WO2012113390A2 - Einrichtung zur herstellung eines dimensionsstabilen formkörpers und herstellungsverfahren für solche formkörper - Google Patents

Einrichtung zur herstellung eines dimensionsstabilen formkörpers und herstellungsverfahren für solche formkörper Download PDF

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WO2012113390A2
WO2012113390A2 PCT/DE2012/100042 DE2012100042W WO2012113390A2 WO 2012113390 A2 WO2012113390 A2 WO 2012113390A2 DE 2012100042 W DE2012100042 W DE 2012100042W WO 2012113390 A2 WO2012113390 A2 WO 2012113390A2
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Joachim Brand
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Pff-Papier In Form Und Farbe Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/54Wrapping by causing the wrapper to embrace one end and all sides of the contents, and closing the wrapper onto the opposite end by forming regular or irregular pleats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a dimensionally stable molded article.
  • it relates to a device for producing a dimensionally stable wound molded body which has cavities in the interior and to which accompanying substances can be added before or during the winding process.
  • the invention relates to a production method for the dimensionally stable shaped body.
  • the wound bodies thus produced and impregnated must be fed to a drying process after the winding process.
  • the winding bodies described above are not wet-strength. In addition, they are not suitable to absorb additives that are present in solid, pasty or a mixed form thereof, if only one additive is water-soluble. Furthermore, the bobbins described above have no cavities inside, which is why they are practically unsuitable for addition of non-liquid additives. Such additions also do not allow the winding devices used.
  • molded body is a three-dimensional body formed from a sheet having a plurality of winding layers, wherein cavities for receiving additives are present between individual winding layers.
  • Sheet is a fabric formed by interconnecting fibers and / or filaments having a moisture resistant bond.
  • Blank is a geometrically defined section of the fabric.
  • Cavity is an existing between two layers of a winding space with not previously determinable during the winding process size and shape, which can absorb additives.
  • Additives are substances which are primarily in solid, in particular in granular, free-flowing, powdery, pasty or a mixed form, which are arranged in the finished molded body in its cavities and doses in a later case of use by the body form.
  • a blank of a sheet is fed to a die of the shape that is arranged approximately in the middle of the blank over the die and the blank protrudes on all sides beyond the die.
  • the center of the blank is pressed into the die using a mandrel.
  • an additive or a mixture of several additives to the blank or in given the existing recess of the blank.
  • the filling process can be maintained over a time interval.
  • the die After filling, the die is pushed down to an end position by the mandrel.
  • the annular central part of the die is fixed in a winding position.
  • the annular central part has a horizontal bore through which a linearly displaceable winding mandrel penetrates into the already prefolded shaped body, thereby comes into contact with fibers or threads of the blank and wound up the entire blank.
  • the middle part of the die forms the template for the winding of the molding. After completion of the winding process, the winding mandrel is withdrawn and the wound molded body removed from the central part of the die.
  • the die is the same divided, with a Gesenkboden is additionally arranged, which can be moved by vertical displacement to an end position down, while the annular central part of the die is fixed in a winding position.
  • the removal can take place by means of the mandrel which has been lowered again in a subsequent shaping operation, wherein the mandrel can be pushed out of the die with the prefolded next shaped body.
  • a further embodiment of the invention may consist in that the mandrel at the end of the winding process ejects the shaped body by a vertical movement.
  • a further embodiment of the invention is that immediately before the ejection process, a container is positioned under the middle part of the die and the ejected molded body is collected by this and optionally transported away. It can be provided for further transport to a dwell position. It is also possible to supply the ejected form body directly to a container. If a dwell position is provided, then this serves to allow at least some bonding of the binder applied to the blank during the winding process, before further transport or aftertreatment or packaging follows the shaped body.
  • Another embodiment of the device dispenses with a separate winding mandrel.
  • winding body is closed on all sides and has a substantially rotationally symmetrical spatial form.
  • Wetting with water can also serve to dissolve a binder already applied to the blanks and to activate in this way.
  • the type of binder and the method of addition are largely variable.
  • the manufacturing method practiced with the above-described device is such that a blank is first fed to the device. This can be removed from a storage tank.
  • Another method embodiment provides before the first step, the supply of a sheet in the form of a slit strip, which is cut to length by means of a cutting process.
  • the blank of the fabric may be wetted with a liquid.
  • the supplied blank is then aligned over a die so that it projects beyond the die on all sides.
  • an accompanying substance or a mixture of accompanying substances can be added in a further working step, whereby the blank can already sink somewhat into the die.
  • a vertically displaceable mandrel By a vertically displaceable mandrel, the blank is then pressed into the die, wherein the blank undergoes a random folding. In this working position, further addition of accompanying substances can take place. This is possible either via a feed channel contained in the mandrel or after pulling the mandrel.
  • a motor-driven mandrel In the work step, which follows the pulling of the mandrel, a motor-driven mandrel is moved laterally into the die by means of a feed unit. The winding mandrel rotating during retraction captures individual fibers or threads of the blank, twisting them and as the winding process progresses, an approximately spherical filler body which is closed on all sides forms.
  • the resulting molded body is ejected, for which purpose the die can be opened at the bottom.
  • an agent can be retracted, which takes over and ejects the ejected molding.
  • a dwell position can be approached after removal. In the dwell position, a heat can be supplied.
