CH719737A1

CH719737A1 - Method, mold and manufacturing device for producing a fiber-based blank from pulp.

Info

Publication number: CH719737A1
Application number: CH000666/2022A
Authority: CH
Inventors: Carlsen Christian; Preiss Christian; Waseem Shaikh
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2023-12-15
Also published as: WO2023232880A1; EP4532837A1; US20250333909A1; CN119317750A

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren, eine Giessform und eine Herstellvorrichtung zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings insbesondere eines Behälters oder eines faserbasierten Verschlusselements für einen Behälter aus Pulpe (40). Das Verfahren umfasst die Schritte – Bereitstellen einer Giessform, – Füllen der Giessform mit einer Prozessflüssigkeit (30), sodass in der Giessform ein Flüssigkeitsvorrat (31) gebildet ist und – Aufbringen von Pulpe (40) auf den Flüssigkeitsvorrat (31) in der Giessform.Disclosed is a method, a mold and a manufacturing device for producing a fiber-based blank, in particular a container or a fiber-based closure element for a container made of pulp (40). The method comprises the steps of - providing a casting mold, - filling the casting mold with a process liquid (30) so that a liquid supply (31) is formed in the casting mold and - applying pulp (40) to the liquid supply (31) in the casting mold.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe, insbesondere eines Behälters oder eines faserbasierten Verschlusselements für einen Behälter, eine Giessform zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe sowie eine Herstellvorrichtung umfassend eine Giessform gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. The present invention relates to a method for producing a fiber-based blank from pulp, in particular a container or a fiber-based closure element for a container, a mold for producing a fiber-based blank from pulp and a manufacturing device comprising a mold according to the preamble of the independent claims.

[0002] Ein faserbasierter Behälter wurde in der WO 2012/139590 A1 vorgeschlagen. Zur Herstellung dieses Behälters wird sogenannte Pulpe in eine kopfüber angeordnete Form durch Einspritzen eingebracht und mit einem flexiblen Ballon in dieser Form an eine entsprechende Wandung gedrückt und entsprechend komprimiert. Dabei wird die Pulpe zusammengedrückt und auf eine Temperatur von rund 180° C aufgeheizt, um den Behälter zu trocknen. [0002] A fiber-based container was proposed in WO 2012/139590 A1. To produce this container, so-called pulp is injected into a mold arranged upside down and pressed into this mold with a flexible balloon against a corresponding wall and compressed accordingly. The pulp is compressed and heated to a temperature of around 180° C to dry the container.

[0003] Pulpe ist eine Mischung aus Fasern und Wasser, insbesondere Naturfasern wie Hanffasern, Zellulosefasern oder Flachsfasern oder einer Mischung davon. Gegebenenfalls weist die Pulpe Zusatzstoffe auf, die beispielsweise ein Aushärten der komprimierten Pulpe verbessern oder Einfluss auf das spätere Aussehen haben oder generell die Eigenschaften der Pulpe oder des späteren Behälters verändern. Pulp is a mixture of fibers and water, especially natural fibers such as hemp fibers, cellulose fibers or flax fibers or a mixture thereof. If necessary, the pulp has additives which, for example, improve hardening of the compressed pulp or have an influence on the later appearance or generally change the properties of the pulp or the later container.

[0004] Da die Pulpe aus unterschiedlichen Bestandteilen besteht, deren Eigenschaften variieren können, ist der Einspritzvorgang ebenfalls sehr schwer kontrollierbar. Insbesondere die Art und die Menge der Ablagerung der Pulpe innerhalb der Form ist weitestgehend dem Zufall überlassen. Dies schlägt sich am fertigen Behälter in unterschiedlichen Eigenschaften nieder, beispielsweise in unterschiedlichen Wanddicken und damit in unterschiedlichen Festigkeiten oder in unterschiedlichen Oberflächen. [0004] Since the pulp consists of different components whose properties can vary, the injection process is also very difficult to control. In particular, the type and amount of pulp deposition within the mold is largely left to chance. This is reflected in different properties of the finished container, for example in different wall thicknesses and therefore in different strengths or in different surfaces.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung zumindest einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll ein Verfahren und eine Giessform bereitgestellt werden, die es ermöglichen, die Ablagerung der Pulpe zu kontrollieren und vorzugsweise zu steuern. It is the object of the invention to eliminate at least one or more disadvantages of the prior art. In particular, a method and a mold should be provided which make it possible to control and preferably control the deposition of the pulp.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Verfahren und Vorrichtungen gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. [0006] This object is achieved by the methods and devices defined in the independent patent claims. Further embodiments result from the dependent patent claims.

