DE9302062U1

DE9302062U1 - Vorrichtung zum Herstellen von Füllmaterialteilchen aus Papier, Pappe o.dgl. Material

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Publication number: DE9302062U1
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Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2003-01-29

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Füllmaterialteilchen aus Papier, Pappe oder dergl. Material

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Füllmaterialteilchen, Chips oder dergl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zum stoßsicheren Verpacken von Gegenständen wurde in der Vergangenheit im großen Umfang Holzwolle verwendet; in jüngerer Zeit wird hierfür in zunehmendem Maße Styropor eingesetzt, da Holzwolle für die Lagerung verhältnismäßig viel Platz beansprucht, leicht plattgedrückt wird und speziell aus anderweitig verwendbarem Holz hergestellt werden muß. Demgegenüber hat Styropor den Vorteil, daß es weit weniger komprimierbar, praktisch staubfrei und schüttfähig ist. Jedoch hat Styropor den alles entscheidenden Nachteil, daß es nicht auf natürliche Weise abbaubar, z.B. kompostierbar ist, so daß die Entsorgung von Styropor-Füllmaterial zunehmend Probleme ergibt.

Des weiteren ist es bekannt, Papier-Aktenmaterial in feine Streifen zu schneiden, um z.B. nicht mehr benötigte Akten zu vernichten und dieses Material als Füllmaterial zu verwenden. Solche Papierstreifen haben jedoch den Nachteil, daß sich die feinen Streifen ineinander verfangen und verfilzen, so daß das Material beispielsweise zur Verpackung von empfindlchen Gegenständen nicht geeignet ist.

Auch ist es bekannt, Abfallpapier in kleinste Teilchen zu stanzen, wie dies z.B. für Konfetti-Teilchen üblich ist. Derartige Kleinstteilhen haben jedoch keinerlei elastische Eigenschaften, und haben insbesondere ein extrem hohes Volumengewicht, das für Verpackungszwecke unbrauchbar ist.

Des weiteren wurden bereits Karton-Abfallstreifen in Teilchen geschnitten und diese quadratischen oder rechteckförmigen Teilchen als Füllmaterial verwendet. Auch hier ist die Elastizität relativ gering und entspricht jeweils nur der

Elastizität des betreffenden Kartonmaterials; die Teilchen legen sich in der Regel plan aneinander, so daß sie für Verpackungszwecke keine ausreichende Elastizität ergeben.

Schließlich ist aus der DE-OS 40 18 173 ein Verfahren zum Herstellen von schüttfähigem Füllmaterial für Verpackungszwecke bekannt, bei dem aus Wellpappe, Karton, Papier oder dergl. ausgestanzte Zuschnitte zu Hohlkörpern in Form von Zylindern oder Prismen zusammengefügt und miteinander verklebt oder ineinander eingesteckt werden, wobei als Faltlinien dienende Rillen in die Zuschnitte einseitig eingeprägt und zum Einstecken von Einsteckzungen dienende Einschnitte in die Zuschnitte durchgehend eingeschlitzt werden. Ein derartiges Verfahren und ein derartiger mit diesem Verfahren erzeugter Hohlkörper ist jedoch kompliziert und aufwendig in der Herstellung, so daß diese Herstellweise und dieses Verpackungsmaterial in die Praxis aus Kostengründen keinen bzw. keinen ausreichenden Eingang gefunden hat.

Aufgabe der Neuerung ist es, aus Papier, Pappe oder dergl. Zellulosematerial Füllmaterialteilchen herzustellen, die auf einfache Weise dauerhaft deformiert werden, damit ein geringes Gewicht pro Flächeneinheit bzw. Volumeneinheit, hohe Elastizität für Verpackungszwecke und eine einfache und preisgünstige Herstellung erzielt werden können.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Das Ausgangsmaterial für die Füllmaterialteilchen ist im Falle vorliegender Neuerung vorzugsweise eine aufgewickelte Papierbahn, die mit einer zweiten Papierbahn über einen Leimauftrag verbunden ist, so daß eine Doppel-Papierbahn mit einer Leimschicht dazwischen entsteht. Die Papierbahn ist insbesondere Schrenzpapier mit einem Gewicht zwischen 70 und 300 g/n\2; der die beiden Papierbahnen miteinander verbindende Leim ist insbesondere Wasserglas, das der Doppel-Papierbahn

eine gute Verformbarkeit verleiht, so daß die Papierbahn unter Einwirkung von Druck und Wärme dauerhaft verformt werden kann und dabei eine hohe Elastizität beibehält. Die Doppel-Papierbahn wird nach dem Leimauftrag gepreßt, damit eine hochfeste Verbindung zwischen den beiden Papierlagen entsteht, anschließend durch eine Schneidvorrichtung in Längsrichtung in Streifen geschnitten, die Streifen durch Führungsbänder in einer Heiz- und Deformiervorrichtung in die durch die Prägewerkzeuge vorgegebene Form gebracht sowie anschließend in die kurzen Füllmaterialteilchen geschnitten.