  • the resulting molding can be ejected by the vertically displaceable mandrel, by compressed air from the die or sucked out of it by negative pressure.
  • the operations described above can be repeated in a new cycle.
  • the die is completed by a bottom part, it is first closed again prior to the execution of a new work cycle.
  • An embodiment of the invention provides to cover the top open die by an additional aperture.
  • the panel consists of an elastic material and is deformed so far when lowering the vertically displaceable mandrel that the blank is pushed along with all the accompanying substances.
  • Another embodiment of the method described above provides that the die rotates as such during the winding process of the shaped body about its vertical axis.
  • the upper end of the die elastic diaphragm stops while parts of the blank initially fixed, whereby the blank is twisted and the molding is closed.
  • Fig. 1- the main parts of the device according to the invention with an already supplied blank, which is positioned over the die and filled with accompanying material.
  • Fig. 2- the same device in a state in which the vertically displaceable mandrel has pressed the blank in the die and the vertically displaceable mandrel is still lowered. the device during the winding process, wherein the driven winding mandrel is retracted into the die. the device, wherein the wound molded body is ejected by the lowered vertically displaceable mandrel from the opened die down. a form of device in which the die itself performs a rotational movement.
  • a blank 3 is provided by a feeder, not shown in FIG. The blank 3 is positioned over the aperture 2 so as to conceal it on all sides.
  • a liquid has been applied from a spraying device 4, which makes the blank 3 smoother.
  • a spraying device 4 which makes the blank 3 smoother.
  • wetting with water, an organic liquid, an adhesive dispersion, an activator for fabric components already contained in the blank or an adhesive coating can be applied.
  • a die which consists of an annular member 5 and a bottom part 6.
  • the die can also be performed without the bottom part 6. In this case, only the annular component 5 forms the die.
  • a feeding device 8 which is shown by way of example in FIG. 1 as a channel, leads to accompanying substances 9 approximately in the center of the die. 3 deposits an accumulation 10 of the accompanying substances.
  • the device further has in the plate a diaphragm 1 1 made of an elastic material which closes the opening of the die in part.
  • the device is also a winding device, consisting of a winding mandrel 12, a drive motor 13 and a 5 displacement unit 14 assigned.
  • the annular member 5 has a radial bore 15 into which the winding mandrel 12 can be inserted.
  • the vertically displaceable mandrel 7 is pressed into the die, wherein the elastic aperture 11 in FIG. 10 preforms the die and the blank with the deposited accompanying substances 9 receives a bag-like recessed and folded intermediate form.
  • a catch pan 25 19 is provided, which is driven 18 before ejection of the molded body under the die.
  • the die After removal of the catching pan 19 with the shaped body 18, the die can be closed again and the vertically displaceable mandrel 7 can be returned to the starting position 30. The process described can begin again for the production of a further shaped body.
  • the blank 3 is a sheet with a self-released bond between the fibers, which only the breaking forces occurring during the winding process must withstand.
  • the blank 3 can therefore consist of both a nonwoven, an additionally mechanically bonded nonwoven, a nonwoven with adhesive bonding of the fibers, a woven fabric, a knitted fabric or the like.
  • Other requirements for the blank may be that it must be wet or waterproof during later use, that it must be resistant to certain chemical substances or the like.
  • the accompanying substances may be grainy, free-flowing, flowable, pulverulent, pasty or else a mixture of components having these properties with regard to their properties.
  • the accompanying substances 9 must be suitable for being wound into a shaped body in the device according to the invention.
  • a further embodiment of the device according to the invention provides that the die 20, consisting of an annular component 21 and the Gesenkêt 22, can rotate itself. After folding the blank 3 into the die and pulling the vertically displaceable mandrel 7, the elastic panel partially closes and forms the blank into a small bag. With the onset of rotation of the die, the folded top 23 of the blank 3 is twisted and the molding closed. Feeding and discharging from the die may be performed as described in the first embodiment.
  • the device according to the invention can be supplemented by additional means.
  • the ejected molded body 18 can be inserted directly into a to be carried by a standing container.
  • the supply of the blanks 3 can be designed so that they are divided immediately before the delivery of the blanks, while incidentally a belt is fed via a feed apparatus.
  • the method according to the invention provides that in a first working step a blank 3 is fed and the same is positioned over a die.
  • an additional work step can be carried out, in which a liquid is applied to the surface of the blank 3 via a spray device 4.
  • a vertically displaceable mandrel moves into the die and 25 takes the blank and the deposited quantity of accompanying substances 9 into the die interior 16, the blank 3 being prefolded into a small bag.
  • the vertically displaceable mandrel 7 is pulled and a winding device moves with its winding mandrel 12 in the die, wherein the winding mandrel 30 12 fibers of the blank 3 detected, twisted and ultimately wound up the entire blank, the deposition of the accompanying substances 9 enclosed in the resulting molded body becomes.
  • the roll 17 of the winding mandrel is pulled by moving back the winding device.
  • the die is opened by lowering the bottom part 6, the vertically displaceable mandrel 7 moves into the die and pushes the winding 17 out of the die. After being released, the molded body 18 assumes its final shape.
  • the shaped body 18 is conveyed out of the device.
  • Another form of the manufacturing method provides that, instead of winding with a winding mandrel, the die rotates as a whole and the shaped body is wound in this manner by twisting the protruding ends of the blank 3.
