DE4311643C2 - Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial aus Formteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial aus Formteilen.

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 Verpackungsordnung als Packhilfsmittel soweit wie möglich zu vermeiden sind, durch ein voll recyclingfähiges Material zu ersetzen.

Aus dem DE-GM 19 29 477 ist bereits ein Mehrzweck-Polsterkörper aus Karton, Pappe oder Wellpappe bekannt, der aus einem einzigen rechteckigen Zuschnitt gefertigt ist, wobei der Zuschnitt durch von der Mitte zu den Ecken und/oder den Seitenmitten verlaufenden Schwächungslinien und eine Schneidlinie in Felder unterteilt ist, und wobei der Polsterkörper durch Übereinanderklappen der einzelnen Felder gebildet ist. Einzelne Schwächungslinien sind durch Schnittlinien unterbrochen, und aus dem Zuschnitt ist ein drei- oder viereckiger Polsterkörper gebildet.

Bekannt ist ferner bereits aus der DE 39 03 382 A1 ein schüttfähiges Packmaterial 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. Hinzu kommt weiterhin, daß nur eine bedingte Polsterwirkung wegen fehlender Formstabilität erzielbar ist.

In der DE 40 15 768 A1 ist ein Füllmaterial zum Auffüllen von Hohlräumen in Verpackungen, wie Schachteln, Kartons und dergleichen, aus schüttfähigen Formstücken vorgesehen, bei dem zur einfachen Herstellung und umweltschonenden 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 besitzt und durch die vorgesehenen Stanzungen und Abknickungen aus einer Ebene in dieselbe Richtung ein hohes Maß an Verhakungsmöglichkeiten 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. Hinzu kommt ferner, daß die erzeugten Formstücke in unerwünschter Weise ineinander schachtelbar sind, wodurch sich nur ungleichmäßige Füllgrade realisieren lassen.

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

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind den nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.

Aufgrund der Erfindung lassen sich Chips bzw. Formteile aus Vollpappe mit großer Formstabilität und hoher Stoßabsorptionswirkung 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 von Knicklinien und mittiges Auffalten in ihre gewünschte Form mit hohem Stand- und Polsterverhalten gebracht.

Die erfindungsgemäß hergestellten Formstücke sind vorteilhaft nicht schachtelbar und sind auch bei Druckbelastung nicht entfaltbar. Sie besitzen eine hohe stoßabsorbierende Wirkung aufgrund 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 erfindungsgemäß hergestellten Formstücke lassen sich in verschiedenen Größen und unter Einsatz verschiedener Materialdicken bzw. Vollpappdicken 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 Rollenware, wodurch sich ein minimales Anlieferungsvolumen für das Ausgangsmaterial ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht 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 vorgesehenen 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 einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die nach dem Aufeinanderzuschwenken der beiden Fächer in flächige Anlage aneinander gelangenden seitlichen Pappflächen zur weiteren Stabilisierung der Form verklebt oder durch zusätzliche Stanzungen aneinander verhakt und/oder miteinander verpreßt werden. Hierdurch wird wirkungsvoll die Volumenbeständigkeit der geknickten Formteile weiter erhöht.

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

Alle sich kreuzenden Knicklinien werden bevorzugt jeweils unter demselben Winkel zueinander eingeprägt, wobei ein Kreuzungswinkel von etwa 20° bis 35° gewählt wird und bevorzugt die Knicklinien mit Prägewalzen eingeprägt werden. Hierdurch läßt sich das Vollpapp-Formteil außerordentlich einfach und mit geringem apparativem Aufwand zuverlässig herstellen.

Als Ausgangsmaterial wird bevorzugt eine Vollpappe aus 100% Recycling-Papier verwendet, wobei die Vollpappe vorzugsweise ein Gewicht pro Fläche von etwa 300 g bis 500 g pro m² besitzt, und die Pappabschnitte aus Rollenware rechteckig mit einem Format von ca. 70 mm bis 100 mm Breite und ca. 100 mm bis 150 mm Länge hergestellt werden. 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 Knicklinien dreimal diagonal eingeprägt, wobei zwei Einprägungen auf der einen Seite und eine gegenüberliegende Einprägung mittig zwischen diesen derart angebracht wird, daß die Kreuzungspunkte auf einer geraden Linie liegen. Nach Abtrennen der jeweiligen Pappabschnitte mittels einer Trennmesseranordnung wird der Pappabschnitt mittels wenigstens eines Anschlags und wenigstens eines Vorschuborgans aufgefaltet.