[0007] Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe umfasst die Schritte: – Bereitstellen einer Giessform, – Füllen der Giessform mit einer Prozessflüssigkeit, insbesondere Wasser, sodass in der Giessform ein Flüssigkeitsvorrat gebildet ist, – Aufbringen von Pulpe auf den Flüssigkeitsvorrat in der Giessform.A method according to the invention for producing a fiber-based blank from pulp comprises the steps: - providing a casting mold, - filling the casting mold with a process liquid, in particular water, so that a liquid supply is formed in the casting mold, - applying pulp to the liquid supply in the mold.

[0008] Das Füllen der Giessform mit einer Prozessflüssigkeit ermöglicht es, innerhalb der Giessform bestimmte Prozessbedingungen zu schaffen. Der Flüssigkeitsvorrat stellt eine stehende Säule bereit, die im Wesentlichen frei von Turbulenzen und/oder Verwirbelungen ist. Filling the mold with a process liquid makes it possible to create certain process conditions within the mold. The liquid supply provides a standing column that is essentially free of turbulence and/or turbulence.

[0009] Durch das Aufbringen von Pulpe auf diesen Flüssigkeitsvorrat werden zwei Medien in Verbindung gebracht, die vergleichbare Eigenschaften aufweisen. Wird beispielsweise Wasser als Prozessflüssigkeit verwendet ist der Flüssigkeitsvorrat ebenfalls aus Wasser. Die Pulpe ist ebenfalls eine im Wesentlichen wasserbasierte Mischung. Wird also die Pulpe auf den Flüssigkeitsvorrat aufgebraucht, so vermischen sich diese beiden Medien nicht. Der Flüssigkeitsvorrat wird praktisch durch die Pulpe aufgefüllt. Der Flüssigkeitsvorrat stellt also eine stehende Wassersäule bereit, die durch das Aufbringen von Pulpe auf diese Wassersäule lediglich verlängert wird. By applying pulp to this liquid supply, two media are brought into contact that have comparable properties. For example, if water is used as the process liquid, the liquid supply is also made of water. The pulp is also an essentially water-based mixture. So if the pulp is used up on the liquid supply, these two media do not mix. The liquid supply is practically replenished by the pulp. The liquid supply therefore provides a standing water column, which is simply extended by applying pulp to this water column.

[0010] Eine Giessform zum Herstellen eines faserbasierten Rohlings ist typischerweise flüssigkeitsdurchlässig und weist zwei Formhälften auf, die voneinander getrennt werden können. Diese zwei Formhälften stellen eine Kavität bereit, in die die Pulpe eingebracht wird. In einer einfachen Form kann die Giessform beispielsweise aus einem Metallgitter ausgebildet sein, welches eine Aussenbegrenzung aufweist, die flüssigkeitsundurchlässig ist, sodass innerhalb dieser Giessform ein Flüssigkeitsvorrat bereitgestellt werden kann. In einer einfachen Form kann die Aussenbegrenzung beispielsweise durch einen Behälter bereitgestellt werden, wobei dieser Behälter geflutet werden kann. A mold for producing a fiber-based blank is typically liquid-permeable and has two mold halves that can be separated from one another. These two mold halves provide a cavity into which the pulp is placed. In a simple form, the mold can be formed, for example, from a metal grid which has an outer boundary that is impermeable to liquid, so that a supply of liquid can be provided within this mold. In a simple form, the external boundary can be provided, for example, by a container, which container can be flooded.

[0011] Die Kavität entspricht im Wesentlichen einem Negativabdruck des herzustellenden Rohlings und weist entsprechend wie der Rohling eine Mündungsöffnung auf. Die Pulpe wird entsprechend über die Mündungsöffnung eingebracht. Bei einem Behälter in der Form einer Flasche ist die Mündungsöffnung die Ausgussöffnung am Flaschenhals. Der Rohling kann jedoch auch beispielsweise die Form eines nach oben offenen Behälters ohne spezifische Mündung einnehmen, beispielsweise eine Schale, ein Becher oder ein Tray. Diese sind mit einer Öffnung versehen, die in bestimmungsgemässen Gebrauch meist nach oben zeigt. Entsprechend wird die Pulpe über den Öffnungsquerschnitt der entsprechenden Öffnung eingebracht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Giessform bei derartigen Weithalsbehältern, wie beispielsweise einem Becher, im Bereich der Öffnung mit einem Deckel verschlossen ist und hier eine separate Mündung vorgesehen ist, um die Pulpe in die Giessform einzubringen. The cavity essentially corresponds to a negative impression of the blank to be produced and, like the blank, has a mouth opening. The pulp is introduced accordingly via the mouth opening. For a container in the shape of a bottle, the mouth opening is the pouring opening on the neck of the bottle. However, the blank can also take the shape of an open-topped container without a specific mouth, for example a bowl, a cup or a tray. These are provided with an opening that usually points upwards when used as intended. Accordingly, the pulp is introduced via the opening cross section of the corresponding opening. However, it can also be provided that the mold in such wide-necked containers, such as a cup, is closed with a lid in the area of the opening and a separate mouth is provided here in order to introduce the pulp into the mold.