  • the invention thus has the advantage that it allows to produce by winding substantially rotationally symmetrical shaped body, which can be filled with impurities, permanently enclose them after completion and at the same time open the possibility of dosing the accompanying substances in the following uses of the molding release and, if necessary, in a wet phase also dissolve the bobbin again.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen Formkörpers. Sie betrifft ebenso die Herstellungsverfahren für den dimensionsstabilen Formkörper. Erfindungsgemäß werden auf einen Zuschnitt eines Flächengebildes Begleitstoffe gegeben, diese Anordnung in ein Gesenk verformt und mit einem Wickelvorgang zu einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen formstabilen Formkörper umgeformt, der später in der Lage ist, die zugegebenen Begleitstoffe in Anwendungsprozessen dosiert freizugeben.

Description

Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen Formkörpers und Herstellungsverfahren für solche Formkörper
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen Formkörpers. Sie betrifft insbesondere eine Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen gewickelten Formkörpers, der im Inneren Hohlräume hat und dem vor oder während dem Wickelvorgang Begleitstoffe beigegeben werden kön- nen. Weiter betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für den dimensionsstabilen Formkörper.
Es sind Einrichtungen bekannt, die Formkörper durch Wickeln herstellen. Diese verarbeiten ein Flächengebilde aus Naturfasern, dem während des Wickelvorgan- ges ein wässriges Bindemittel zugeführt wird. Solcher Art Wickelkörper werden vor allem aus Zellstoff-Spaltband gewickelt, während des Wickelvorganges Dextrin-, Zellulose- oder Stärkekleber beigegeben und die Formkörper abschließend getrocknet. Die auf diese Weise hergestellten Formkörper sind in ihrem gesamten Volumen mit weitgehend gleichbleibender Dichte gewickelt und besitzen im Inneren praktisch keine Hohlräume. Sofern solchen Wickelkörpern beim Wickelvorgang zusätzliche Substanzen beigegeben werden, handelt es sich vor allem um Farbstoffe oder Substanzen mit anderen Wirkspektren, die über die Nassphase in den Wi- ckelkörper eingebracht werden.
Die so hergestellten und imprägnierten Wickelkörper müssen nach dem Wickel- prozess einem Trocknungsprozess zugeführt werden. Die oben beschriebenen Wickelkörper sind nicht nassfest. Sie eignen sich darüber hinaus nicht, um Zusatzstoffe aufzunehmen, die in fester, pastöser oder einer Mischform daraus vorliegen, sofern nur ein Zusatzstoff wasserlöslich ist. Ferner haben die oben beschriebenen Wickelkörper im Inneren keine Hohlräume, weshalb sie sich für eine Beigabe nicht flüssiger Zusatzstoffe praktisch nicht eignen. Solche Beigaben lassen auch die verwendeten Wickeleinrichtungen nicht zu. Es besteht ein Bedarf an Formkörpern, die durch einen Wickelprozess unter Verwendung von aus Fasern erzeugten Flächengebilden herstellbar sind, im Inneren Hohlräume zur Aufnahme von Zusatzstoffen haben und die zur Verteilung der enthaltenen Zusatzstoffe in einem Anwendungsprozess dienen können. Dabei besteht ein Haupterfordernis darin, dass die Wickelkörper die enthaltenen Zusatz- Stoffe dosiert freisetzen können. Ein weiteres Erfordernis besteht darin, dass das Flächengebilde sich in besagtem Anwendungsprozess nicht auflösen darf.
Aus diesem Bedarf und den daraus resultierenden technischen Spezifikationen für solche Formkörper ergibt sich ein Bedarf an Einrichtungen, die diese Formkörper herstellen können. Insbesondere ergibt sich dabei ein Bedarf an Einrichtungen, die die Formkörper in möglichst einem Arbeitsgang endfertig herstellen können.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, Wickelkörper mit den oben beschriebenen Eigenschaften, vor allem mit im Inneren befindlichen Hohlräumen zu erzeugen, wobei die Einrichtung bei der Erzeugung der Wickelkörper zugleich die Begleitstoffe in diese einbringen muss. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für die mit der Einrichtung hergestellten Wickelkörper vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils eines der Patentansprüche 1 oder 2 in Verbindung mit den Merkmalen der Oberbegriffe dieser Ansprüche. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Herstellungsverfahren nach den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 9 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes dieses Anspruches. Neben- und nachgeordnete Ansprüche beschreiben andere Ausführungsformen der Einrichtung oder des Herstellungsverfahrens. Sie beschränken den Schutzbereich der Erfindung nicht. ln der nachstehenden Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den Patentansprüchen werden die nachstehend aufgeführten Begriffe mit folgendem Sinngehalt verwendet: Formkörper— ist ein aus einem Flächengebilde erzeugter dreidimensionaler Körper mit einer Mehrzahl von Wickellagen, wobei zwischen einzelnen Wickellagen Hohlräume zur Aufnahme von Zusatzstoffen vorhanden sind.
Flächengebilde— ist ein durch miteinander verbundene Fasern und/oder Fäden gebildetes Flächengebilde mit einer feuchtigkeitsbeständigen Bindung.
Zuschnitt— ist ein geometrisch bestimmter Abschnitt des Flächengebildes.
