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Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Papierstoff Bei der
Herstellung von Gegenständen aus Papierbrei o. dgl. durch Formung werden zunächst
Rohlinge gefertigt, deren Form derjenigen des herzustellenden Gegenstandes nahekommt.
Diese Rohlinge besitzen eine klumpige Oberfläche, und ihre Struktur aus verfilzten
Fasern ist in einer großen Zahl von Fällen nicht dicht genug. Daher wird im Anschluß
an die Fertigung des Rohlings eine-Nachbehandlung vorgenommen, die als Kalandern
bezeichnet wird und die bezweckt, -dem Gegenstand die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit
und Dichte zu verleihen.
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Bisher ist dieses Kalandern in der Weise ausgeführt worden, daß der
Rohling einem kräftigen Druck in Formen, die der endgültigen Form des Gegenstandes
entsprechen, unterworfen wurde. Dieses Verfahren erfordert jedoch, wenn es wirksam
sein soll, die Anwendung von beträchtlichen Drücken bis zur Größenordnung von 6oo
kg je Ouaidratzentimeter, wofür äußerst kostspielige, umfangreiche und meistens
verwickelte Vorrichtungen herangezogen werden müssen.
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Gegenstand der Erfindung, die 'diese Nachteile vermeidet, ist ein
besonderes Verfahren zum Kalandern der Rohlinge und die zu seiner Durchführung bestimmte
Vorrichtung sowie die Anwenidung dieses Verfahrens auf die Herstellung bestimmter
Gegenstände.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht in erster Linie darin, daß
die Wandungen des Rohlings einer Art Zieh- oder Walzvorgang zwischen einem in bezug
auf den Rohling festen Teil und einem in bezug auf den Rohling beweglichen Teil
unterworfen werden, ähnlich demjenigen Vorgang,
dem ein Wäschestück
unter der Einwirkung des Bügeleisens ausgesetzt wird, und diese Behandlung wird
vorzugsweise in warmem Zustand vorgenommen. Insbesondere wird beim Kalandern von
Rohlingen, deren allgemeine Form einen Zylinder mit kreisförmiger oder anderer Leitlinie
darstellt, diese Behandlung durch Zusammendrücken der Wandungen des Rohlings verwirklicht,
wobei der Rohling über einen zylindrischen Dorn gestülpt und durch eine Düse getrieben
wird. Letztere weist für das Einführen des Rohlings einen konischen o. dgl. Teil
auf, an den sich ein zylindrischer Teil von geeigneter Länge anschließt.
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Diese Behandlung wird vorzugsweise im warmen Zustand vorgenommen.
Bei der Herstellung von Gegenständen nach diesem Verfahren ist es vorteilhaft, daß
der für die Fertigung der Rohlinge dienende Brei einen gewissen Anteil eines wärmebildsamen
oder wärmehärtbaren Stoffes enthält, weil in diesem Fall eine bessere Formgebung
des Rohlings und ein Verkleben .der Fasern erzielt wird, wodurch die homogene Beschaffenheit
und die Dichte des Stoffes verbessert werden. Die Temperatur wird je nach dem Fließpunkt
des verwendeten Stoffes gewählt.
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Das Gleiten des Rohlings in bezug auf die Ziehdüse o. dgl. wird-durch
Zerstäuben eines geeigneten Schmiermittels, etwa einer wäßrigen Seifenlösung, erleichtert.
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Im Falle der Herstellung von Schachteln o. dgl. kann der Boden durch
direkten Druck kalandert werden, nachdem der zylindrische Teil den oben beschriebenen
Ziehvorgang durchgemacht hat.
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Das Verfahren eignet sich für die Ausbildung von Rippen am Fuße von
Schachteln o. dgl. Zu diesem Zweck wird am Böden der Form, deren Seitenwand durch
die Zieldüse gebildet -wird, eine ringförmige Aussparung vorgesehen, die die Hohlform
der gewünschten Rippe darstellt, und die Formgebung der Rippe erfolgt durch Quetschen
und Fließen des Stoffüberschusses des Rohlings, <der sich in dieser Aussparung
während des Kalanderns der Seitenwände gebildet hat, mittels eines zwischen die
Ziehdüse und -dem Boden der Form eingefügten Ringes.