Die Heiz- und Deformiervorrichtung ist im Falle einer speziellen Ausführungsform der Neuerung eine Anordnung aus zwei miteinander zusammenwirkenden Hitzesegmentbändern, die das zu deformierende doppellagige, verleimte Papier zwischen sich aufnehmen. Die Hitzesegmentbänder sind im Prinzip Förderbänder, die mit Deformationselementen bzw. -werkzeugen besetzt sind, welche in den beiden einander zugewandten Trumen so ineinandergreifen, daß die Doppel-Papierstreifen entsprechend der Formgebung der Deformationselemente verformt werden. Die Deformationselemente, von denen in Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele dargestellt sind, bestehen aus in Durchlaufrichtung hintereinander und parallel zueinander angeordneten Querleisten bzw. Querplatten, die ihrerseits unterteilt ein können und deren Wirkflächen bzw. Profilierung für die parallel nebeneinander verlaufenden Papierstreifen gleiche oder unterschiedliche Formgebung haben, wobei die unterschiedliche Formgebung bevorzugt wird, damit Füllmaterialteilchen unterschiedlicher Verformung erzeugt werden, die in gemischtem Zustand als Füllmaterial sperriger sind als Teilchen gleicher Form. Die auf den Segmentbändern angeordneten, den Verformungseffekt bewirkenden Werkzeugelemente sind vorzugsweise als einzelne Blöcke ausgebildet, die in Querrichtung miteinander zu den einzelnen Querleisten verbunden sind, beispielsweise ineinandergreifen, über Schraubbolzen verspannt oder dergl. Des weiteren sind diese Werkzeugelemente sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung mit den Segmentbändern fest verbunden. Die Segmentbänder wie auch die Werkzeugelemente bestehen vorzugsweise aus Aluminium, können

jedoch auch aus Stahl, Hartkunststoff oder dergl. Material hergestellt sein. Um eine möglichst weitgehende Übereinstimmung in der Wirkflächenform der miteinander zusammenwirkenden Werkzeugelemente zu erreichen, werden diese Werkzeugelemente aus Platten zu den einzelnen Blöcken geschnitten, so daß die einander zugewandten Wirkflächen kongruente Form haben. Die Heiz- und Deformiervorrichtung ist dabei in ihrer Länge so dimensioniert, daß die Papierstreifen zwischen dem Einlauf und dem Auslauf genügend Zeit zum durchgehenden Erwärmen haben, damit die Deformation einwandfrei und dauerhaft vorgenommen werden kann, und damit eine hinreichend lange Deformationsstrecke vorhanden ist.

Zweckmäßigerweise werden die Verformungselemente unmittelbar aufgeheizt, oder es sind Wärmequellen zwischen den beiden miteinander zusammenwirkenden Förderbändern so angeordnet, daß die Wärme jeweils auf die durchlaufenden Papierstreifen gerichtet ist, damit eine effektive Aufheizung der Papierbahn erzielt wird.

Am Auslauf der Heiz- und Deformiervorrichtung ist eine Querschneidevorrichtung vorgesehen, vorzugsweise in Form eines oder mehrerer paralleler, rotierender Querschneidmesserköpfe, die die einzelnen parallelen deformierten Papierstreifen fortlaufend an einer Auflagefläche für die Papierstreifen abschneiden. Die abgeschnittenen Papierteilchen fallen auf eine Rutsche, von der sie z.B. über ein Hochförderbahn an eine Absackstation transportiert werden. Da der Durchlauf der Papierbahn durch die Anlage kontinunierlich ist, ist die Geschwindigkeit der Querschneidmesservorrichtung mit der Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn abgestimmt. Die am austrittsseitigen Ende der Heiz- und Deformiervorrichtung anfallenden Papierstreifen und daraus geschnittenen Papierteilchen haben aufgrund der unterschiedlichen Form der Deformierwerkzeuge unterschiedliche Gestalt; sie können nach dem Querschneiden entweder miteinander gemischt oder voneinander, jeweils nach ihrer Formgebung getrennt, abgeführt werden.

