DE4333909A1

DE4333909A1 - Verfahren zum Herstellen von Hüll- oder Füllstoffen

Info

Publication number: DE4333909A1
Application number: DE19934333909
Authority: DE
Inventors: Helmut Nonnenmacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hüll- oder Füllstoffen, die in Form von beliebig geformten Körpern vorhanden sind. Diese Hüll- oder Füllkörper können in Form von kleinen Teilchen zum Ausfüllen des Zwischenraums verwen det werden, der zwischen einer zu verpackenden Ware und dem zugehörigen Verpackungsbehälter vorhanden ist. Die Hüll- be ziehungsweise Füllkörper haben die Aufgabe, das zu verpacken de Gut einerseits rutschsicher in dem Verpackungsbehälter zu positionieren und andererseits auf den Verpackungsbehälter einwirkende Stoßkräfte abzufangen und möglichst nicht zu stark auf das verpackte Gut einwirken zu lassen. Die Füll stoffe können andererseits auch in ihrer Form direkt der je weils zu verpackenden Ware angepaßt sein. Die Ware kann dann mehr oder weniger formschlüssig von dem Hüllkörper umhüllt und damit ebenfalls rutschsicher in einem Verpackungsbehälter positioniert und stoßsicher eingepackt werden.

Aus der DE-PS 34 20 195 ist ein Verfahren zum Herstellen von Dämm-Material, insbesondere in Form von Platten oder Formkör pern, bekannt. Dieses Dämm-Material besteht aus Altpapier und/oder Pappe, dem als Zusatzstoff Stärke oder Proteine un tergemischt sind. Im Extruder werden die einzelnen Bestand teile durch thermische und mechanische Energieeinleitung ver dichtet und als Folge davon plastifiziert, so daß beim Extru der-Austritt die plastifizierte Masse durch Temperatur- und Druckabfall expandiert und so aufschäumt. Die dadurch her stellbaren Dämm-Materialien sollen zu je etwa 50% (Prozent) aus Altpapier und/oder Pappe sowie Stärke bestehen.

Aus der DE-PS 41 24 179 ist ein Verfahren zum Herstellen der eingangs genannten Hüll- oder Füllstoffe bekannt, die aus Holzabfällen, wie Sägemehl, bestehen. Dabei werden die Holz teilchen im erhitzten Zustand miteinander verpreßt und/oder verklebt. Die so erzeugten kleinen Körper eignen sich sehr gut als Füllmaterial in Verpackungsbehältern.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere Art von Hüll- oder Füll stoffen anzugeben, die keine Umweltbelastung beinhalten und die trotzdem wirtschaftlich günstig hergestellt und verwendet werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gegeben. Dementsprechend hergestellte erfin dungsgemäße Füllstoffe sowie Formteile sind Gegenstand der Ansprüche 10 und 11.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen derartiger Hüll- oder Füllstoffe beinhaltet, daß eine Trockenmischung hergestellt wird aus 10 bis 50 Gewichtsprozent Holzteilchen in Form von Holzmehl und aus 50 bis 90 Gewichtsprozent Stär ke, wobei anschließend die Trockenmischung thermisch aufge heizt wird. Insbesondere ein Mischungsverhältnis von etwa 30 Gewichtsprozent Holzteilchen und von etwa 70 Gewichtsprozent Stärke hat sich als technisch besonders gut machbar herausge stellt. Dieses Verfahren hat gegenüber dem aus der DE-PS 41 24 179 bekannten Verfahren den Vorteil, daß das hergestellte Produkt aufschäumt und dadurch auch Formteile hergestellt werden können. Diese Formteile können ähnlich wie die bekann ten Kunststoff- oder Styropor-Formteile verwendet werden, al lerdings mit dem großen Vorteil, daß eine Umweltbelastung praktisch nicht auftritt. Die verwendeten Materialien sind verrottbar und daher äußerst umweltfreundlich. Darüberhinaus sind die verwendeten Materialbestandteile praktisch unbe grenzt vorhanden. Holzabfälle sind in übergroßem Maße vorhan den, sei es in der Natur, sei es in Form von Abfällen bei der Verwertung und Bearbeitung von Hölzern. Auch Stärke ist bei spielsweise in Form von Kartoffelstärke oder auch Weizenstär ke sehr günstig zu beschaffen. Die Erfindung hat daher den großen Vorteil, daß nicht nur Altpapier und/oder Pappe, wie aus der DE-PS 34 20 195 bekannt, sondern unmittelbar Holz teilchen, wie beispielsweise in Form von Sägemehl, nutzbrin gend verwertet werden können.

Diese Holzteilchen können in Form von Holzmehl und letzteres in vorteilhafter Weise in Form von sogenannten Pellets ver wendet werden.