Hohlraum— ist ein zwischen zwei Lagen einer Wicklung vorhandener Raum mit während des Wickelprozesses nicht vorher bestimmbarer Größe und Form, der Zusatzstoffe aufnehmen kann.
Zusatzstoffe— sind Substanzen, die vor allem in fester, insbesondere in körniger, rieselfähiger, pulverförmiger, pastöser oder einer Mischform, die im fertig gestell- ten Formkörper in dessen Hohlräumen angeordnet sind und in einem späteren Verwendungsfall durch den Form körper dosiert freigegeben werden.
Nach der Erfindung wird ein Zuschnitt aus einem Flächengebilde einem Gesenk der Gestalt zugeführt, dass in etwa die Mitte des Zuschnittes über dem Gesenk angeordnet ist und der Zuschnitt allseitig über das Gesenk hinaus ragt.
Es kann vorgesehen sein, während des Zuführens des Zuschnittes zum Gesenk diesen mit einer Flüssigkeit zu besprühen.
Nachfolgend wird mit Hilfe eines Dorns das Zentrum des Zuschnitts in das Gesenk gedrückt. Vor, während oder nach dem Eindrücken in das Gesenk wird ein Zusatzstoff oder ein Gemisch von mehreren Zusatzstoffen auf den Zuschnitt oder in die bereits vorhandene Vertiefung des Zuschnitts gegeben. Der Füllprozess kann dabei über ein Zeitintervall hinweg aufrechterhalten bleiben.
Nach dem Befüllen wird durch den Dorn das Gesenk bis zu einer Endlage nach unten verschoben. Das ringförmige Mittelteil des Gesenks ist in einer Wickelposition fixiert. Das ringförmige Mittelteil besitzt eine horizontal liegende Bohrung, durch die ein linear verschiebbarer Wickeldorn in den bereits vorgefalteten Formkörper eindringt, dabei mit Fasern oder Fäden des Zuschnitts in Verbindung kommt und den gesamten Zuschnitt aufwickelt. Das Mittelteil des Gesenks bildet dabei die Schablone für das Wickeln des Formkörpers. Nach Abschluss des Wickelvorgangs wird der Wickeldorn zurückgezogen und der gewickelte Formkörper aus dem Mittelteil des Gesenks entfernt.
Bei einer anderen Ausführung des Gesenks ist dasselbe geteilt, wobei ein Gesenkboden zusätzlich angeordnet ist, der durch Vertikalverschiebung bis zu einer Endstellung nach unten bewegt werden kann, während das ringförmige Mittelteil des Gesenks in einer Wickelposition fixiert ist.
Das Entfernen kann bei einer Ausgestaltungsform der Erfindung durch den bei einem nachfolgenden Formungsvorgang erneut abgesenkten Dorn erfolgen, wobei dieser mit dem vorgefalteten nächsten Formkörper den vorher gegangenen aus dem Gesenk herausdrücken kann.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass der Dorn am Ende des Wickelvorganges den Formkörper durch eine Vertikalbewegung ausstößt.
Ebenso kann ein Ausstoßen des Formkörpers durch zusätzliche mechanische Bauteile (Stößel), durch Druckluft oder durch Unterdruck erfolgen.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung besteht darin, dass unmittelbar vor dem Vorgang des Ausstoßens ein Behältnis unter das Mittelteil des Gesenks positioniert wird und der ausgestoßene Formkörper von diesem aufgefangen und gegebenenfalls abtransportiert wird. Es kann ein Weitertransport zu einer Verweilposition vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, die ausgestoßenen Form körper direkt einem Behältnis zuzuführen. Ist eine Verweilposition vorgesehen, dann dient diese dazu, die beim Wickelvorgang auf den Zuschnitt aufgebrachten Bindemittel zumindest etwas abbinden zu lassen, bevor ein Weitertransport oder eine Nachbehandlung oder die Verpackung der Formkörper folgt. Eine andere Ausgestaltungsform der Einrichtung verzichtet auf einen gesonderten Wickeldorn. Nachfolgend oder gleichzeitig mit dem Befüllen rotiert das Gesenk mitsamt dem Zuschnitt und der Zuschnitt erfährt in Folge von Reibung an nichtrotierenden Bauteilen Faltungen, wird verdreht und bildet schließlich eine Wicklung. Der auf diese Weise fertig gestellte Wickelkörper ist allseitig geschlossen und hat eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Raumform.
Die oben bereits beschriebenen Mittel zur Zuführung des Zuschnitts, zu dessen Verformung in das Gesenk, zur Zufuhr der Begleitstoffe und zu einem eventuellen Einsprühen des Zuschnitts bleiben dabei weitgehend unverändert. Ebenso die verschiedenen Möglichkeiten der Abforderung des ausgestoßenen Formkörpers.
Es wurde gefunden, dass die Verarbeitung der Zuschnitte durch Wickeln wesentlich erleichtert ist, wenn die Zuschnitte vor dem Wickeln mit Flüssigkeit benetzt wurden.
Hierbei kommt neben Wasser vor allem eine Bindemittellösung in Frage.
Das Benetzen mit Wasser kann auch dazu dienen, ein bereits auf den Zuschnitten aufgebrachtes Bindemittel anzulösen und auf diese Weise zu aktivieren.