Die am eingangsseitigen Ende der Anlage vorgesehenen Papierrollen mit den aufgewickelten Papierbahnen können wahlweise gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein. So können beispielsweise Papierbahnen unterschiedlicher Dicke verwendet werden, wobei beide Bahnen gleiche Dicke oder unterschiedliche Dicke haben können, es können Bahnen unterschiedlicher Farbe verwendet werden, z.B. Bahnen mit verschiedenem Flächengewicht mit bestimmten Farben, oder Teilchen unterschiedlicher Form mit unterschiedlicher Farbe und dergl. Das vorzugsweise für die Zwecke vorliegender Erfindung verwendete Papier ist Schrenzpapier mit einem Flächengewicht zwischen etwa 70 und 300 g/m².

Mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung ewerden Füllmaterialteilchen geschaffen, deren Ausgangsmaterial billig und aus recycelbarem Papier hergestellt ist, ein relativ geringes, günstiges Gewicht pro Volumeneinheit und gute Elastizitätseigenschaften hat, schüttfähig ist und alle Anforderungen an ein einwandfrei recycelbares Material erfüllt. Insbesondere ist entscheidend, daß das Füllgewicht ausreichend niedrig gehalten werden kann, was im wesentlichen dadurch erreicht wird, daß die beleimte Papierbahn durch die Prägung mit Hitzeeinwirkung besonders stark und dauerhaft deformiert wird.

Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gesamtanlage,

Fig. 2 und 3 verschiedene Formgebungen der Werkzeugelemente, wobei die Matrize in den Figuren voll ausgezogen und die Patrize gestrichelt dargestellt ist.

Bei der Anlage nach Fig. 1 wird eine erste Papierlage 1 aus Schrenzpapier von einer Papierrolle 2 abgezogen, deren Achse 3 auf einem Rollenständer 4 gelagert ist. Die Papierbahn 1 wird über eine in einen Leimbehälter 5 tauchende Leimauftragrolle 6 beleimt. Eine zweite Papierlage 7, die ebenfalls aus

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Schrenzpapier besteht, wird von einer zweiten Papierrolle 8 abgezogen, deren Achse 9 in einem Rollenständer 10 gelagert ist. Die beiden Papierbahnen 1 und 7 werden aneinander gelegt, so daß sie miteinander verleimt werden, und werden als beleimte Bahn 11 durch eine Preßvorrichtung 12 geführt, die in Form von Preßbändern 13 oder Preßrollen ausgebildet sein kann. Die beleimte Papierbahn 11 durchläuft dann eine Langsschneidvorrichtung 14, die über eine Antriebsverbindung 15 mit einem Antriebsmotor, z.B. Elektromotor 16 angetrieben wird, und die die Papierbahn 11 in eine Vielzahl von Längsstreifen schneidet.

Diese Längsstreifen werden über eine Führungsvorrichtung 17, z.B. Führungsbänder der Heiz- und Segmentvorrichtung 18 zugeführt. Sie besteht beispielsweise aus Hitzesegmentbändern 19, 19', die förderbahnartig ausgebildet sind und die Bahn zwischen sich aufnehmen. Die Segmentbänder 19, 19' sind mit Deformier-bzw. Prägewerkzeugen 20, 20' versehen, die ineinandergreifend die Deformierung der beleimten Papierbahn 11 prägen. Die beiden Bänder sind über eine Antriebsverbindung 22 durch einen Antriebsmotor 21, z.B. einen Elektromotor angetrieben. Am ausgangsseitigen Ende der Heiz- und Deformiervorrichtung 18 weist das diese Vorrichtung umschließende Gehäuse eine Abstützplatte 23 oder dergl. auf, an der das vordere Ende der deformierten Papierbahn 11 quergeschnitten wird. Dies geschieht mit Hilfe einer Querschneidvorrichtung 24, die eine rotierende Vorrichtung mit z.B. zwei Schneidmessern 25 aufweist, deren Umlaufgeschwindigkeit der Abgabegeschwindigkeit der Papierbahn entspricht, so daß beim Auftreffen der Schneidmesser auf die Papierbahn die einzelnen Füllmaterialteilchen in die gewünschte Länge geschnitten werden. Der Querschneidmesserkopf 24 ist in einem Gehäuse angeordnet, um ein Wegfliegen der geschnittenen Papierteilchen zu verhindern. Die Querschneidmesser 25 werden über eine mit dem Antriebsmotor 27 verbundene Antriebsverbindung 28 angetrieben. Die geschnittenen Teilchen 29 fallen auf eine Rutsche 30, von wo aus sie auf einen Förderer 31 übergeben werden, der die geschnittenen Teilchen in eine Absackvorrichtung 32 abgibt.