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

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen abgetrennten rechteckigen Pappabschnitt mit vorderseitigen und rückseitigen Einprägungen;

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

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

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

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des fertiggestellten Formteils, bei dem die seitlichen Pappflächen flächig aneinanderliegen und in nicht dargestellter Weise miteinander verbunden sind.

In Fig. 1 ist ein Pappabschnitt 10 in einer Draufsicht dargestellt, der aus einem dünnen, ebenen Vollpappmaterial besteht. Der Pappabschnitt 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 Knicklinien 11, 12 eingeprägt, die sich unter einem Winkel α von ca. 22° an einem Kreuzungspunkt 13 kreuzen, der mit dem Kreuzungspunkt der Symmetrielinien X-X und Y-Y zusammenfällt.

An der gegenüberliegenden Seite des Pappabschnitts 10 sind Schnittlinien 14 und 15 sowie 17 und 18 eingeprägt, die sich ebenfalls unter einem 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 den Knicklinien 11 und 12 parallel versetzt zu den Knicklinienanordnungen 14, 15 und 17, 18 sind. Der Abstand zwischen 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 dreieckige Flächenabschnitte 20, 21 und 22, 23 gebildet, während zwischen den Knicklinien 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 herausgestellt. 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 Pappabschnitt 10 auch von der anderen Seite seitlich derart eingefaltet, daß die Kreuzungsmittelpunkte 16 und 19 nahezu zusammenfallen und die dreieckigen Flächenabschnitte 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 unterseitige 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 Flächenabschnitte 20 und 22 liegen. Die Anlageflächen 26, 27 und die Beaufschlagungsflächen 28, 29 sind senkrecht orientiert.

Gemäß Fig. 3 besitzt somit das fächerförmig aufgefaltete Teil in diesem Herstellungsstadium Fächerenden mit jeweils senkrecht aneinander grenzenden Flächen. Dargestellt ist weiterhin, daß die vertikalen Beaufschlagungsflächen 28 und 29 einen Winkel zueinander bzgl. der senkrechten durch den Kreuzungspunkt 13 verlaufenden 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 Pappabschnitts 10 in einer um 90° gedrehten Stellung 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 Anlageflächen 28 und 29 etwa 180° beträgt. Das seitliche Einfalten und das Aufeinanderschwenken erfolgt in nicht dargestellter Weise mittels einer Auffalteinrichtung mit zwei Anschlägen und einem zugeordneten Vorschuborgan.

In Fig. 5 ist der fertige Zustand des Pappabschnitts 10 nach weiterem Aufeinanderzuschwenken 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 Pappabschnitt 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 (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial aus Formteilen mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) aufeinanderfolgend wechselseitiges Einprägen von Paaren jeweils zwei sich kreuzender Knicklinien auf abzutrennende Pappabschnitte, wobei die Kreuzungspunkte der Knicklinien auf einer geraden Linie liegen,
• b) seitliches Einfalten in Richtung der genannten geraden Linie zum fächerförmigen Auffalten von Flächenabschnitten zwischen den jeweiligen Knicklinien, wobei zwei miteinander verbundene Fächer gebildet werden, und
• c) Aufeinanderzuschwenken der beiden Fächer bis diese an zwei ihrer seitlichen Pappflächen flächig aneinanderliegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flächig aneinanderliegenden Pappflächen durch Verkleben oder Verhaken oder Verpressen miteinander verbunden werden.

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

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß rechteckförmige Pappabschnitte ausgestanzt oder ausgeschnitten werden, bei denen die genannte gerade Linie mit der Längssymmetrieachse des jeweiligen Pappabschnitts zusammenfällt.

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

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

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Knicklinien mit Prägewalzen eingeprägt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Paare Knicklinien eingeprägt werden.

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

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

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

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

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Pappabschnitt mit Hilfe einer Trennmesseranordnung zugeschnitten wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffalten mit Hilfe wenigstens eines Anschlags und wenigstens eines Vorschuborgans erfolgt.