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Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Papiermasse o. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung zur Herstellung
von Verpackungszwecken dienenden Behältern aus Papiermasse u. dgl., die z. B. zum
Verpacken und Aufbewahren von Milch, Creme, Öl, Essig und anderen Produkten dienen.
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Ähnliche Vorrichtungen sind bereits bekannt, mittels welcher verschiedene
Gegenstände, wie Platten, flache Behälter, z, B. Teller, oder sehr schräge kegelförmige
Behälter, deren Gestalt ähnlich der der Blumentöpfe ist, selbsttätig hergestellt
werden, bei denen der Grundstoff ein Papierbrei ist, welcher durch Siebformen abgesaugt
wird, wobei der Formling mechanisch gepreßt und dann durch Druckluft ausgestoßen
wird.
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Selbsttätig arbeitende Vorrichtungen dieser Art wurden mehrfach mit
einem kreuz-oder sternförmigen Drehkörper erbaut, welcher absatzweise umläuft. Auch
beim Erfindungsgegenstand wird ein solcher kreuzförmiger Drehkörper benutzt.
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Wenn man anstatt Gegenstände von obenerwähnten Formen andere Gegenstände,
wie sehr tiefe Behälter, deren Kegelform der Zylinderform nahekommt, herstellen
will, so stößt man auf erhebliche Schwierigkeiten. Die Loslösung des Formlings aus
der Form mittels Druckluft ist um so schwieriger, je mehr sich die Behälterform
der Zylinderform nähert, da dann bei der Loslösung die Außenfläche -des Formlings
fast parallel gegen die Innenfläche der Siebform steht. Dadurch muß natürlich beim
Ausstoßen dieser Außenfläche ein beträchtlicher Widerstand auftreten, wohingegen
sich der Boden des Formlings leicht-vom Boden der Siebform, besonders in seiner
Mitte, loslöst, so daß bei der Loslösung mittels Druckluft eine Zerstörung der Formlinggestalt
erfolgen kann.
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Wenn man ferner in Rücksicht zieht, daß wenn der Formling mechanisch
aus seiner Form vermittels eines Innenstempels herausgezogen wird, der Formling
abermals von diesem Innenstempel losgelöst werden soll, so folgt daraus, daß die
Stempelbewegung eine sehr große wird, und zwar um so größer, als der Gegenstand
tiefer wird. Diese große Bewegung ist ein beträchtlicher Nachteil für die Herstellung
einer rasch arbeitenden Maschine.
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Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und eine
Vorrichtung zu schaffen, vermittels welcher eine rasche Herstellung von tiefen,
der Zylinderform annähernd entsprechenden Behältern ohne Gestaltzerstörung möglich
ist. Dies wird durch folgende Maßnahmen erreicht: Auf einer Hauptwelle der Gesamtvorrichtung
sind ein oder mehrere Drehkörper mit je vier in Kreuzform angeordneten Armen vorgesehen,
deren
Stirnflächen Ausnehmungen aufweisen, in welche die Formen für die herzustellenden
Behälter eingesetzt werden. Die vier Arme entsprechen vier verschiedenen Arbeitsstellen,
in welche jeder der Arme durch vier Vierteldrehungen des Drehkörpers gebracht wird.
Das Füllen der Formen erfolgt in der höchsten Vierteldrehung, d. h. wenn der die
Form tragende Arm senkrecht nach oben gerichtet ist, in der ersten Arbeitsstelle,
indem in der Siebform das Ansaugen der Breimenge stattfindet. Die Füllung der Siebform
mit der erforderlichen genau dosierten Menge von gleichbleibender Faserstoffdichte
ist bekannt. Hierauf erfolgt nach einer weiteren Vierteldrehung des Drehkörpers
das Formen des herzustellenden Gegenstandes unter Zuhilfenahme eines besonderen
Innenstempels in Gestalt eines Innensiebes, der zunächst eine leichte Pressung vornimmt,
worauf bei Beginn des Rückhubes des Stempels der Formling von seiner Außensiebform
ausgestoßen und sogleich von der Innensiebform losgelöst wird, indem er wieder,
aber nur sehr schwach, an der Außensiebform anhaftet, um in der sich anschließenden
dritten Arbeitsstelle ausgeworfen zu werden. In der vierten Arbeitsstelle erfolgt
die Reinigung der Außensiebform, so daß anschließend das gleiche Verfahren wieder
beginnen kann.
