DE4415698A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken, wie Verpackungsform­ stücke, Paletten o. dgl. aus Fasermaterial, insbesondere aus auf Schnitzelgröße zerkleinerten Altpapier- und/oder Kartonagenabfällen, bei dem das in einer Aufschwemmung mehr oder weniger aufgelöste Faserrohmaterial mit in die Aufschwemmung eingetauchten Saugformen angesaugt, ver­ festigt, von der Saugform abgehoben und die Formstücke anschließend getrocknet werden.

Ein derartiges Verfahren ist seit langem hinlänglich be­ kannt und wird auch in Verbindung mit einer Vorrichtung bspw. nach dem DE-GM 9 33 468 benutzt. Bezüglich der Formstücke selbst ist zu verweisen bspw. auf DE-GM 87 14 602, US-PS 3 135 450 und DE-GM 92 04 795, wobei im letzteren Fall das Formstück, dessen rauhe Flächen nach innen weisen, mit einer auf gleiche Weise hergestellten formentsprechenden Kappe überdeckt sein kann.

Schließlich ist es nach der EP-PS 921 056 670 bekannt, und zwar für Verpackungsbehälter die beiden Formstücke als Hohlkörper auszubilden, deren Innenraum mit einer ebenflächigen Deckschale aus dem gleichen Material abge­ schlossen ist, wobei die ebenflächigen, glatten Seiten jedes Formkörpers und der zugehörigen Deckschalen die In­ nen- und Außenflächen des Behälters bilden und die rauhen Flächen der Formkörper und der Deckschalen in die Innen­ räume der Formkörper gerichtet sind. Die beiden ein Form­ stück bildenden Schalen werden dabei entweder einfach zu­ sammengesteckt, können aber auch miteinander verklebt werden, d. h., größere über 4 bis 6 mm Wandstärken werden hierbei also dadurch erreicht, daß man praktisch zwei se­ parate Formstücke herstellt und diese zusammenfügt, wobei jedoch ein Materialverbund der beiden Schalen nicht er­ reichbar ist, der, wie gesagt, nur durch Verkleben er­ reicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit dem sich Formstücke von doppelter Wandstärke ergeben, die zwar ebenfalls aus zwei Schalen bestehen, welche Schalen aber in sich einen festen Materialverbund bilden.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei ebenflä­ chige oder zwei ineinanderfügbare, entsprechend dimensio­ nierte und geformte, das Formstück bildende Formstück­ teile an ihren Saugformen verbleibend, im nassen Zustand aneinandergelegt und durch Saug- und/oder Preßdruck mit­ einander verbunden, gemeinsam von den Saugformen abgeho­ ben und anschließend getrocknet werden.

Mit diesem Verfahren werden zwar auch separate Formstücke in bekannter Weise hergestellt, wesentlich ist aber hier­ bei, daß die Formstücke nach dem Saugvorgang von ihren Saugformen nicht abgehoben und getrocknet werden, son­ dern, an diesen verbleibend, im nassen Zustand mit ihren rauhen Flächen zur gegenseitigen Anlage gebracht und un­ ter Druck gesetzt werden, was gleichzeitig mit einer Grobentwässerung und Faser- bzw. Schnitzelverhakung ver­ bunden ist, die zu einem in sich weitgehend einheitlichen Materialverbund führt, der dann insgesamt von den Saug­ formen abgehoben und getrocknet wird. Dies ist vor allem für Formkörper von Interesse, die eine höhere Wandstärke und eine höhere Stabilität verlangen, wie das bspw. gefordert werden muß, wenn man solche Formstücke einer Verwendung als Paletten zugänglich machen will, die, wie sich gezeigt hat, durchaus für leichte bis mittelschwere Auflasten geeignet sind.