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Auf diese Weise werden die Arbeitsgänge für die Fertigstellung der
Gegenstände aus den Rohlingen unter Anwendung von verhältnismäßig geringen Drücken
durchgeführt, so daß man mit einfachen und billigen Einrichtungen auskommt. Andererseits
kann man, während bisher für die Herstellung der Rohlinge ein hochwertiger verfeinerter
Brei verwendet wenden mußte, sich für das erfindungsgemäße Verfahren mit grobem
Brei begnügen als Folge der bemerkenswerten Güteverbesserung des Erzeugnisses auf
Grund der oben beschriebenen Kalanderbehandlung.. Außerdem ermöglicht die Einfachheit
der Arbeitsgänge des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wesentlich höhere
Ausstoßmengen als bisher: Zum besseren Verständnis der Erfindung ist diese in der
Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt Fig. i im Schnitt
eine schematische Darstellung der Kalanderbehandlung des zylindrischen Teils des
Rohlings, Fig.2 und 3 schematische Darstellungen der Formgebung einer Rippe am Fuß
des Rohlings, Fig. 4 den Rohling eines Schachteldeckels im Schnitt, Fig. 5 im Schnitt
eine schematische Darstellung der Fertigstellung des Deckels durch Kalandern, Fig.
6 und 7 in kleinerem und größerem Maßstab schematische Darstellungen der Ausbildung
eines eingezogenen Randes von etwas kleinerem Durchmesser .durch Kalandern.
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Wie aus Fig. i ersichtlich, erfolgt die Kalanderbehandlung bei dem
Verfahren nach der Erfindung in der Weise, daß der Rohling i auf den Dorn 2 gestülpt
und das Ganze durch eine Hülse 3 getrieben wird, die die Rolle einer Ziehdüse spielt.
DerDorn 2 ist zylindrisch, und die Düse 3 weist einen zylindrischen Teil 6 und einen
konisch oder ähnlich geformten Eingang 5 auf,. die vorzugsweise durch eine ausgeprägte
Kante 4 getrennt sind. Die besten Ergebnisse sind erzielbar, wenn der Winkel des
konischen Teils ungefähr 28 bis 3o° beträgt. Im Hinblick auf die Zerbrechlichkeit
der Rohlinge aus geformtem Brei war zu befürchten, daß bei einer derartigen Bearbeitung
Brüche oder Risse vor allem in dem Augenblick auftreten, wo die Einpressung des
Rohlings zwischen dem Dorn und der Düse beginnt. Im Gegensatz hierzu hat sich jedoch
gezeigt, daß von dem Augenblick ab, in dem die Wandung des Rohlings zwischen dem
Dorn 2 und der Düse 3 eindringt, der Rohling ohne Gleitbewegung gegenüber dem Dorn
von diesem mitgenommen wird, während er über die konische Fläche 5 und die Kante
4 der Düse 3 gleitet, wobei er sich abflacht und die gewünschte glatte Oberfläche
und die gewünschte Dichte erhält. Um diesen Vorgang zu erleichtern, wird vorzugsweise
ein geeignetes Schmiermittel, beispielsweise eine wäßrige Seifenlösung, auf den
Rohling an der Stelle zerstäubt, wo er in die Düse eindringt.
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Vorzugsweise wird diese Bearbeitung im warmen Zustand vorgenommen,
und es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei der Fertigung der Rohlinge den Fasern
einen wärmebildsamen oder wärmehärtenden Stoff in veränderlichem Mengenverhältnis
zuzusetzen, das den Betrag von ioo/o ausmachen oder selbst etwas überschreiten kann.
Eine geeignete i`emperatur für die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung bei
Rohlingen dieser Art mit wärmebildsamen Zusatzstoffen liegt zwischen ioo und 14o°
und beträgt vorzugsweise etwa 12o°.
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Wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schachtel hergestellt
werden soll, kann nach dem oben beschriebenen Arbeitsgang der Boden einfach in üblicher
Weise durch direkten Druck kalandert werden, und diese Formgebung kann am Ende des
vorstehend beschriebenen Kalanderhubes durch Quetschen des Bodens des Rohlings gegen
eine über der Düse 3 angeordnete Metallunterlage erfolgen.
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Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich
besonders
gut dazu, bei der Herstellung von Schachteln u. dgl. am Rand des Fußes derselben
eine Rippe entstehen zu lassen. Zu diesem Zweck kann wie folgt vorgegangen werden.