[0012] Nach dem Aufbringen der Pulpe auf den Flüssigkeitsvorrat kann durch gezieltes Ablassen des Flüssigkeitsvorrates durch die Giessform hindurch der Flüssigkeitsvorrat ersetzt werden. Durch das Ablassen des Flüssigkeitsvorrates strömt die Pulpe in die Giessform nach. After the pulp has been applied to the liquid supply, the liquid supply can be replaced by selectively draining the liquid supply through the mold. By draining the liquid supply, the pulp flows into the mold.

[0013] Dabei kann der Ablassvorgang durch einen Überdruck gesteuert werden, der auf die Pulpe aufgebracht wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, den Flüssigkeitsvorrat in der Giessform mit einem Unterdruck zu entfernen, sodass die Pulpe in die Giessform hineingesaugt wird. The draining process can be controlled by an excess pressure that is applied to the pulp. Additionally or alternatively, provision can be made to remove the liquid supply in the mold using a negative pressure, so that the pulp is sucked into the mold.

[0014] Das Ablassen des Flüssigkeitsvorrates kann beispielsweise auch durch eine Blende gesteuert werden, sodass die Ablassgeschwindigkeit durch eine Begrenzung des Ablassvolumens beschränkt wird oder geregelt werden kann. The draining of the liquid supply can also be controlled, for example, by a diaphragm, so that the draining speed is limited or can be regulated by limiting the draining volume.

[0015] Durch das Ablassen des Flüssigkeitsvorrates kann insbesondere innerhalb der Giessform eine Strömung der Pulpe entstehen und sich dabei die nachströmende Pulpe an einer Innenwandung der Giessform, und somit der Kavität, absetzen. By draining the liquid supply, a flow of pulp can arise, particularly within the mold, and the inflowing pulp can settle on an inner wall of the mold, and thus the cavity.

[0016] Durch das Absetzen der Pulpe an einer Innenwandung der Giessform wird eine Wandung des späteren Rohlings aufgebaut. Durch eine wie oben erwähnte Steuerung oder Regelung mittels Drucks oder Volumen kann auf den Absatzvorgang Einfluss genommen werden und entsprechend auf den Aufbau der Wandung. By depositing the pulp on an inner wall of the mold, a wall of the later blank is built up. By means of control or regulation using pressure or volume as mentioned above, the sales process can be influenced and, accordingly, the structure of the wall.

[0017] Zusätzlich oder alternativ können unterschiedliche Pulpen nacheinander in die Giessform eingebracht werden. Über ein derartiges serielles Einbringen unterschiedlicher Pulpen kann ein schichtweiser Aufbau des Rohlings innerhalb der Giessform erzeugt werden. So können beispielsweise Pulpen verwendet werden, die sich farblich oder anhand ihrer Eigenschaften, insbesondere ihrer Fasereigenschaften oder ihrer funktionalen Eigenschaften wie beispielsweise der Barriereeigenschaften unterscheiden. Additionally or alternatively, different pulps can be introduced into the mold one after the other. By introducing different pulps in series in this way, a layered structure of the blank can be created within the mold. For example, pulps can be used that differ in color or based on their properties, in particular their fiber properties or their functional properties such as barrier properties.

[0018] Es kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsvorrat an mehreren Stellen aus der Giessform abgelassen wird. Diese Stellen können dabei unterschiedlichen Segmenten oder Bereichen des späteren Rohlings und somit auch der Giessform entsprechen. It can be provided that the liquid supply is drained from the mold at several points. These points can correspond to different segments or areas of the later blank and thus also the casting mold.