Die Art des Bindemittels und die Methode der Beigabe sind dabei weitgehend variabel. Das mit der oben beschriebenen Einrichtung praktizierte Herstellungsverfahren läuft so ab, dass zunächst der Einrichtung ein Zuschnitt zugeführt wird. Dieser kann dabei einem Vorratsspeicher entnommen werden. Eine andere Verfahrensausgestaltung sieht vor dem ersten Arbeitsschritt die Zufuhr eines Flächengebildes in der Form eines Spaltbandes vor, das mithilfe eines Zuschnittverfahrens abgelängt wird.
Während der Zufuhr kann in einem wahlweisen Arbeitsschritt der Zuschnitt des Flächengebildes mit einer Flüssigkeit benetzt werden.
Der zugeführte Zuschnitt wird sodann über einem Gesenk so ausgerichtet, dass er allseitig das Gesenk überragt. In dieser Position kann in einem weiteren Arbeitsschritt eine Begleitsubstanz oder ein Gemisch von Begleitsubstanzen zugegeben werden, wobei sich der Zuschnitt bereits etwas in das Gesenk einsenken kann.
Durch einen vertikal verschiebbaren Dorn wird anschließend der Zuschnitt in das Gesenk gedrückt, wobei der Zuschnitt eine zufällige Faltung erfährt. In dieser Arbeitsposition kann weitere Zugabe von Begleitstoffen erfolgen. Dies ist entweder über einen im Dorn enthaltenen Zuführungskanal oder nach dem Ziehen des Dorns möglich. Im Arbeitsschritt, der dem Ziehen des Dorns folgt, wird mithilfe einer Vorschubeinheit ein motorisch angetriebener Wickeldorn seitlich in das Gesenk eingefahren. Der beim Einfahren rotierende Wickeldorn erfasst einzelne Fasern oder Fäden des Zuschnitts, verdrillt diese und bei weiterem Fortschreiten des Wickelvorgangs bildet sich ein allseitig geschlossener in etwa kugelförmiger Füllkörper aus.
Abschließend wird der entstandene Formkörper ausgestoßen, wozu das Gesenk an der Unterseite geöffnet werden kann. In dem Zwischenraum zwischen Gesenk und Gesenkunterteil kann ein Mittel eingefahren werden, das den ausgestoßenen Formkörper übernimmt und abfördert. Alternativ kann nach der Abförderung eine Verweilposition angefahren werden. In der Verweilposition kann eine Wärmezufuhr erfolgen.
Wiederum alternativ kann der entstandene Formkörper durch den vertikal verschiebbaren Dorn, durch Druckluft aus dem Gesenk ausgestoßen oder durch Unterdruck aus diesem abgesaugt werden. Die oben beschriebenen Arbeitsschritte können in einem erneuten Arbeitszyklus wiederholt werden.
Sofern das Gesenk durch ein Bodenteil abgeschlossen ist, wird dasselbe vor der Ausführung eines Neuen Arbeitszyklus zunächst wieder geschlossen.
Eine Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, das oben offene Gesenk durch eine zusätzliche Blende abzudecken. Die Blende besteht aus einem elastischen Werkstoff und wird beim Absenken des vertikal verschiebbaren Dorns so weit verformt, dass der Zuschnitt mitsamt den Begleitstoffen hindurchgedrückt wird.
Eine andere Ausgestaltungsform des oben beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass das Gesenk als solches beim Wickelvorgang des Formkörpers um seine Vertikalachse rotiert. Die das Gesenk oben abschließende elastische Blende hält dabei Teile des Zuschnitts zunächst fest, wodurch der Zuschnitt verdrillt und der Formkörper geschlossen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele und Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1— die Hauptteile der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem bereits zugeführten Zuschnitt, der über dem Gesenk positioniert und mit Begleitstoff befüllt ist. Fig. 2— die gleiche Einrichtung in einem Zustand, bei dem der vertikal verschiebbare Dorn den Zuschnitt in das Gesenk eingedrückt hat und der vertikal verschiebbare Dorn noch abgesenkt ist. die Einrichtung beim Wickelvorgang, wobei der angetriebene Wickeldorn in das Gesenk eingefahren ist. die Einrichtung, wobei der gewickelte Formkörper durch den abgesenkten vertikal verschiebbaren Dorn aus dem geöffneten Gesenk nach unten ausgestoßen wird. eine Form der Einrichtung, bei der das Gesenk selbst eine Rotationsbewegung ausführt. Auf einer Platte 1 , die einen Durchbruch 2 aufweist, wird ein Zuschnitt 3 von einer Zuführeinrichtung, die Fig. 1 nicht zeigt, bereitgestellt. Der Zuschnitt 3 ist über dem Durchbruch 2 so positioniert, dass er diesen allseitig verdeckt.
Bei der Zuführung des Zuschnittes 3 ist aus einer Sprühvorrichtung 4 eine Flüs- sigkeit aufgetragen worden, die den Zuschnitt 3 geschmeidiger macht. Alternativ kann in Abhängigkeit vom Material des Zuschnitts 3 ein Benetzen mit Wasser, einer organischen Flüssigkeit, einer Klebstoffdispersion, einem Aktivator für im Zuschnitt bereits enthaltene Stoffkomponenten oder ein Klebelack aufgetragen werden.
Unter der Platte 1 befindet sich ein Gesenk, das aus einem ringförmigen Bauteil 5 und einem Bodenteil 6 besteht.