Der Rohling wird auf den Dorn derart aufgebracht, daß über diesem ein ausreichender
Teil des Rohlings verbleibt, damit beim Auftreffen auf den Boden 7 (Fig. 2) eine
Ringwulst entsteht, die eine in dem Boden 7 ausgebildete Kehle 9 ausfüllt.
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Oberhalb der Düse 3 ist ein Ring io angeordnet, der mit der Düse während
des ersten Teils des Hubes des Dorns 2 und vorzugsweise sogar bis zu dem Augenblick
in dem der Dorn sich gegen den Boden 7 legt, mit der Düse in Berührung bleibt. Der
Ring io löst sich alsdann von der Düse 3 und gelangt in die in Fig. 3 dargestellte
Lage iö , wobei er der in der \ut 9 gefaßten Rippe durch Druck ihre endgültige Form
gibt.
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Falls eine Schachtel mit einem genau schließenden Deckel gefertigt
werden soll, wird bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung auf folgende Weise
vorgegangen.
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Der Rohling für den Deckel wird etwa, wie aus Fig. 4 ersichtlich,
mit einer Randkrempe i ,i ausgebildet. Dieser Rohling wird auf einen Dorn gesetzt,
der einen zylindrischen Außenteil 14 und einen Kern 15 aufweist (Fig- 5). Dieser
Dorn wird als Ganzes in die doppelte Hülse 16, 17 eingetrieben, die eine konisch
oder ähnlich ausgebildete Einführungsfläche 12 aufweist, die dieselbe Rolle wie
der entsprechende Teil 5 in Fig. i spielt. Hierdurch erhält der Deckel eine Form,
die sich dem oberen Rand einer Schachtel anpaßt, die genau an die Stelle des Teils
14 des Dorns nach Fig.. 5 tritt.
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L m einen besseren Abschluß der Schachtel zu erreichen, kann es von
Nutzen sein, die Genauigkeit bei Gier Formgebung der Ränder für die Aufnahme des
auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Deckels noch zu verbessern und
an dem Schachtelkörper einen Rand auszubilden, dessen Durchmesser um die Dicke des
Deckels kleiner als derjenige des Schachtelkörpers ist. Zu diesem Zweck kann im
Anschluß an die Arbeitsgänge gemäß Fig. 1, 2 und 3 eine neue Kalanderbehandlung
des zylindrischen Teils der Schachtel vorgenommen werden, jedoch diesmal nur auf
eine Höhe, die derjenigen des äußeren zylindrischen Teils i i des Deckels entspricht.
Diese Behandlung kann gemäß Fig. 6 und 7 mit Hilfe eines Dorns und einer Düse erfolgen,
deren wirksame Flächen 18 und i9 im Durchmesser den Abmessungen des eingezogenen
Schachtelrandes entsprechen, dessen Ausbildung beabsichtigt ist. Der Dorn 20 wird
nach Aufsetzen der Schachtel 21 in die Düse 22 in .gleicher Weise wie beim Arbeitsgang
nach Fig. i eingeführt, doch ist diesmal der freie Schachtelrand der Düse zugekehrt.
Dieser Rand 24 legt sich an die Einführungsfläche 23 der Düse und wird nach innen
umgebogen, bis er gegen den Dorn 26 (Fig. 7) zu liegen kommt. Aber von dem Augenblick
ab, in dem der Rand der Schachtel die Kante 27 der Düse überschritten hat und zwischen
der Düse und dem Dorn eingeschlossen ist, erfolgt die Mitnahme durch den Dorn, ohne
daß der Körper der Schachtel eine ungewöhn-1iche Quetschbeanspruchung erfährt, und
das Einziehen des Randes erfolgt in der bei 25 in Fig. 7 strichpunktiert dargestellten
Weise.
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Die Herstellung von Schachteln, wie sie vorstehend beschrieben ist,
ist nur als Beispiel gedacht und beschränkt in keiner Weise den Umfang der Erfindung;
diese gestattet vielmehr die Herstellung zahlreicher anderer Gegenstände aus Rohlingen
von zylindrischen oder ähnlichen Profilen. Im übrigen ist die Erfindung unabhängig
von. der besonderen Art der Herstellung der Rohlinge. Außerdem umfaßt die Erfindung
nicht nur das Herstellungsverfahren und die dazu gehörigen Einrichtungen, sondern
auch die damit hergestellten gewerblichen Erzeugnisse.