[0019] Durch das Ablassen des Flüssigkeitsvorrates an mehreren Stellen kann die Strömung der Pulpe innerhalb der Giessform gelenkt werden, sodass auch das Absetzen der Pulpe gesteuert und kontrolliert werden kann. Dadurch lässt sich die Wandung des Rohlings gezielt aufbauen und die Menge sowie der jeweilige Ort der abgelagerten oder abgesetzten Pulpe gezielt steuern. By draining the liquid supply at several points, the flow of the pulp within the mold can be directed so that the settling of the pulp can also be controlled and monitored. This allows the wall of the blank to be built up in a targeted manner and the amount and location of the deposited pulp to be controlled in a targeted manner.

[0020] Das Absetzen der Pulpe bezeichnet hier das Absetzen der sich in der Pulpe befindlichen Fasern, vorliegend an der Innenwandung der Giessform in der Kavität. The settling of the pulp here refers to the settling of the fibers located in the pulp, in this case on the inner wall of the mold in the cavity.

[0021] Es kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsvorrat in einer bestimmten zeitlichen Abfolge durch die mehreren Stellen aus der Giessform abgelassen wird. [0021] It can be provided that the liquid supply is drained from the mold through the several points in a specific time sequence.

[0022] Dies ermöglicht das präzise Steuern der Strömung der Pulpe und damit das gezielte Verteilen der Fasern. Entsprechend kann der Aufbau der Rohlingswandung gezielt gesteuert werden und eine Faserverteilung innerhalb der Rohlingswandung hergestellt werden, die spezifischen Anforderungen entspricht. This enables the flow of the pulp to be precisely controlled and thus the fibers to be distributed in a targeted manner. Accordingly, the structure of the blank wall can be specifically controlled and a fiber distribution within the blank wall can be produced that meets specific requirements.

[0023] So kann beispielsweise in Bereichen mit erhöhter Krafteinwirkung ein dickerer Aufbau als im restlichen Rohling erreicht werden. So lassen sich Rohlinge beispielsweise für Behälter schaffen, die beispielsweise im Gewicht oder hinsichtlich ihrer Stapelbarkeit (Top Load) oder der Ausrichtung der Fasern und vielem mehr optimiert sind. Durch das gezielte Ablagern von Fasern kann eine erhöhte Ablagerung von Fasern vermieden werden, an Stellen, die kaum beansprucht werden. Dies ist bei konventionellen Verfahren nicht möglich. Die Wandstärke des Rohlings, und damit des Behälters, entspricht typischerweise immer der Wandstärke die benötigt wird, um die höchste Kraft aufzunehmen, da in den üblichen angewandten Verfahren eine gezielte Steuerung des Absetzvorgangs der Fasern nicht möglich ist. For example, in areas with increased force, a thicker structure can be achieved than in the rest of the blank. For example, blanks can be created for containers that are optimized in terms of weight or stackability (top load) or the orientation of the fibers and much more. By specifically depositing fibers, increased deposits of fibers can be avoided in places that are hardly subjected to stress. This is not possible with conventional processes. The wall thickness of the blank, and thus of the container, typically always corresponds to the wall thickness that is required to absorb the highest force, since targeted control of the settling process of the fibers is not possible in the usual methods used.

[0024] Es kann vorgesehen sein, dass eine entsprechende Giessform mehrere Ablassöffnungen aufweist, die in einer bestimmten zeitlichen Folge geöffnet werden. Der Ausdruck „Ablassen“ bezeichnet vorliegend das Ausbringen von Flüssigkeit aus der Giessform. [0024] It can be provided that a corresponding casting mold has several drain openings which are opened in a specific time sequence. The term “draining” in this case refers to the discharge of liquid from the mold.

[0025] Vorzugsweise wird die Pulpe mit einem Überdruck in die Giessform eingebracht, insbesondere wird ein Überdruck erzeugt, nachdem die Pulpe auf den Flüssigkeitsvorrat aufgebracht ist, also während des Ablassens des Flüssigkeitsvorrates. Der Druck kann insbesondere vor dem Ablassen des Flüssigkeitsvorrates aufgebaut werden. Preferably, the pulp is introduced into the mold with an overpressure, in particular an overpressure is generated after the pulp has been applied to the liquid supply, i.e. during the draining of the liquid supply. The pressure can be built up in particular before the liquid supply is drained.

[0026] Durch den Aufbau eines Überdrucks lässt sich die Strömung der Pulpe präziser steuern. By building up excess pressure, the flow of the pulp can be controlled more precisely.