Zum Herstellen von kleinen Körpern, die als Füllstoffe in Verpackungsbehältern vorteilhafterweise eingesetzt werden können, zeichnet sich folgendes Verfahren aus: Zunächst wird die Trockenmischung in einem Extruder durch Einwirken von Wärme aufgeheizt und in eine breiige Masse umgeformt. Die breiige, erwärmte Masse wird sodann in Strangform aus dem Ex truder ausgebracht und sofort in Abschnitte zerteilt. Diese kleinen Abschnitte schrumpfen dann unmittelbar zu kleinen ku geligen Körpern. Diese Körper stellen nach entsprechendem Ab kühlen die als Füllstoffe zu verwendenden kleinen Körper dar.

Zum Herstellen von Formteilen, wie sie als Hüllmaterial zum Verpacken beziehungsweise Umhüllen von Gegenständen verwendet werden, ist folgendes Verfahren besonders geeignet: Zunächst einmal wird die aus der eingangs genannten Holzmehl und Stär ke bestehende Trockenmischung in eine verschließbare Hohlform gefüllt. Die Hohlform wird dann von außen mit Wärme, bei spielsweise mit heißem Wasser, beaufschlagt und dadurch auf geheizt. Die Wärme, wie beispielsweise heißer Wasserdampf, kann auch zusätzlich durch Düsen in das Innere der Hohlform eingeleitet werden. Als Folge davon schäumt die Trockenmisch ung in der Hohlform vollständig auf und findet ihre, dem In nenraum der Hohlform angepaßte Form. Anschließend wird die Hohlform von außen abgekühlt und das Formteil aus der Hohl form entnommen. Vorteilhafterweise besteht die Hohlform aus mehreren Einzelformstücken, die zu einem geschlossenen Gehäu se zusammengesetzt werden können.

Ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Formteilen könnte folgendermaßen durchgeführt werden. In einem oben of fenen Gehäuse sind zwei ein gemeinsames Gehäuse bildende Formteile vorhanden. Auch das Gehäuse ist vorteilhafterweise zweigeteilt ausgebildet. Durch Auseinanderfahren der Gehäuse hälften werden gleichzeitig auch die Schließhälften auseinan dergefahren. Von oben kann dann beispielsweise über einen Trichter oder einen Injektor die die Formteile bildenden Ma terialien, wie die vorstehend beschriebene Trockenmischung, in die Schließteile eingefüllt werden. Der Zwischenraum zwi schen den Schließteilen und den Gehäusehälften wird dann durch Einleiten von Wasserdampf aufgeheizt. In den Schließ teilen können viele kleine Durchbrüche oder Düsen vorhanden sein, so daß der Dampf auch in das Innere der Schließform eingeleitet und so die Trockenmischung mit dem Dampf beauf schlagt werden kann. Die Trockenmischung schäumt als Folge davon auf und füllt den Innenraum der Schließform vollständig aus. Anschließend wird dann der Zwischenraum mit kaltem Was ser gefüllt und so die Schließform und damit auch die in sei nem Inneren vorhandene, aufgeschäumte Masse abgekühlt. Durch Auseinanderfahren der Gehäusehälften und damit auch der Schließformen kann das im Inneren bereits die gewünschte Form aufweisende Formteil ausgestoßen werden.

Die Herstellung von kleinen Körpern zum Ausfüllen von Ver packungsbehältern könnte folgendermaßen verwirklicht werden. Ein Extruder weist einen Einfülltrichter auf, durch den die eingangs beschriebene Trockenmischung eingefüllt werden kann. Die Trockenmischung besteht beispielsweise aus Holzteilchen in Form von Pellets und Stärke. Der Extruder besitzt eine Einrichtung, damit er mit Wärme, wie zum Beispiel Wasser dampf, beaufschlagt werden kann. Durch Aktivieren seiner Schnecke wird die Mischung verdichtet und plastifiziert. Die se so entstandene breiige Masse tritt aus der Extruderdüse in Form einer beispielsweisen Wurst aus. Eine nachgeordnete Schneidvorrichtung in Form eines rotierenden Messers schnei det diesen austretenden Breistrang in kleine Teilchen. In der Außenatmosphäre, die kühler ist als der Innenraum des Extru ders, schrumpfen die kleinen Strangabschnitte zu einer Kugel form. Diese Kügelchen stellen dann die Füllstoffe dar.

Alle diese Verfahren und die danach hergestellten Hüll- be ziehungsweise Füllstoffe haben den großen Vorteil, daß ein sinnvolles und in der Wirtschaft tatsächlich benötigtes Pro dukt aus Materialien hergestellt werden kann, die praktisch unbegrenzt zur Verfügung stehen.

In der nachfolgenden Zeichnung wird in Fig. 1 eine Vorrich tung schematisch dargestellt, mit der sich die vorstehend ge nannten Füllstoffe herstellen lassen. Die weitere Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen.

Die Vorrichtung zum Herstellen von kleinen Körpern, die als Füllkörper in der Verpackungstechnik eingesetzt werden, be sitzt einen Extruder 12, dem über einen Einfülltrichter 14 eine Trockenmischung 16 zugeführt wird. Die Trockenmischung besteht aus Holzteilchen in Form von Pellets und aus Stärke. Vorzugsweise enthält die Mischung 10 bis 50 Gewichtsprozent Holzteilchen und 50 bis 90 Gewichtsprozent Stärke.