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Die Dreh- und Steuerbewegungen für die in den verschiedenen Bearbeitungsstellen
erforderlichen Werkzeuge werden durch mehrere voneinander unabhängige Hebelgestänge
bewirkt. Die gesamten Bearbeitungsvorgänge erfolgen unter Einwirkung von Druckluft
und Saugzug, wie es zum Betrieb von Maschinen mit Formen auf Drehkörpern bekannt
ist.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt.
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Abb, i ist eine Seitenansicht im Schnitt, Abb. 2 eine Stirnansicht.
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Abb. 3 zeigt den Antrieb des Drehkörpers. Als Ausführungsbeispiel
ist eine Vorrichtung mit zwei Drehkörpern beschrieben.
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Die Vorrichtung umfaßt nach Art der Arbeitsleistung im Rahmen der
Herstellungsvorgänge drei wesentliche Teile, nämlich die Füllvorrichtung für die
Formen mit dem Grundstoff, die Drehkörper mit den Formen, welche dieselben in die
verschiedenen Bearbeitungsstellen führen, und die Trockenvorrichtung.
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Die Füllvorrichtung umfaßt ein Becken i, das mit einem nicht dargestellten
Behälter mit immer gleichbleibendem Massestand in Verbindung steht, so daß der Massestand
im Becken i sich immer unter den oberen Einfassungen der Trichter q. befindet. Das
Fassungsvermögen- jedes Trichters entspricht genau der Massemenge, die für die Anfertigung
eines Behälters nötig ist. Sie sind abnehmbar und können durch andere ersetzt werden,
deren Fassungsvermögen dem zu formenden anderen Behälter entspricht.
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Das Becken i ist mit einer Schraube 3 versehen, die dazu dient, die
Dichte der Mischung, die von der zerstoßenen, im Wasser aufgeschlämmten Holzmasse
gebildet wird, durch Bewegung gleichbleibend zu erhalten.
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Die Mundstücke 5 der Trichter sind mit einem Ventil 6 versehen, deren
Stößel 7 von Federn 8 beeinflußt und von dem doppelarmigen Hebel 9 betätigt werden.
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Der Tauchkörper 2 wird vermittels der Stange.io auf und ab bewegt,
welche zugleich den doppelarmigen Hebel 9 betätigt. Das Becken i enthält die aufgeschlämmte
gleichbleibende Papiermasse, so daß, wenn der Tauchkörper 2 in die Masseflüssigkeit
hineingezogen wird, dieselbe im Becken i steigt und sich in die Trichter q. ergießt,
welche genau gefüllt werden.
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Beim Zurückgehen öffnet der Tauchkörper das Flüssigkeitszuführventil
des Hauptbehälters zur Wiederherstellung des Massestandes im Becken i, und jede
dieser Bewegungen. entspricht der Öffnung des Ventils 6, welches die periodische
Füllung der Trichter i i herbeiführt.
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Die Trichter i i sind genau in der senkrechten Achse der- Formen 12
angeordnet, welche auf jedem Außenende der Arme 13 des Drehkörpers 14 befestigt
sind. Um die Drehung des Drehkörpers nach jeder Füllung der Formen zu ermöglichen,
sind die Trichter i i beweglich auf den doppelarmigen Hebeln i 5 gelagert, die um
die feststehende Achse 16 pendeln und von der Schubstange 17 angetrieben werden.
Diese Schubstange wird von dem Schwenkhebel 18 betätigt, der sich um die feststehende
Achse i 9 bewegt und mit einer Rolle 21 versehen ist, auf welche die Exzenterscheibe
2o wirkt, die vom Motor der Maschine angetrieben wird. Es folgt daraus, daß bei
jeder Drehung des Drehkörpers um 9o° der Tauchkörper 2 in die Flüssigkeit des Beckens
i eingetaucht wird und die Trichter i i ein wenig angehoben werden., um die aufeinanderfolgende
Drehung des Drehkörpers zu ermöglichen.