[0027] Vor dem Einbringen der Pulpe kann die Giessform durch das Füllen mit Prozessflüssigkeit rückgespült werden. Dabei kann die Prozessflüssigkeit durch eine der Öffnung des Rohlings entsprechende Mündungsöffnung der Giessform ausgetragen werden. Dies erlaubt das einfache Rückspülen der Giessform wobei die Rückspülflüssigkeit und die Prozessflüssigkeit vorzugsweise identisch sind. Sobald der Rückspülvorgang gestoppt wird ist die Giessform bereits mit einem wie vorliegend beschriebenen Flüssigkeitsvorrat gefüllt und die Pulpe kann sofort auf den Flüssigkeitsvorrat aufgebracht werden. Before introducing the pulp, the mold can be backwashed by filling it with process liquid. The process liquid can be discharged through a mouth opening of the mold corresponding to the opening of the blank. This allows the mold to be easily backwashed, with the backwash liquid and the process liquid preferably being identical. As soon as the backwashing process is stopped, the mold is already filled with a liquid supply as described here and the pulp can immediately be applied to the liquid supply.

[0028] Dies vereinfacht den gesamten Prozess. Fasern, die sich noch in der Rückspülflüssigkeit befinden, haben keine negativen Einfluss und werden höchstens in den nachfolgenden Schritten direkt wieder verwendet und in der Giessform entsprechend abgelagert. Da zwischen dem Rückspülen und dem Aufbringen von Pulpe keine weiteren Prozessschritte notwendig sind, ist dieses Verfahren ebenfalls vergleichsweise schneller. [0028] This simplifies the entire process. Fibers that are still in the backwash liquid have no negative influence and are only reused directly in the following steps and deposited accordingly in the mold. Since no further process steps are necessary between backwashing and pulp application, this process is also comparatively faster.

[0029] Ein weiterer Aspekt betrifft eine Giessform zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe wie im vorliegenden Verfahren beschrieben. Die Giessform ist flüssigkeitsdurchlässig und weist zumindest eine verschliessbare Ablassöffnung zum Ablassen von Flüssigkeit aus dem Innern der Giessform, insbesondere aus einen Hohlraum, auf. Die Giessform weist insbesondere eine flüssigkeitsdurchlässige Kavität auf. A further aspect relates to a mold for producing a fiber-based blank from pulp, in particular for carrying out the method for producing a fiber-based blank from pulp as described in the present method. The mold is permeable to liquid and has at least one closable drain opening for draining liquid from the interior of the mold, in particular from a cavity. The casting mold in particular has a liquid-permeable cavity.

[0030] Durch eine verschliessbare Ablassöffnung kann innerhalb der Giessform einen Flüssigkeitsvorrat bereitgestellt werden und gleichsam ein Druck aufgebaut werden, da durch die Ablassöffnung die Giessform verschlossen werden kann. Zudem ermöglicht die Ablassöffnung eine spezifische Strömung innerhalb der Giessform zu schaffen, wenn ein sich in der Giessform befindlicher Flüssigkeitsvorrat durch dessen Ablassen mit Pulpe ersetzt wird. Durch eine entsprechend entstehende spezifische Strömung kann das Absetzen von Fasern aus Pulpe gezielt gesteuert werden. Through a closable drain opening, a liquid supply can be provided within the mold and a pressure can be built up, as it were, since the mold can be closed through the drain opening. In addition, the drain opening makes it possible to create a specific flow within the mold when a liquid supply in the mold is replaced with pulp by draining it. The settling of fibers from pulp can be controlled in a targeted manner by means of a correspondingly created specific flow.

[0031] Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Giessform mehrere verschliessbare Ablassöffnungen aufweist, sodass eine Flüssigkeit aus dem Innern der Giessform an mehreren Stellen abgelassen werden kann. Alternatively, it can also be provided that the mold has a plurality of closable drain openings, so that a liquid can be drained from the interior of the mold at several points.

[0032] Wie bereits beschrieben kann durch mehrere Ablassöffnungen eine spezifische Verteilung der Pulpe, also ein spezifisches Absetzen der Fasern aus der Pulpe im Inneren der Giessform erzwungen werden. Dies ermöglicht den spezifischen und gezielten Aufbau einer Wandung des Behälters. Insbesondere durch gezieltes Öffnen oder Verschliessen der einzelnen Ablassöffnungen kann die Strömung innerhalb der Giessform verändert werden und die Strömung in zeitlicher Abfolge an unterschiedliche Stellen oder Segmente der Giessform gerichtet werden. As already described, a specific distribution of the pulp, i.e. a specific settling of the fibers from the pulp inside the mold, can be enforced by means of several drain openings. This enables the specific and targeted construction of a wall of the container. In particular, by specifically opening or closing the individual drain openings, the flow within the mold can be changed and the flow can be directed to different locations or segments of the mold in a time sequence.

