DE4311643A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Füllmaterial aus Vollpapp-Formteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Füllmaterial aus Formteilen für Hohlräume von Verpackungen.

Bezweckt wird die Schaffung von formstabilen Formteilen aus Pappen unterschiedlicher Stärken zur Füllung von Hohlräumen in Packstücken wie Kartons, Kisten usw., um bisher übliche Chips aus Styropor und anderen Kunststoffen, die nach der neuen Verpackungs­ ordnung als Packhilfsmittel soweit wie möglich zu vermeiden sind, durch ein voll recyclingfähiges Material zu ersetzen.

Bekannt ist bereits aus der DE 39 03 382 ein schüttfähiges Pack­ material und ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von derartigem schüttfähigem Packmaterial, wobei das Packmaterial durch Schnipsel aus Karton, insbesondere aus Verpackungskarton, gebildet ist, deren Schüttvolumen durch Ausklinkungen und/oder Umbiegungen und/oder Erhebungen und/oder Vertiefungen vergrößert ist. Ungünstig ist dabei, daß die Schnipsel selbst überwiegend flach gestaltet sind und damit kein gutes Füllverhalten von Hohlräumen bieten. Hinzukommt weiterhin, daß nur eine bedingte Polsterwirkung wegen fehlender Formstabilität erzielbar ist.

In der DE 40 15 768 ist ein Füllmaterial zum Auffüllen von Hohl­ räumen in Verpackungen, wie Schachteln, Kartons und dergleichen, aus schüttfähigen Formstücken vorgesehen, bei dem zur einfachen Herstellung und umweltschonender Versorgung die Formstücke aus Holzfasermaterial, insbesondere Wellpappe bestehen. Dabei ist es auch bekannt, die einzelnen Formstücke mit Einschnitten oder Faltlinien zu versehen, wobei die Knicklinien auch nach dem Falten immer in einer Ebene liegen und sich bzgl. des relevanten Umknickabschnitts nicht mit einer anderen Knicklinie kreuzen. Als nachteilig ist hier zunächst anzusehen, daß das vorgesehene Material, Wellpappe, nur eine unzureichende Formstabilität be­ sitzt und durch die vorgesehenen Stanzungen und Abknickungen aus einer Ebene in dieselbe Richtung ein hohes Maß an Verhakungs­ möglichkeiten gegeben ist, unter dem die Schüttfähigkeit und auch die Polsterwirkung leidet. Die Formstücke sind flach ausgeformt und lassen sich schon bei geringer Druckbelastung in eine Ebene zurückverformen. Hinzukommt ferner, daß die erzeugten Formstücke in unerwünschter Weise ineinanderschachtelbar sind, wodurch sich nur ungleichmäßige Füllgrade realisieren lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, nach dem bzw. mit der sich voll recyclingfähige Formteile herstellen lassen, die aufgrund ihrer hohen Formstabilität auch bei Druckbe­ lastung eine große stoßabsorbierende Wirkung besitzen.

Erfindungsgemäß wird verfahrensseitig die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale und vorrichtungsseitig durch die im Patentanspruch 13 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. der Vor­ richtung sind den jeweils nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.

Aufgrund der Erfindung lassen sich Chips bzw. Formteile aus Vollpappe mit großer Formstabilität und hoher Stoßabsorptions­ wirkung schaffen, die in idealer Weise als Füllmaterial für Hohlräume in Packstücken, wie Kartons, Kisten usw., geeignet sind. Dabei werden die Vollpapp-Chips in einfacher Weise durch diagonale Prägung, Falzung und mittiges Abwinkeln in ihre ge­ wünschte Form mit hohem Stand- und Polsterverhalten gebracht.

Die erfindungsgemäß hergestellten Formstücke sind vorteilhaft nicht schachtelbar und sind auch bei Druckbelastung nicht ent­ faltbar. Sie besitzen eine hohe stoßabsorbierende Wirkung auf­ grund ihrer dreidimensionalen Struktur mit hoher Formstabilität. Günstig ist zudem, daß die Formstücke in Pressen zur Entsorgung auf das ursprüngliche Volumen gepreßt werden können und aufgrund des gewählten 100% recyclingfähigen Materials auch erneut zu anderen Zwecken verwendet werden können.

