eine Achse 370 um 180° und koppelt den Wagen bzw. die Form auf der anderen Seite kopfüber wie­ der ein. So läuft eine Form auf der Strecke B mit der offenen Seite nach oben, während sie auf der anderen Seite, d.h. der Strecke E, mit der offenen Seite nach unten transportiert wird. Die Achse 370 ist den Dreh­ stationen 371, 372 gemeinsam, so daß sie synchron be­ trieben sind.

Die Vorrichtung wird weiter anhand des Betriebsablaufs beschrieben.

Wie im einzelnen aus Fig. 5 ersichtlich, werden (nur vereinzelt angedeutete) Hobelspäne 12 über ein Band 91 in einen Behälter 50 der Station 5 gefördert, der mit bei ca. 140°C dünnflüssigem Bindemittel 51 gefüllt ist. In dem Bindemittelbad 51 ist ein Kettenband 52 angeord­ net, das die Hobelspäne durch die Bindemittelflüssig­ keit zu einem Schaufelband 53 fördert. Mit diesem wer­ den dem Bad 51 getränkte Hobelspäne 12 entnommen und auf ein Fließband 331 befördert. Da die Vorrichtungs­ teile in einer Warmzone angeordnet sind, tropfen die Hobelspäne bei der Entnahme aus dem Bindemittelbad ab.

Über das Band 331 wird das warme Füllgut in die Verteil- und Füllstation 33 eingebracht. Die Verteilung (s. Pfeil V in Fig. 4a) in eine Form kann mit Hilfe von nicht dargestellten Abstreichblechen, Rakeln, Verteilungsgit­ tern und/oder dergleichen Elementen erfolgen. Überschüs­ siges Spanmaterial bzw. Bindemittel wird in einer Wanne 301 gesammelt und in das Bindemittelbad 51 zurückgeführt. Im Bereich der Wanne 301 ist der Antrieb 381 für die Befüllungsstrecke B angeordnet.

Im Bereich der Kühlstation 341 werden die Formen 42 von oben und unten mit Wasser gekühlt, wobei dieses auch das Innere des Formkörpers durchdringt und durch den Siebboden der Form 42 abläuft. In der Entwässerungs­ station 351 wird mit Hilfe von Preßluft überschüssiges Wasser aus dem in einer Form 42 transportierten Form­ körper geblasen. Die Station 361 ist vorgesehen, um den Formkörper an seiner nach oben weisenden Seite mit einem Farb-, Schutz- und/oder Festigungsüberzug zu versehen. In der Station 342 erfolgt eine weitere Kühlung mit Wasser. Unter den Stationen 341, 351, 361 und 342 ist eine Kühlwasser sammelnde Wanne 302 angeordnet.

Mit Hilfe der Dreh- oder Wechselstation 371 wird jeder Wagen 4 bzw. jede Form 42 und damit jeder Formkörper nach einem Wenden von 180° auf die andere Vorrichtungs­ seite, d.h. die Entnahmestrecke E gebracht. Dort wird also die Form 42 mit der offenen Seite nach unten weiter transportiert. In einer Station 352 wird der Formkörper ein weiteres Mal mit Hilfe von Preßluft einer Entwässe­ rung unterzogen. Abtropfendes Wasser sammelt sich in einer Wanne 303. Im Bereich dieser Station befindet sich der Antrieb 382 für die Entnahmestrecke E.

Die Station 39 ist vorgesehen, um die Form 42 mit Wärme zu bestrahlen. Der dabei kurzfristig beginnende Schmelz­ vorgang löst den Formkörper aus der Form, so daß er nach unten aus dieser heraus auf ein Transportband 92 fällt. Der den bzw. die Formkörper abwerfende Wagen fährt in die Drehstation 372 und wird dort unter Wendung um 180° wieder auf die andere Gleisseite, d.h. in die Befüllungsstrecke B transportiert.

Die Stationen 343, 362 und 6 (Fig. 3) sind in dieser Reihenfolge entlang der Fließbandstrecke 92 vorgesehen. Mit der Kühlstation 343 wird die in der Station 39 angeschmolzene Oberfläche mit Hilfe von Luft abgekühlt. Die Bearbeitungsstation 362 ist vorgesehen, um den Formkörper mit einem Schutz- und/oder Festigungsüberzug zu versehen. Schließlich wird der Formkörper in der Station 6 ein weiteres Mal durch Luft gekühlt und getrock­ net. Danach verläßt das fertige Formkörperteil das Band 92. Mit der beschriebenen Vorrichtung erreicht man z. B., daß alle 10 bis 20 s Formkörper eines Wagens 4 bzw. einer Form 42 anfallen. Eine Form kann z. B. mit mehreren Litern Partikel/Bindemittel-Material beschickt werden.