Das Gesenk kann auch ohne das Bodenteil 6 ausgeführt sein. In diesem Fall bil- det ausschließlich das ringförmige Bauteil 5 das Gesenk.
Konzentrisch über dem Gesenk ist ein vertikal verschiebbarer Dorn 7 angeordnet. Eine Zuführeinrichtung 8, die in Fig. 1 beispielhaft als Rinne dargestellt ist, führt in etwa in das Zentrum des Gesenks Begleitstoffe 9 zu, wodurch sich auf dem Zu- schnitt 3 eine Ansammlung 10 der Begleitstoffe ablagert. Die Einrichtung besitzt ferner in der Platte eine Blende 1 1 aus einem elastischen Werkstoff, die die Öffnung des Gesenks zum Teil verschließt. Der Einrichtung ist ferner eine Wickeleinrichtung, bestehend aus einem Wickeldorn 12, einem Antriebsmotor 13 und einer 5 Verschiebeeinheit 14, zugeordnet. Das ringförmige Bauteil 5 besitzt eine radiale Bohrung 15, in die der Wickeldorn 12 eingeführt werden kann.
Nach dem Befüllen des Zuschnitts 3 mit Begleitstoffen 9 wird der vertikal verschiebbare Dorn 7 in das Gesenk gedrückt, wobei sich die elastische Blende 1 1 in 10 das Gesenk hinein vorformt und der Zuschnitt mit den abgelagerten Begleitstoffen 9 eine sackähnlich vertiefte und gefaltete Zwischenform erhält.
Nachfolgend wird der vertikal verschiebbare Dorn 7 wieder aus dem Gesenk zurückgezogen und anschließend die Wickeleinrichtung so weit zum Gesenk ver-
15 schoben, dass der Wickeldorn 12 durch die radiale Bohrung 15 in den Innenraum 16 des Gesenks einfährt, dort Fasern des Zuschnitts erfasst, diese verdrillt und durch den Zusammenhalt des Zuschnitts diesen letztlich zu einem geschlossenen Wickel 17 aufwickelt. Nach Abschluss des Wickelvorganges wird die Wickeleinrichtung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren, wobei der Wickeldorn
20 aus dem Gesenk und aus der radialen Bohrung 15 gezogen wird.
Durch erneutes Absenken des vertikal verschiebbaren Dorns 7 und gleichzeitiges Öffnen des Bodenteils 6 kann der entstandene Formkörper 18 nach unten aus dem Gesenk entfernt werden. Zum Ablegen und Abtransport ist eine Fangschale 25 19 vorgesehen, die vor dem Ausstoßen des Formkörpers 18 unter das Gesenk gefahren wird.
Nach dem Entfernen der Fangschale 19 mit dem Formkörper 18 kann das Gesenk wieder geschlossen und der vertikal verschiebbare Dorn 7 in die Ausgangsstellung 30 zurückgefahren werden. Der beschriebene Vorgang kann zur Herstellung eines weiteren Formkörpers erneut beginnen.
Der Zuschnitt 3 ist ein Flächengebilde mit einer an sich freigestellten Bindung zwischen den Fasern, die lediglich den beim Wickelvorgang auftretenden Reißkräften standhalten muss. Der Zuschnitt 3 kann deshalb sowohl aus einem Vlies, einem zusätzlich mechanisch verfestigten Vlies, einem Vlies mit Klebebindung der Fasern, einem Gewebe, einem Gestrick oder dergleichen bestehen. Weitere Anforderungen an den Zuschnitt können darin bestehen, dass der beim späteren Gebrauch nass- bzw. wasserfest sein muss, dass er gegen bestimmte chemische Stoffe beständig sein muss oder ähnliches.
Es kann erforderlich sein, beim Wickeln des Formkörpers zusätzlich zu den entstehenden mechanischen Verbindungen der Fasern ein Bindemittel (Klebstoff) beizugeben. Die Anforderungen an solche Bindemittel ergeben sich wiederum aus den geforderten Eigenschaftsbildern bei der Verwendung der Formkörper und aus den chemisch-physikalischen Eigenschaften der eingefüllten Begleitstoffe.
Die Begleitstoffe können hinsichtlich ihrer Beschaffenheit körnig, rieselfähig, flie- ßend, pulverförm ig, pastös oder auch ein Gemisch aus Komponenten mit diesen Eigenschaften sein.
Hinsichtlich ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften müssen die Begleitstoffe 9 geeignet sein, in der erfindungsgemäßen Einrichtung in einen Formkörper ein- gewickelt zu werden.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht vor, dass das Gesenk 20, bestehend aus einem ringförmigen Bauteil 21 und dem Gesenkboden 22, selbst rotieren kann. Nach dem Einfalten des Zuschnitts 3 in das Ge- senk und dem Ziehen des vertikal verschiebbaren Dorns 7 schließt sich die elastische Blende teilweise und formt den Zuschnitt zu einem Säckchen. Mit Einsetzen der Rotationsbewegung des Gesenks wird das eingefaltete Oberteil 23 des Zuschnitts 3 verdrillt und der Formkörper geschlossen. Die Zuführung und das Ausstoßen aus dem Gesenk können wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann durch zusätzliche Mittel ergänzt werden. So kann über Förderelemente der ausgestoßene Formkörper 18 direkt in ein be- reitstehendes Behältnis befördert werden. Ebenso ist es möglich, den Formkörper 18 in eine Verweilposition zu befördern, wo er wahlweise erwärmt werden kann und beispielsweise bei dessen Herstellung in den Formkörper 18 eingebrachte Flüssigkeiten wieder ausgetrieben werden.