Die erfindungsgemäßen Formstücke lassen sich in verschiedenen Größen und unter Einsatz verschiedener Materialdicken bzw. Voll­ pappdicken herstellen, wobei insbesondere bei der Verwendung von rechteckigen Ausgangsformaten zur Herstellung der Formteile eine volle Ausnutzung des Ausgangsmaterials bzw. der Ausgangsformate ermöglicht wird. Bevorzugt erfolgt die Herstellung aus Rollenwa­ re, wodurch sich ein minimales Anlieferungsvolumen für das Aus­ gangsmaterial ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft auch eine Fertigung vor Ort beim Anwender und führt hierdurch zu einer Lagereinsparung von ca. 90%. Die Formteile sind umweltfreundlich und problemlos entsorgbar, und aufgrund des vorgesehen Vollpappmaterials findet auch keine elektrostatische Aufladung statt. Bei schwerem Füllgut "schwimmen" die Formteile nicht auf, sondern behalten ihre gute Füll- und Polstereigenschaft. Hinzu kommt der Vorzug, daß die Vollpapp-Formteile aufgrund ihrer Saugfähigkeit das Packgut auch vor Feuchtigkeitseinfluß in einem bestimmten Umfang zu schützen vermögen.

Gemäß einen bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die nach dem einseitigen Weiterfalten zur flächi­ gen Anlage aneinander gelangenden seitlichen Pappflächen zur weiteren Stabilisierung der Form verklebt oder durch zusätzliche Stanzungen aneinander verhakt und/oder miteinander verpreßt werden.

Das seitliche Einfalten von vorzugsweise rechteckförmig abge­ trennten Vollpappabschnitten, bei denen die Verbindungslinie der Kreuzungspunkte mit der Längssymmetrieachse zusammenfällt, wird bevorzugt mittig vorgenommen. Hierdurch ergibt sich eine sym­ metrische Fächerstruktur für die dreidimensionale fächerförmige Formteilausbildung, die Gebrauchs- und Herstellungsvorteile biete.

Alle sich kreuzenden Faltlinien werden bevorzugt jeweils unter demselben Winkel zueinander aufgeprägt, wobei ein Kreuzungswinkel von etwa 20° bis 35° gewählt wird und bevorzugt die Faltlinien mit Profilwalzen eingeprägt werden. Hierdurch läßt sich das Vollpapp-Formteil außerordentlich einfach und mit geringen appa­ rativen Aufwand zuverlässig herstellen.

Als Ausgangsmaterial wird bevorzugt eine Vollpappe aus 100% Recycling-Papier verwendet, wobei die Vollpappe vorzugsweise ein Gewicht von etwa 300 g bis 500 g pro m² besitzt und die Pappab­ schnitte aus Rollenware rechteckig mit einem Format von ca. 70 mm bis 100 mm Breite und ca. 100 mm bis 150 mm Länge hergestellt wer­ den. Dabei hat die Rollenware die Breite der Pappabschnitte, so daß nur ein Abtrennen von der laufenden Rolle erforderlich ist.

Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Vollpappe mit den vorgesehenen Falt- und Knicklinien dreimal diagonal geprägt, wobei zwei Prägungen auf der einen Seite und eine gegen­ überliegende Prägung mittig zwischen diesen derart angebracht wird, daß die Kreuzungspunkte auf einer Linie liegen. Nach Ab­ trennen der Vollpappabschnitte mittels einer Abtrenneinrichtung wird der Pappabschnitt mittels einer Einrichtung zum fächerförmi­ gen Auffalten des Pappabschnitts in Richtung der Verbindungslinie zwischen sich kreuzenden Falt- und Knicklinien und zum seitlichen Auffalten des aufgefächerten Abschnitts beaufschlagt. Dabei weist die Auffalteinrichtung vorzugsweise wenigsten einen Anschlag und wenigstens ein Vorschuborgan auf, und die Prägeinrichtung besitzt vorzugsweise wenigstens eine oberseitige und unterseitige Präge­ walzen. Nach dem fächerförmigen Herausstellen von Flächenab­ schnitten zwischen den jeweiligen Faltlinienanordnungen kann ein einseitiges Weiterfalten bis zur flächigen Anlage von zugeord­ neten Pappflächen dadurch vorgenommen werden, daß die fächerför­ mig gefaltete Vollpappe durch eine sich verjüngende Öffnung zwischen seitlichen Anschlägen gedrückt und dadurch mittig abge­ faltet wird, um das formstabile Standverhalten des Vollpapp-Chips bzw. Formteils zu erreichen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die dann nach dem einseitigen Weiterfalten aneinanderlie­ genden Pappflächen zusätzlich verklebt und/oder nach vorherigem Anbringen von Austanzungen verhakt und/oder formschlüssig mitein­ ander durch Verpressung verbunden werden. Hierdurch wird wir­ kungsvoll die Volumenbeständigkeit der geknickten Formteile weiter erhöht.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefüg­ ten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen abgetrennten rechteckigen Vollpappabschnitt mit vorderseitigen und rückseitigen Prägungen;