Da die ein Formstück bilden sollenden Formteile in herkömmlicher Weise hergestellt werden, stünde grundsätz­ lich nichts entgegen, wie bisher die Formkörper einzeln von ihren Saugformen abzunehmen und in eine Sondervor­ richtung einzusetzen, um sie gemeinsam verpressen und entwässern zu können oder um das eine Formteil abzunehmen und auf oder in das andere an seiner Saugform verbliebene Formteil einzusetzen, was jedoch einer rationellen Ferti­ gung widerspräche.

Aus diesem Grund ist für die Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung vorgesehen, bestehend, wie bisher, aus einem Faserstoffaufschwemmbehälter mit darin eintauchba­ ren Saugformen, Formstückablagefläche und daran ange­ schlossener Trocknungsstrecke, wobei aber erfindungsgemäß die Saugformen mindestens eines Saugformpaares an einem gemeinsamen Eintauchhalter relativ zueinander beweglich gelagert und die Saugformen mit ihren Saugflächen gegen­ einandergerichtet sind.

Beim Saugvorgang sind hierbei die beiden Saugformen aus­ reichend weit voneinander entfernt, um eine ausreichende Schnitzel- bzw. Faserstoffzufuhr zu den Saugflächen zu gewährleisten. Nach Abschluß des Saugvorganges werden beide Saugformen mittels ihres Saugformhalters aus der Aufschwemmung herausgehoben und zusammengefahren, wobei bspw. der Saugdruck der oberen Form auf Preßdruck umge­ schaltet und der Saugdruck an der unteren Form auf­ rechterhalten oder wieder eingeschaltet wird, um die Ent­ wässerung und Materialverhakung zu bewirken. Danach wird der Druck an der oberen Saugform wieder umgeschaltet, und die Formen werden auseinandergefahren, wobei das fertige, aus zwei Formteilen gebildete Formstück aufgrund des an­ liegenden Saugdruckes an der oberen Saugform haftet. Nun­ mehr wird zwischen die beiden auseinandergefahrenen Saug­ formen eine Ablagefläche eingefahren, um via Preßdruck das fertige Formstück zu lösen und auf der Auflagefläche abzulegen sowie in geeigneter Weise der Trocknungsstrecke zuzuführen. Dieser ganze Vorgang, der auch umgekehrt bzgl. der Saugformen durchgeführt werden kann, d. h., Ver­ bleib des fertigen Formstückes an der unteren Saugform, ist vorteilhaft weitgehend bei entsprechender Vorrich­ tungsgestaltung einer Automatisation zugänglich, und es entstehen Formstücke, egal ob es sich um solche für Ver­ packungszwecke handelt oder um bspw. Paletten. Die gegen­ über bisher hergestellten Formstücken etwa die doppelte Wandstärke aufweisenden Formstücke weisen dabei allseitig nach außen "glatte" Oberflächen mit feiner Siebstruktur auf, die von den Saugflächen der Saugform herrührt.

Nach der EP-PS 05 043 311 ist zwar bekannt, im Saugform­ werkzeug mindestens ein weiteres, kleineres Saugformwerk­ zeug in Distanz zu halten und dieses kleinere Saugform­ werkzeug gleichzeitig mit dem anderen größeren Saugwerk­ zeug unter Saugdruck zu setzen und dabei die beiden ent­ stehenden Formstücke zu einem zusammenhängenden Formstück auszubilden. Dieses Verfahren dient aber lediglich dazu, ein Formstück in bestimmten kleinen Bereichen zu verstär­ ken und ist für die Herstellung von Formstücken der hier interessierenden Art, also mit durchgehend gleicher und doppelter Wandstärke schon deshalb nicht geeignet, weil sich die beiden Saugformen bezüglich einer ausreichenden Schnitzel- bzw. Faserstoffzufuhr gegenseitig behindern würden. Im vorliegenden Fall entstehen also beim Saugen zunächst voneinander unabhängige Formstücke, die erst nach Abschluß des Saugvorganges, wie beschrieben zusam­ mengebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die vorteilhaft zu seiner Durchführung vorgesehene Vorrichtung einschließ­ lich diesbezüglich vorteilhafter Ausgestaltung werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 perspektivisch und im Schnitt ein fertiges Formstück;