5
Die Zufuhr der Zuschnitte 3 kann so ausgestaltet sein, dass diese unmittelbar vor der Zuführung der Zuschnitte geteilt werden, während im Übrigen über einen Vorschubapparat ein Band zugeführt wird.
10 Sofern die Formkörper dies zulassen, kann mit Fördereinrichtungen auch eine unmittelbare Verpackung oder auch eine zusätzliche Umhüllung mit Verpackungsmaterialien, wie Folien, erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Arbeitsschritt ein 15 Zuschnitt 3 zugeführt und derselbe über einem Gesenk positioniert wird.
Beim Zuführen kann ein zusätzlicher Arbeitsschritt ausgeführt werden, bei dem eine Flüssigkeit über eine Sprühvorrichtung 4 auf die Oberfläche des Zuschnitts 3 aufgebracht wird.
20
Nachfolgend wird auf dem Zuschnitt eine Teilmenge eines Begleitstoffes 9 so abgelagert, dass diese in etwa über dem Gesenk angeordnet ist.
Daran anschließend fährt ein vertikal verschiebbarer Dorn in das Gesenk ein und 25 nimmt den Zuschnitt und die abgelagerte Menge an Begleitstoffen 9 mit in den Gesenkinnenraum 16, wobei der Zuschnitt 3 zu einem Säckchen vorgefaltet wird.
Anschließend wird der vertikal verschiebbare Dorn 7 gezogen und eine Wickeleinrichtung fährt mit ihrem Wickeldorn 12 in das Gesenk ein, wobei der Wickeldorn 30 12 Fasern des Zuschnitts 3 erfasst, verdrillt und letztlich den gesamten Zuschnitt aufwickelt, wobei die Ablagerung der Begleitstoffe 9 im entstehenden Formkörper eingeschlossen wird. Nach Fertigstellung des Wickels 17 wird der Wickeldorn durch Zurückfahren der Wickeleinrichtung gezogen.
Daran anschließend wird das Gesenk durch Absenken des Bodenteils 6 geöffnet, der vertikal verschiebbare Dorn 7 fährt in das Gesenk ein und stößt den Wickel 17 aus dem Gesenk heraus. Nach dem Freiwerden nimmt der Formkörper 18 seine endgültige Form ein.
Daran anschließend wird der Formkörper 18 aus der Einrichtung heraus gefördert.
Eine andere Form des Herstellungsverfahrens sieht vor, dass anstelle des Aufwi- ckelns mit einem Wickeldorn das Gesenk insgesamt rotiert und der Formköper auf diese Weise durch Verdrillen der überstehenden Enden des Zuschnitts 3 gewickelt wird.
Die Erfindung hat also den Vorteil, dass sie es erlaubt, durch Wickeln im wesentlichen rotationssymmetrische Formkörper herzustellen, die mit Begleitstoffen gefüllt werden können, diese nach der Fertigstellung dauerhaft umschließen und zugleich die Möglichkeit eröffnen, bei auf die Herstellung folgenden Verwendungen der Formkörper die Begleitstoffe dosiert freizusetzen und erforderlichenfalls in einer Nassphase auch den Wickelkörper wieder aufzulösen.
Bezugszeichenliste
1 Platte
2 Durchbruch
3 Zuschnitt
4 Sprühvorrichtung
5 Ringförmiges Bauteil
6 Bodenteil
7 Vertikal verschiebbarer Dorn
8 Zuführeinrichtung
9 Begleitstoffe
10 Ansammlung der Begleitstoffe [9]
1 1 Blende
12 Wickeldorn
13 Antriebsmotor
14 Verschiebeeinheit
15 Radiale Bohrung
16 Innenraum des Gesenks
17 Wickel
18 Formkörper
19 Fangschale
20 Gesenk
21 Ringförmiges Bauteil
22 Gesenkboden
23 Eingefaltetes Oberteil des Zuschnitts [3]

Claims

Patentansprüche
1 . Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen Formkörpers (18), der aus einem Wickel (17) besteht
und im Inneren desselben verteilt angeordnete Begleitstoffe (9) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung:
- ein Mittel zur Zuführung von Zuschnitten (3) eines Flächengebildes hat, wobei das Mittel den Zuschnitt (3) zugleich über einem Gesenk so positioniert, dass dessen Ränder über den Rand des Gesenks hinaus ragen,
- das Gesenk wenigstens aus einem ringförmigen Bauteil (5) besteht,
- über dem Gesenk vertikal verschiebbar ein Dorn (7) angeordnet ist, der mit seinem unteren Ende wenigstens teilweise in das Gesenk einfahren kann und dessen unteres Ende an die Form des Gesenks in etwa ange- passt ist,
- eine Zuführeinrichtung (8) so angeordnet ist, dass sie Begleitstoffe (9) auf dem Zuschnitt (3) des Flächengebildes oder in einen durch Absenken des zylinderförmigen Bauteils vorgefalteten Trichter positionieren kann,
- eine Sprühvorrichtung (4) angeordnet ist, die ein Bindemittel auf das Flächengebilde überträgt,
- wobei der vertikal verschiebbare Dorn (7) nach dem Zuführen und Ausrichten des Zuschnitts (3) des Flächengebildes mit demselben in das Gesenk einfahrbar ist, in etwa gleichzeitig Begleitstoffe (9) beigegeben werden können und in eine seitliche Bohrung des ringförmigen Bauteils (5) des Gesenks ein Wickeldorn (12) einfahrbar ist,
- wobei durch Interaktion zwischen dem Zuschnitt (3), dem Wickeldorn (12) und dem ringförmigen Bauteil (5) ein Formkörper (18) erzeugbar ist, der geschlossen ist und aus dem Gesenk entfernbar ist.