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In den Figuren 2 und 3 sind verschiedene (zehn) Formen von Preß- bzw. Prägeelementen dargestellt, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Form die Papierbahnstreifen unter Einwirkung von Wärme und Druck deformieren, so daß entsprechend geformte Füllmaterialteilchen erhalten werden. Mit 32 ist eine Werkzeugleiste (Deformierelement) dargestellt, die quer zur Durchlaufrichtung in der Vorrichtung 18 auf dem Segmentband 19, 19' angeordnet ist. In Fig. 2 sind die einzelnen Elemente mit 33, 34, 35, 36, 37 bezeichnet, denen kongruente Elemente 38, 39, 40, 41, 42 zugeordnet sind, wobei dazwischen ein geringer Abstand 43 für die Aufnahme der beleimten Papierbahn 11 belassen wird. Die Elemente 33 - 37 sind dabei auf dem Segmentband 19', und die Elemente 38 - 42 auf dem Segmentband 19 befestigt. Diese Elemente bestehen vorzugsweise aus Aluminium, können jedoch auch aus Stahl oder Hartkunststoff hergestellt sein, und sind entweder direkt oder indirekt beheizt, um die gewünschte Deformierung des Papiers zu erreichen. Die Aufheizung erfolgt dabei auf eine Temperatur von ca. 100 -150° C. In Fig. 2 ist die beleimte Papierbahn, die durch die Vorrichtung 18 in Streifenform geführt wird, mit 11a, 11b bezeichnet und zwischen den jeweiligen Formflächen gestrichelt angedeutet.

Claims

Schut &zgr; ansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von Füllmaterialteilchen aus Papier, Pappe oder dergl. Zellulosematerial, mit einer Schneidvorrichtung zum Schneiden des streifenförmigen oder blattförmigen Materials und mit einer Vorrichtung zum bleibenden Verformen durch Deformieren des Materials, gekennzeichnet durch

a) eine erste und eine zweite Papierrolle (2, 8) aus Schrenzpapier, zum Abziehen der Papierbahnen (1, 7)

b) eine den beiden Papierbahnen (1, 7) zugeordnete Leimauftragvorrichtung (5, 6),

c) eine Preßvorrichtung (12) zum Verpressen der beiden zusammengefügten Papierbahnen (1, 7) mit zwischen den beiden Bahnen vorgesehenem Leimauftrag,

d) eine Längsschneidevorrichtung (14) zum Schneiden der verleimten und verpreßten Papierbahn in eine Vielzahl von parallelen Streifen,

e) eine Heiz- und Deformiervorrichtung (18), zum Erhitzen und Deformieren der verleimten und verpreßten Papierstreifen (13), und

f) eine Querschneidevorrichtung (24) zum Schneiden der deformierten Papierstreifen (23) in für die Füllmaterialteilchen gewünschte Länge.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung (12) in Form von Preßbändern oder Preßrollen ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und Deformiervorrichtung (18) zwei miteinander zusammenwirkende Förderbänder (19, 19')

mit zahnradförmig ineinandergreifenden Prägewerkzeugen (20, 20') aufweist, zwischen denen der Papierstreifen (13) zum Deformieren hindurchgeführt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägewerkzeuge (20, 20') aus einzelnen, in Querrichtung verlaufenden plattenförmigen Segmenten bestehen, die auf ihrer Innenseite mit den Transportbändern befestigt sind und auf ihrer Außenseite die Prägeflächen (20, 20') aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente in Querrichtung aus aneinandergrenzenden Abschnitten bzw. Blöcken bestehen, die aneinandergereiht oder ineinandergreifend befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Prägeflächen der beiden Segmentbändern mit dem für die Aufnahme der Materialstreifen erforderlichen Abstand ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Prägeelemente der Prägewerkzeuge der beiden Segmentbänder aus einem Stück geschnitten sind, und daß die einander zugeordneten Wirkflächen einander patrizen- und matrizenartig aufeinanderpassende Form haben.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte der Segmente miteinander mittels durchgehender Schrauben verbunden sind.

9. Füllmaterialteilchen aus Papier, Pappe oder dergl. Zellulosematerial, das aus streifenförmigem oder blattförmigem Material geschnitten und durch bleibendes Verformen des Materials deformiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus zwei Papiermaterialbahnen,

die miteinander verleimt und verpreßt sind, hergestellt sind, und daß die Verformung dieser Füllmaterialteilchen durch Hitze und Prägedruck erzeugt ist.