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Die Formen 12 sind mit kleinen Löchern versehen oder von einem luftdurchlässigen
Material gebildet und im Innern der Ausnehmungen 22 befestigt, die wiederum am Außenende
jedes der Arme 13 des Drehkörpers angebracht sind. Diese Formen dienen zur Herstellung
der eigentlichen Behälter. Sie sind auswechselbar und können durch andere geeignet
ausgebildete Formen
ersetzt werden, die für die Herstellung ähnlicher
Behälter dienen. Jede Ausnehmung 22 besitzt einen axialen Kanal 23, der in
eine der Längsbohrungen 24,241 einmündet, die in der feststehenden Hauptwelle 25
enthalten sind. Diese letztere ist also mit vier Längsbohrungen 2q., 241 versehen,
auf welchen biegsame Rohre 26 angebracht sind, die nach der Seite abmünden (Abb.2)
und einmal mit einem nicht dargestellten Entlüfter in - Verbindung stehen, der dazu
bestimmt ist, zunächst an der mit dem Buchstaben A bezeichneten Stelle das Absaugen
des Wassers hervorzurufen und die Verteilung der Papiermasse im Innern der Form
12 zu bewirken, ferner mit einem Luftverdichter, der die Loslösung durch Ausstoßen
aus der Matrize der erzeugten Behälter bewirkt (Stellung B) und ihr Auswerfen paus
den Formen (Stellung C), um ihre endgültige Trocknung zu ermöglichen. Die Stellung
D entspricht der Reinigung der Formen.
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Die Ausstoßvorrichtung umfaßt zwei Kolben 27, die in Lagern 28 geführt
sind und deren Köpfe 29 die Preßstempel 3o tragen, die durchbohrt sind und deren
äußere Abmessungen genau den inneren Abmessungen der zu formenden Behälter entsprechen.
Die Kolben 27 werden von einer Stange 3o1 angetrieben, welche von einem Schwenkhebel
31 betätigt wird, der bei 32 drehbar gelagert ist und durch die Vermittlung einer
auf dem Gegenschenkel gelagerten Rolle 33 bewegt wird, die sich auf der Exzenterscheibe
2o abrollt. Die Ausstoßkolben 27 werden vom Drehkörper vor jeder Weiterdrehung um
9o° in ihre rückwärtige Ruhestellung zurückgezogen.. Sie dringen in das Innere der
zu formenden Behälter ein, sobald der Drehkörper anhält (Stellung B, Abb. r).
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In diesem Augenblick erfolgt durch die axiale Durchbohrung 34 jedes
Kolbens ein Saugzug durch die Vermittlung des biegsamen Rohres 35. Die geformten
Behälter werden also von den Formen 12 durch Saugzug losgelöst, .und diese Wirkung
wird durch die Druckluft, welche durch die Bohrungen 241 ankommt, erleichtert. Sofort
danach werden durch einen verdichteten Luftstrom in Kolben 27 durch das Rohr 351
die geformten Behälter in das Innere der Formen 12 wieder zurückgedrückt, in welchen
sie nunmehr nur ganz leicht anhaften. Eine weitere Drehung um 9o° ermöglicht in
der Stellung C das Auswerfen der Behälter auf das endlose Band 36 durch einen verdichteten
Luftstrom aus dem Rohr 2q.1. Die so ausgestoßenen Behälter werden alsdann mittels
des endlosen Bandes durch die Trocknungsanlage geführt.
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Das endlose Band 36 wird in regelmäßigen Zwischenräumen bewegt, die
mit den verschiedenen Arbeitsvorgängen auf der Maschine genau übereinstimmen. Zu
diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Schaltrad 37 mit vier Zähnen und Sperrklinke
38 vorgesehen, welches vermittels einer Schubstange 39 und der Kurbeln 40 und .4t
betätigt wird. Die Schubstange 42, die mit der Kurbel 4o gekuppelt ist, betätigt
mittels des Sperrrades 43 Hebel 44 und Sperrklinke 45 und somit den Drehkörper.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung können 50oo bis 6ooo Stück geformte
Behälter je Arbeitsschicht hergestellt werden.