2. Einrichtung zur Herstellung eines dimensionsstabilen Formkörpers (18), der aus einem Wickel (17) besteht
und im Inneren desselben verteilt angeordnete Begleitstoffe (9) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung:
- ein Mittel zur Zuführung von Zuschnitten (3) eines Flächengebildes hat, wobei das Mittel den Zuschnitt (3) zugleich über einem Gesenk so positioniert, dass dessen Ränder über den Rand des Gesenks hinaus ragen,
- das Gesenk mehrteilig ist und wenigstens aus einem Bodenteil (6) und einem ringförmigen Bauteil (5) besteht und absenkbar ist,
- über dem Gesenk vertikal verschiebbar ein Dorn (7) angeordnet ist, der mit seinem unteren Ende wenigstens teilweise in das Gesenk einfahren kann und dessen unteres Ende an die Form des Gesenks in etwa ange- passt ist,
- eine Zuführeinrichtung (8) so angeordnet ist, dass sie Begleitstoffe (9) auf dem Zuschnitt (3) des Flächengebildes oder in einen durch Absenken des zylinderförmigen Bauteils vorgefalteten Trichter positionieren kann,
- eine Sprühvorrichtung (4) angeordnet ist, die ein Bindemittel auf das Flächengebilde überträgt,
- wobei der vertikal verschiebbare Dorn (7) nach dem Zuführen und Ausrichten des Zuschnitts (3) des Flächengebildes mit demselben in das Gesenk einfahrbar ist, gleichzeitig Begleitstoffe (9) beigegeben werden können,
- wobei das Gesenk eine Rotationsbewegung ausführen kann und der Zuschnitt (3) durch Reibschluss mit dem Gesenk mitführbar ist und gleichzeitig Abschnitte des Zuschnittes (3) durch starre Bauteile abbremsbar sind und dadurch ein Wickelvorgang ausführbar ist, der den Formkörper (18) im Gesenk erzeugen kann, denselben schließen kann und nach dem Schließvorgang aus dem Gesenk entfernbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuschnitt (3) des Flächengebildes aus einem Vorratsspeicher fertiger
Zuschnitte entnehmbar ist
oder durch eine Vorschubeinheit in Streifen- oder Bandform zuführbar und durch eine derselben zugeordnete Schneideinrichtung herstellbar ist, wobei diese durch
eine Fördereinrichtung zum Gesenk beförderbar und ausrichtbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuschnitt (3) vor oder während des Transportes zum Gesenk mit Hilfe einer Sprüheinrichtung (4) mit einer Flüssigkeit benetzbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der vertikal verschiebbare Dorn (7) einen Zuführkanal für die Begleitstoffe (9) hat.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
diese eine Verweilposition oder einen Verweilbereich hat, in den der Formkörper (18) bis zum Erstarren des Bindemittels verbleibt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Verweilposition oder dem Verweilbereich eine Zufuhr von Wärme vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Gesenk oder der Verweilposition eine Fördereinrichtung zum Abtransport der Formkörper (18) zugeordnet ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschnitt (3) der Einrichtung zugeführt und über ein Gesenk so positioniert wird, dass der Zuschnitt (3) an jeder Seite des Gesenks über dessen Öffnung übersteht
nachfolgend eine variable Menge Begleitstoffe (9) in etwa ins Zentrum des Zuschnitts (3) gegeben wird,
anschließend oder gleichzeitig ein vertikal verschiebbarer Dorn (7) das Zentrum des Zuschnitts (3) in das Gesenk hineindrückt und anschließend in die Ausgangslage zurückfährt,
der Zuschnitt (3) durch eine Wickeleinrichtung in eine Rotationsbewegung versetzt wird und zu einem geschlossenen Wickel geformt wird,
nachfolgend der Formkörper (18) nach unten aus dem Gesenk entfernt wird.
10.Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuschnitt (3) vor der Positionierung über dem Gesenk mit einer Flüssigkeit benetzt wird.
1 1 .Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuschnitt (3) durch eine Schneideinrichtung von einem Spaltband abgetrennt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Wickeldorn seitlich in das Gesenk einfährt und durch Interaktion mit dem Zuschnitt (3) einen Wickel (17) im Gesenk erzeugt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wickel (17) durch Rotation des Gesenks, bestehend aus ringförmigem Bauteil (5) und Bodenteil (6), in Interaktion mit feststehenden Bauteilen der Einrichtung erzeugt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Formkörper (18) nach dem Entformen durch eine Fördereinrichtung der eine Fangschale (19) übernommen wird.
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