Fig. 2, 3 perspektivisch und im Schnitt die zur Herstel­ lung des Formstückes gemäß Fig. 1 erforderlichen Saugformen;

Fig. 4 stark vergrößert einen Schnitt durch die Form­ stückwand und

Fig. 5 stark schematisiert und im Schnitt die Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Gestalt des in Fig. 1 dargestellten Formstückes F ist so einfach wie möglich gewählt und nicht als verbindlich anzusehen, d. h., das Formstück F kann bspw. also auch Form und Größe einer Palette mit angeformten Aufstellfü­ ßen, Eintiefungsprofile o. dgl. haben. Auch Form und Größe der dargestellten Eintiefungsprofilierung 8 am Formteil F₁ ist willkürlich gewählt. Wesentlich ist dem­ gegenüber der Schichtaufbau im Formstück F, wie in Fig. 4 stark vergrößert dargestellt, die erkennen läßt, daß durch den Saug- und/oder Preßvorgang die beiden Form­ stückteile F₁, F₂ im Bereich ihrer "neutralen" Verbin­ dungsebene 10 miteinander durch "Verhaken" der Faser- bzw. Schnitzelteile 11 miteinander verbunden sind und nur, wenn überhaupt, mit Gewalt voneinander zu trennen sind.

Die Saugformen 2, 2′, d. h. deren Saugflächen 6 sind, ausgehend von der bspw. dargestellten Form, so ausgebil­ det, daß das gebildete Formstückteil F₂ nach Abschluß des Saugvorganges in das gebildete Formstückteil F₁ hinein­ paßt, d. h., mit ihren rauhen Flächen 12 gegeneinander zur Anlage gebracht werden können. Die "glatten", die Sieb­ struktur aufweisenden Flächen der Formstückteile F₁, F₂ sind mit 13 bezeichnet. Dabei ist es möglich, wie dies in Fig. 1 schematisch mit angedeutet ist, zur Stabilität mit beitragende, netz- oder gitterförmige Zwischenlagen 9 vor dem Zusammenfügen der beiden Formteile F₁, F₂ mit einzu­ fügen. Falls bezüglich erhöhter Belastbarkeit besondere Anforderungen gestellt werden, was bspw. bei Ausbildung als Paletten in Frage kommen kann, können auch mas­ sive und querschnittsangepaßte Versteifungseinlagen (nicht dargestellt) aus geeignetem Material in die Ein­ tiefungsprofilierungen 8 eingelegt werden, und es wäre sogar möglich, nach der Trocknung in die Hohlräume bspw. geeigneten Kunststoff einzuspritzen.

Bezüglich der Durchführung des Verfahrens und der dafür besonders geeigneten Vorrichtung wird auf Fig. 5 Bezug genommen, wonach diese in bekannter Weise besteht aus ei­ nem Faserstoffaufschwemmbehälter 1 mit darin eintauchba­ ren Saugformen 2, 2′, Formstückablagefläche 3 und daran angeschlossener Trocknungsstrecke 4, bei der es sich um einen mehr oder weniger langen Trocknungstunnel mit ent­ sprechenden Fördereinrichtungen handelt.

Die vorbeschriebene Saugformen 2, 2′ eines Saugformpaares P sind an einem gemeinsamen Eintauchhalter 5 relativ zu­ einander beweglich gelagert und mit ihren Saugflächen 6 gegeneinandergerichtet. Die Saugausformung der Formstück­ teile F₁, F₂ erfolgt in der ausreichend weit voneinander distanzierten Stellung der Saugformen 2, 2′, denn nur diese garantiert eine ausreichende Faser- bzw. Schnitzel­ zuströmung zu den Saugflächen 6 aus der Faseraufschwem­ mung AS gemäß Fig. 5.