Fig. 2 die erste Phase eines seitlichen Einfaltens in der Verbindungslinie der Kreuzungspunkte zum fächerförmi­ gen Herausstellen von Flächenabschnitten zwischen den jeweiligen Faltlinienanordnungen;

Fig. 3 eine vollständige fächerförmige Verformung durch seit­ liches Einfalten der gegenüberliegenden Seite;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Formteils nach einer ersten Phase des einseitigen Weiterfaltens; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des fertiggestellten Formteils, bei dem nach dem fächerförmigen Herausstel­ len seitliche Pappflächen flächig aneinanderliegen und in nicht dargestellter Weise miteinander verbunden sind.

In Fig. 1 ist ein Vollpappabschnitt 10 in einer Draufsicht darge­ stellt, der aus einem dünnen, ebenen Vollpappmaterial besteht. Der Vollpappabschnitt 10 besitzt eine rechteckige Form mit einer Längssymmetrieachse X-X und einer Quersymmetrieachse Y-Y. Auf der in Fig. 1 sichtbaren Vorderseite sind mittig zwei sich kreuzende Faltlinien 11, 12 eingeprägt, die sich unter einem Winkel α von ca. 22° an einem Kreuzungspunkt 13 kreuzen, der mit dem Kreu­ zungspunkt der Symmetrielinien X-X und Y-Y zusammenfällt.

An der gegenüberliegenden Seite des Vollpappabschnitts 10 sind Schnittlinien 14 und 15 sowie 17 und 18 eingeprägt, die sich ebenfalls unter dem Winkel α an einem Kreuzungspunkt 16 bzw. 19 kreuzen. Die Kreuzungspunkte 13, 16 und 19 liegen auf einer gemeinsamen Verbindungslinie, die mit der Längssymmetrieachse X-X zusammenfällt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Anordnung aus dem Faltlinien 11 und 12 parallel versetzt zu den Knicklinienanordnungen 14, 15 und 17, 18 sind. Der Abstand zwi­ schen den Kreuzungspunkten 13 und 16 entspricht dem Abstand zwischen den Kreuzungspunkten 13 und 19.

Zwischen den Knicklinien 14 und 15 sowie 17 und 18 sind dreiecki­ ge Flächenabschnitte 20, 21 und 22, 23 gebildet, während zwischen den Faltlinien 11, 12 dreieckige Flächenabschnitte 24 und 25 und in Fig. 1 links von den Knicklinien 14, 15 Anlageflächen 26 und 27 sowie rechts von den Knicklinien 17, 18 Beaufschlagungsflächen 28 und 29 vorgesehen sind.

In Fig. 2 ist die erste Phase eines seitlichen Einfaltens in Richtung der Verbindungslinie der Kreuzungspunkte 16, 13, 19 perspektivisch dargestellt. Die Flächenabschnitte 20 und 21 sind nach Abknicken entlang der Knicklinien 14 und 15 erhaben heraus­ gestellt. Der Kreuzungspunkt 16 liegt dabei etwa oberhalb des Kreuzungspunktes 13, und die seitlichen Anlageflächen 26 und 27 weisen eine senkrechte Orientierung auf.

Gemäß Fig. 3 ist der Vollpappabschnitt 10 auch von der anderen Seite seitlich derart eingefaltet, daß die Kreuzungsmittelpunkte 16 und 19 nahezu zusammenfallen und die dreieckigen Flächen­ abschnitte 20 und 22 annähernd in einer Ebene liegen, die in einem Winkel zu einer anderen Ebene verläuft, in der annähernd die dreieckigen Flächenabschnitte 21 und 23 liegen. Der unter­ seitige Flächenabschnitt 24 liegt etwa in einer parallelen Ebene zu der Ebene, in der die Flächenabschnitte 21 und 23 etwa liegen, während der andere untere Flächenabschnitt 25 etwa in einer Ebene liegt, die parallel zu der Ebene verläuft, in der etwa die Flä­ chenabschnitte 20 und 22 liegen. Die Anlageflächen 26, 27 und die Beaufschlagungsfläche 28, 29 sind senkrecht orientiert.