Bezugszeichenliste:

  1 Formkörper
 10 Oberfläche des Formkörpers
 12 Zellulosepartikel
120 Zellulosepartikel-Luftraum
121 Holzspan
122 Holzspan
 13 Bindemittel
 14 Haftnadel
141 Draht
 15 zu befestigende Gegenstände
 16 Luftzwischenräume
  2 Vorrichtung
 20 Rahmen, Gestell
  3 Transporteinrichtung
 31 Schiene
 32 Schiene
 33 Verteil- und Füllstation
331 Fließband
 34 Kühlstationen
341 Kühlstation
342 Kühlstation
343 Kühlstation
 35 Entwässerungsstationen
351 Entwässerungsstation
352 Entwässerungsstation
361 Bearbeitungsstation
362 Bearbeitungsstation
 37 Drehstationen
370 Drehachse
371 Drehstation
372 Drehstation
 38 Transportantrieb
381 Antrieb für Befüllungsstrecke
382 Antrieb für Entnahmestrecke
 39 Entwärmungsstation
301 Unterteil, Wanne
302 Unterteil, Wanne
303 Unterteil, Wanne
  4 Formenwagen
 41 Rahmen
 42 Blechform, Formhohlraum, Mulde
 43 Mitnahmeelement
 44 Rad
  5 Tränkstation
 50 Behälter
 51 Bindemittel
 52 Kettenband
 53 Schaufelband
  6 Trocknungsstation
 91 Fließband
 92 Fließband
B Befüllungsstrecke
E Entnahmestrecke
V Verteilung

Claims (19)

1. Mit spitzförmigen Gegenständen wie Nadeln, Drähten od. dgl. besteckbarer, diese fest, aber entnehmbar haltender Formkörper in Gestalt von geometrischen Körpern wie insbesondere Quadern, Rauten, Rhomben, Kreuzen, Herzen, Ringen, Kugeln oder Teilen davon, wobei das den Körper formende Material ein geringes spezifisches Gewicht aufweist und ihm eine gegen flächige Druck- oder Zugbeanspruchung widerstandsfähige Form und formhaltende Oberfläche verleiht, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) aus dünnwandigem, porösen Zellulosematerial bestehende, spanartige Partikel (12) in Form von Hobelspänen (121, 122) umfaßt, die derart gerkrümmt sind, daß jedes Partikel (12) eine feder-elastische Wandung aufweist, jedes Partikel (12) mindestens teilweise einen eigenen Luftraum (120) aufweist und daß zwischen benachbarten Partikeln (12) weitere Lufträume (16) ausgebildet sind.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Partikel (12) mit Bindemittel (13) getränkt sind.

3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (12) spiral- und/oder schraubenzylinderförmig, einfach und/oder zweifach gekrümmte sind.

4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß in das Formkörpermaterial Jutefasern od. dgl. Zellulosefasern eingelassen sind.

5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (13) aus einem unter Wärme verflüssig­ baren und beim Erkalten verfestigbaren Bindemittel besteht.

6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (13) ein Paraffin, Stearin, Talg, Harz und/oder ein Wachs umfaßt.

7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (13) mit einem Farbstoff versetzt ist.

8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (10) des Formkörpers (1) mit einer Schicht aus Sägespan oder -mehl versehen ist.

9. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) an seiner Oberfläche (12) mit einem Zellstoffgewebe oder -tuch versehen, insbesondere umwickelt ist.

10. Verfahren zur Herstellung des Formkörpers gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (13) durch Erwärmung verflüssigt wird, die Partikel (12) mit dem flüssigen Bindemittel getränkt und in einem die gewünschte Gestalt des Formkörpers (1) bildenden Formhohlraum (42) geformt werden und der durch die Formung gewonnene Formkörper einer Kühlphase ausgesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel zunächst verteilt und in den Formhohlraum gefüllt werden und daß danach das Partikelgefüge zum Tränken mit dem erwärmten flüssigen Bindemittel durchspült wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellulosepartikel (12) zunächst mit dem erwärmten flüssigen Binde­ mittel (13) getränkt, in diesem transportiert und anschließend nach Abtropfen des Bindemittels (13) zur Formung des Formkörpers (1) in den Formhohlraum (42) gefüllt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Kühlphase durch das in den Formhohlraum (42) gefüllte, im Wärmezustand befindliche Material hindurch ein Kälte-/Kühlmedium wie Gas, z. B. Luft, Wasser od. dgl. geleitet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß nach Kühlung des in dem Formhohlraum (42) befindlichen Formkörpers (1) dieser überkopf geführt und zum Abwurf aus dem Formhohlraum einer Erwärmung ausgesetzt wird.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung (3), die in Reihe transportierbare und jeweils wenigstens einen Formhohlraum (42) aufweisende Förderelemente (4), eine die Förderelemente (4) zur Befüllung der Formhohlräume (42) mit den Partikeln (12) ausrichtende Befüllungsstrecke (B) und eine die Förderelemente (4) zur Entnahme von Formkörpern ausrichtende Entnahmestrecke (E) umfaßt, wobei im Bereich der Befüllungsstrecke (B) eine die Partikel (12) mit dem Bindemittel (13) versehende Tränkeinrichtung (5), eine Verteil- und Füllstation (33) zur Befüllung der Formhohlräume (42) mit den Partikeln (12) und wenigstens eine Kühlstation (341, 342, 343) zur Kühlung der in den Formhohlräumen (42) gebildeten Formkörper angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkeinrichtung (5) ein das flüssige Bindemittel (51) aufnehmenden Behälter (50) umfaßt, in dem ein die Partikel (12) durch das Bindemittel (51) hindurch förderndes Kettenband (52) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhohlräume (42) der Förderelemente (4) eine wärmeleitende und dünnwandige Wand aufweisen, die vorzugsweise als ein Kühlmedium hindurchlassendes Sieb ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (3) die Förderelemente als Wagen (4) führende Schienen (31, 32) umfaßt und daß zwischen Befüllungsstrecke (B) und der Entnahme­ strecke (E) eine die vertikale Lage der Formhohl­ räume (42) ändernde Drehstation (371, 372) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Entnahmestrecke (E) eine Erwärmungs­ station (39) zum Herauslösen des Formkörpers (1) aus dem Formhohlraum (42) angeordnet ist.