Der Extruder 12 wird zwecks Aufheizen seiner im Inneren vor handenen Trockenmischung mit im vorliegenden Beispielsfall Wasserdampf 18 beaufschlagt. Beim Antreiben seiner Extruder schnecke 20 wird die Mischung verdichtet und gleichzeitig plastifiziert. Dadurch tritt aus seiner Düse 22 eine breiige Masse aus. Durch eine der Düse 22 nachgeordnete Schneidvor richtung 24 wird der austretende wurstförmige Breistrang in kleine Teilchen zerschnitten. Die abgeschnittenen Strangab schnitte schrumpfen unmittelbar zu kleinen Kügelchen 26.

Diese Kügelchen stellen dann die zum Verpacken geeigneten Füllstoffe dar.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 30 eignet sich zum Herstellen von Formteilen. Grundlage ist wieder die oben be schriebene Trockenmischung 16 aus Holzmehl und Stärke. Diese Trockenmischung wird über einen Einfülltrichter 32 in eine Hohlform 34 eingefüllt. Diese Hohlform wird im vorliegenden Fall aus zwei Formteilen 36, 38 gebildet, die längs einer Trennfuge 40 auseinander und zusammen gefahren werden können, was durch die Doppelpfeile 42 symbolisch dargestellt ist. In Fig. 2 sind die beiden Formteile 36, 38 aufeinander zu gefah ren. Die Hohlform 34 ist im Inneren eines Gehäuses 48 fest angebracht, das in entsprechender Weise wie die Hohlform 34 ebenfalls aus zwei Gehäuseteilen 44, 46 zusammengesetzt ist. Auch diese Gehäuseteile lassen sich auseinander und aufeinan der zu bewegen, was ebenfalls durch die Doppelpfeile 42 ver deutlicht wird.

Sobald die Trockenmischung 16 im Inneren der Formteile 36, 38 vorhanden ist, welcher Zustand in Fig. 2 dargestellt ist, wird der Zwischenraum 50 zwischen den Formteilen und den Ge häuseteilen aufgeheizt. Im vorliegenden Fall erfolgt das durch Einleiten von Wasserdampf 18. Auch in den Formteilen 36, 38 können viele kleine Durchbrüche oder Düsen vorhanden sein, so daß der Dampf auch in das Innere der Hohlform 34 eingeleitet und so die Trockenmischung mit dem Dampf beauf schlagt werden kann. Als Folge davon wird die Trockenmischung aufschäumen und den Innenraum der Hohlform 34 vollständig ausfüllen.

Das Abkühlen der im Inneren der Hohlform 34 vorhandenen Mi schung erfolgt im vorliegenden Beispielsfall dadurch, daß der Zwischenraum 50 mit kaltem Wasser gefüllt wird. Anschließend werden die Gehäuseteile 44, 46 zusammen mit den Formteilen 36, 38 voneinander wegbewegt und das im Inneren der Hohlform 34 vorhandene Formteil 60 aus dem Bereich des Gehäuses 48 ausgestoßen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Hüll- oder Füllstoffen in Form von beliebig geformten Körpern, wobei Holzteilchen, wie Sägemehl, im erhitzten Zustand verpreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Trockenmischung hergestellt wird aus 10 bis 50 Ge wichtsprozent Holzteilchen in Form von Holzmehl und aus 50 bis 90 Gewichtsprozent Stärke, und anschließend
- diese Trockenmischung thermisch aufgeheizt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Holzteilchen in Form von Holzmehl verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Holzmehl in Form von Pellets verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen von kleinen Körpern als Füllstoff in Ver packungsbehältern

- die Trockenmischung in einem Extruder durch Einwirken von Wärme aufgeheizt und in eine breiige Masse umgeformt wird,
- diese breiige, erwärmte Masse in Strangform aus dem Ex truder ausgebracht wird,
- der ausgetretene Strang sofort in Abschnitte zerteilt wird, wobei die Abschnitte zu kugeligen Körpern schrump fen.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder und/oder sein Innenraum mit heißem Wasser dampf beaufschlagt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen von Formteilen als Hüllmaterial zum Ver packen von Gegenständen

- die Trockenmischung in eine verschließbare Hohlform ge füllt wird,
- die Hohlform von außen mit heißem Wasser beaufschlagt wird, so daß die Trockenmischung zu dem gewünschten Form teil aufschäumt,
- die Hohlform von außen her abgekühlt wird,
- die Hohlform geöffnet und das Formteil entnommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform mit heißem Wasserdampf aufgeheizt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß heißer Dampf in das Innere der Hohlform eingeleitet wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Hohlform mehrere zu einem geschlossenen Gehäuse zu sammensetzbare Einzelformstücke verwendet werden.

10. Füllstoffe in Form von kleinen Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent Holz und aus et wa 50 bis 90 Gewichtsprozent Stärke bestehen.

11. Formteile, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent Holz und aus et was 50 bis 90 Gewichtsprozent Stärke bestehen.