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Sobald die Masse in die Formen 12 eingegeben wurde (Stellung A), erfolgt
das Absaugen des Wassers durch die Bohrungen 23 und 2,I. Diese Wirkung setzt sich
fort während der ganzen Zeit der Drehungsdauer des Drehkörpers in einem Winkel von
go° und bis die Formen, welche die Gegenstände enthalten, sich in der Horizontalstellung
B befinden. In diesem Augenblick wird die Bohrung 2q.1 von einem Luftverdichter
beschickt, und die Stempel 3o führen sich in die geformten Behälter ein. Die verdichtete
Luft löst dieselben ab, wobei sie gleichzeitig von der die Ausstoßkolben durch die
Bohrungen 34 durchfließenden Luft angesaugt werden. Die Behälter werden auf diese
Weise hierbei gut verfilzt. Die Ausstoßkolben werden alsdann nach rechts aus der
Form 22 herausgezogen, und der Drehkörper führt erneut eine Drehung um 9o° aus,
um die gelösten Behälter auf das endlose Band 36 zu legen (Stellung C).
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In der Stellung D des Drehkörpers werden die Formen 12 einer Reinigung
mit Wasser unterzogen, um die urunterbrochene Fortführung der Arbeit zu sichern.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung Verschlüsse 45 vor, die auf Gleitstücken 46
sitzen und durch Leitungen 47 mit einem unter Druck stehenden Wasserbehälter verbunden
sind. Eine Schubstange 48, die mit einem Doppelhebel 49 gekuppelt ist, welcher sich
um die Achse 5o dreht, bewegt die Verschlüsse_¢5.
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Die beschriebene Vorrichtung bezieht sich auf das Beispiel einer Herstellung
von zwei Behältern zu gleicher Zeit. Selbstverständlich kann die Vorrichtung für
die Herstellung eines einzigen oder auch mehr Behälter als zwei vorgesehen sein.
In diesen Fällen werden bzw. ein oder mehrere vierarmige Drehkörper auf einer,.
gemeinsamen Welle verwendet.
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Die Hauptkennzeichen der Erfindung sind folgende: Ein sehr rasches
Ausstoßen der erzeugten Behälter, ohne Zerstörung ihrer Gestalt, wird durch ein
ganz besonderes Arbeitsverfahren in der zweiten Stellung des Drehkörpers erzielt.
Nachdem
der Formling im Innern einer Siebform bei der ersten Stellung ausgesaugt worden
ist, wird ein siebförmiger Stempel in das Innere des Formlings gepreßt, so daß letzterer
zwischen zwei Formen sich befindet. Sobald der Stempel seinen Rückgang anfängt,
preßt die Druckluft durch das Außensieb, währenddem eine Saugong in der inneren
Siebform einwirkt, so daß der Formling ohne Zerstörung richtig aus der Außenform
ausgestoßen wird.
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Bevor die Rückbewegung aber beträchtliclh fortgeschritten ist, wird
die Saugong und auch der-Druck umgekehrt gesteuert, so , daß der Formling wiederum
in die Außenform zurückgedrückt wird, und zwar abermäls ohne Zerstörung seiner Gestalt,
da Außensieb und Innensieb in diesem Augenblick nur wenig voneinander entfernt sind.
Durch die Loslösung des Formlings und weil der Stempel schon einen geringen Rückgang
angefangen hat, wird die Druckluft sogleich nach außen getrieben, bevor der Druck
zne-Chanisch- geschlossen wird, so daß sich der Druck im Innern des Formlings selbsttätig
aufhält. Es folgt daraus, daß letzterer nunmehr ganz leicht in der Außenform anhaftet,
und ein einfaches, endgültiges. Ausstoßen in der dritten Stellung des Drehkörpers
wird so ermöglicht. Es ergibt sich daraus, daß der Innenstempel nur einfach aus
der Außenform zurückgerückt zu werden braucht. Eine Zurückbewegung mehr als doppelt
würde notwendig sein, wenn der Formling gänzlich durch den Innenstempel selbst aus
der Außenform gezogen würde.
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Die Herstellung von sehr tiefen, der Zylinderform sich annähernden
Gegenständen bei rascher-Arbeitsleistung und bei Beseitigung der Gestaltstörung
wird durch diese Hauptkennzeichen der Vorrichtung, nach vorliegender Erfindung verwirklicht.