Nach erfolgter Saugausformung der Formstückteile wird der ganze Eintauchhalter 5 aus der Faseraufschwemmung AS her­ ausgehoben und die beiden Saugformen 2, 2′ werden, ggf. unter Einfügung einer Zwischenlage 9 und/oder stabilisie­ render Einlagen in Eintiefungsprofilierungen 8 dicht zu­ sammengefahren, wobei zweckmäßig an der unteren Saugform 2′ der Saugdruck aufrechterhalten und die obere Saugform 2 auf Preßdruck umgeschaltet wird, wofür die Vorrichtung, wie stark schematisiert in Fig. 5 angedeutet, geeignete Einrichtungen 14 zur Druckumschaltung aufweist.

Nach Beendigung dieses Verbindungsvorganges der beiden Formteile F₁, F₂ wird die obere Saugform 2 wieder auf Saugdruck umgeschaltet, und der Preßdruck an der unteren Saugform 2′ abgeschaltet, so daß beim Auseinanderfahren der beiden Saugformen 2, 2′ das fertige und noch feuchte Formstück F an der oberen Saugform 2 haften bleibt. Bei untergefahrener Formstückablagefläche 3 wird dann das Formstück F bspw. mit einem kurzen Druckstoß abgeblasen, fällt auf die Ablagefläche 3 und wird in geeigneter Weise in die Trocknungsstrecke 4 eingeführt. Dargestellt ist die Vorrichtung ohne jegliche Antriebs- und Bewegungsele­ mente, da es sich hierbei um rein konstruktive Gegeben­ heiten handelt, die sich in ihrer speziellen Ausbildung auch danach richten, inwieweit der ganze Vorgang automa­ tisch ablaufen soll oder ob, im Gegensatz wie beschrie­ ben, das fertige Formstück von der unteren Saugform 2′ abgenommen werden soll.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Formstücken, wie Ver­ packungsformstücke, Paletten o. dgl. aus Fasermaterial, insbesondere aus auf Schnitzelgröße zerkleinerten Altpa­ pier- und/oder Kartonagenabfällen, bei dem das in einer Aufschwemmung mehr oder weniger aufgelöste Faserrohmate­ rial mit in die Aufschwemmung eingetauchten Saugformen (2, 2′) angesaugt, verfestigt, von der Saugform abgeho­ ben und die Formstücke (F) anschließend getrock­ net werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ebenflächige oder zwei ineinanderfügbare, ent­ sprechend dimensionierte und geformte, das Formstück (F) bildende Formstückteile (F₁, F₂) an ihren Saugformen (2, 2′) verbleibend, im nassen Zustand aneinandergelegt und durch Saug- und/oder Preßdruck miteinander verbunden, gemeinsam von den Saugformen (2, 2′) abgehoben und an­ schließend getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von Hohlräumen (7) zwischen den bei­ den Formstückteilen (F₁, F₂) mindestens eines mit Ein­ tiefungsprofilierungen (8) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Hohlraum (7) zwischen den Form­ stückteilen (F₁, F₂) nach dem Trocknen mit versteifendem Kunststoff ausgeschäumt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenfügen der beiden Formstückteile (F₁, F₂) eine netz- oder gitterförmige Zwischenlage (9) zwi­ schen die beiden Formstückteile (F₁, F₂) eingelegt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, bestehend aus einem Faserstoffaufschwemm­ behälter (1) mit darin eintauchbaren Saugformen (2, 2′), Formstückablagefläche (3) und daran angeschlossener Trocknungsstrecke (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Saugformen (2, 2′) mindestens eines Saug­ formpaares (P) an einem gemeinsamen Eintauchhalter (5) relativ zueinander beweglich gelagert und die Saugformen (2, 2′) mit ihren Saugflächen (6) gegeneinandergerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Saugformen (2, 2′) mit Ein­ richtungen (14) zum Wechsel von Saugdruck auf Preßdruck ausgestattet ist.