Gemäß Fig. 3 besitzt somit das fächerförmig herausgestellte Teil in diesem Herstellungsstadium Fächerenden mit jeweils senkrecht aneinander grenzenden Flächen. Dargestellt ist weiterhin, daß die vertikalen Beaufschlagungsflächen 28 und 29 einen Winkel zuein­ ander bzgl. der senkrechten durch den Kreuzungspunkt 13 verlau­ fenden Achse aufweisen, der gemäß den folgenden Fig. 4 und 5 weiter vergrößert wird.

In Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung des in Fig. 3 gezeigten Vollpappabschnitts 10 in einer um 90° gedrehten Stel­ lung gezeigt, wobei aufgrund der Beaufschlagung der Flächen 28 und 29 unter Beibehaltung der vertikalen Faltachse durch die Kreuzungspunkte 16, 19 und 13 der Winkel zwischen den Anlageflä­ chen 28 und 29 etwa 180° beträgt. Das seitliche Einfalten und das einseitige Weiterfalten erfolgt in nicht dargestellter Weise mittels einer Auffalteinrichtung mit zwei Anschlägen und einem zugeordneten Vorschuborgan.

In Fig. 5 ist der fertige Zustand des Vollpappabschnitts 10 nach weiterem einseitigen Weiterfalten gezeigt, bei dem der äußere Winkel zwischen den vertikalen Beaufschlagungsflächen 28 und 29 deutlich über 180° hinaus erhöht worden ist und die seitlichen Anlageflächen 26 und 27 aneinanderliegen. Der Vollpappabschnitt 10 hat in diesem Zustand seine optimale Formstabilität erreicht, wobei dieser Faltzustand durch eine geeignete Verbindung der Anlageflächen 26 und 27 aneinander gesichert sein kann. Die Verbindung kann beispielsweise durch Verkleben oder formschlüssig durch geeignete Verhakung nach Einbringen von Verhakungsschlitzen oder dergleichen oder durch Verpressung der Teile miteinander hergestellt werden.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial aus Formteilen, bestehend aus
Aufbringen von wechselseitig abwechselnden Prägungen aus jeweils zwei sich kreuzenden Falt- und Knicklinien auf abzutrennende Vollpappabschnitte, wobei die Kreuzungspunkte der Falt- und Knicklinien auf einer Linie liegen;
seitliches Einfalten in der Verbindungslinie der Kreuzungs­ punkte zum fächerförmigen Herausstellen von Flächenabschnit­ ten zwischen den jeweiligen Anordnungen von Falt- und Knick­ linien; und
einseitiges Weiterfalten bis zur flächigen Anlage von zwei seitlichen Pappflächen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flächig aneinanderliegenden Pappflächen durch Ver­ kleben oder Verhaken und/oder Verpressen miteinander ver­ bunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das seitliche Einfalten mittig vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß rechteckförmige Pappabschnitte ausgestanzt bzw. ausge­ schnitten werden, bei denen die Verbindungslinie der Kreu­ zungspunkte mit der Längssymmetrieachse zusammenfällt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle sich kreuzenden Falt- und Knicklinien jeweils unter demselben Winkel zueinander aufgeprägt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzungswinkel von etwa 20° bis 35° gewählt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Falt- und Knicklinien mit Profilwalzen eingeprägt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Anordnungen von Falt- und Knicklinien eingeprägt werden.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vollpappe aus 100% Recycling-Papier verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vollpappe mit einem Gewicht von etwa 300 g bis 500 g pro m² verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pappabschnitte rechteckig mit einem Format von ca. 70 mm bis 100 mm Breite und ca. 100 mm bis 150 mm Länge herge­ stellt werden.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pappabschnitte aus Rollenware hergestellt werden.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus
einer Einrichtung zur Aufprägung von jeweils zwei sich kreuzenden Falt- und Knicklinien an gegenüberliegenden Seiten eines Pappabschnitts,
einer Einrichtung zum Abtrennen/-schneiden des zu verformen­ den Pappabschnitts, und aus
einer Einrichtung zum fächerförmigen Auffalten des Papp­ abschnitts in Richtung der Verbindungslinie zwischen Kreu­ zungspunkten von Falt- und Knicklinien und zum seitlichen Weiterfalten des aufgefächerten Pappabschnitts.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verkleben oder Verhaken und/oder Verpressen von aneinanderliegenden Flächen des aufgefächerten Pappabschnitts.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinrichtung oberseitige und unterseitige Präge­ falten aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrenneinrichtung eine Trennmesseranordnung auf­ weist, durch die der Pappabschnitt formatentsprechend zu­ schneidbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffalteinrichtung wenigstens einen Anschlag und wenigstens ein Vorschuborgan aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollpappe der Prägeeinrichtung von einer Rolle zuführbar ist.