[0033] Die einzelnen Ablassöffnungen können in Richtung von einer Öffnung des Rohlings zum Boden des Rohlings hin, und damit an entsprechenden Positionen an der Giessform, in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein. Zudem können sie über den Umfang des Rohlings verteilt sein. Damit können beispielsweise mehrere Ablassebenen geschaffen werden. The individual drain openings can be arranged at different heights in the direction from an opening of the blank to the bottom of the blank, and thus at corresponding positions on the mold. They can also be distributed over the circumference of the blank. This can be used, for example, to create several drain levels.

[0034] Es kann vorgesehen sein, dass die verschliessbaren Ablassöffnungen als Ventile ausgebildet sind, insbesondere als Quetschventile. Dies ermöglicht einerseits, diese gezielt zu öffnen und zu schliessen, andererseits durch eine Veränderung des Durchlasses das Volumen zu steuern, dass durch die jeweiligen Ablassöffnungen ausgebracht wird. Dadurch kann direkt Einfluss auf die Richtung der Strömung genommen werden und auch auf deren Stärke. [0034] It can be provided that the closable drain openings are designed as valves, in particular as pinch valves. On the one hand, this makes it possible to open and close them in a targeted manner and, on the other hand, to control the volume that is discharged through the respective drain openings by changing the passage. This makes it possible to directly influence the direction of the flow and also its strength.

[0035] Die Giessform weist, wie bereits beschrieben, eine Aussenbegrenzung auf, die flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Ablassöffnungen können somit in dieser Aussenbegrenzung angeordnet sein, was es ermöglicht, an der Giessform bestimmte Stellen bereitzustellen, an denen eine erhöhte Strömung auftritt. Diese sind jene Stellen, an denen sich die Ablassöffnungen befinden. As already described, the casting mold has an outer boundary that is impermeable to liquid. The drain openings can thus be arranged in this outer boundary, which makes it possible to provide certain points on the mold where an increased flow occurs. These are the places where the drain openings are located.

[0036] Ein weiterer Aspekt betrifft eine Herstellvorrichtung umfassend eine Giessform zum Herstellen eines faserbasierten Rohlings aus Pulpe wie vorliegend beschrieben, insbesondere zum Herstellen eines faserbasierten Rohlings nach dem Verfahren wie vorliegend beschrieben. A further aspect relates to a manufacturing device comprising a mold for producing a fiber-based blank from pulp as described herein, in particular for producing a fiber-based blank using the method as described herein.

[0037] Die Herstellvorrichtung weist vorzugsweise eine Steuereinrichtung zum Steuern der Ablassöffnungen auf. The manufacturing device preferably has a control device for controlling the drain openings.

[0038] Durch das Bereitstellen einer Herstellvorrichtung kann ein aufeinander abgestimmtes System bereitgestellt werden, wobei sämtliche Komponenten zueinander voreingestellt sind. By providing a manufacturing device, a coordinated system can be provided, with all components being preset to one another.

[0039] Anhand von schematischen Figuren wird das erfindungsgemässe Verfahren erläutert. Es zeigt: Figur 1: Eine Giessform; Figuren 2A bis 2E: einzelne Verfahrensschritte; Figur 3: beispielhaft weitere typische faserbasierte Behälter, die mittels des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt werden können; Figur 4 beispielhaft einen typischen faserbasierten Verschluss, der mittels des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt werden kann.The method according to the invention is explained using schematic figures. It shows: Figure 1: A mold; Figures 2A to 2E: individual process steps; Figure 3: exemplary further typical fiber-based containers that can be produced using the method according to the invention; Figure 4 shows an example of a typical fiber-based closure that can be produced using the method according to the invention.

[0040] Die Figur 1 zeigt eine Giessform 20 für einen Rohling für einen Behälter in der Form einer Flasche. Die Giessform 20 weist vorliegend zwei Giessformhälften auf, wobei jedoch in der Figur 1 lediglich eine Hälfte abgebildet ist. Innerhalb der Giessform 20 ist eine Kavität 22 angeordnet die von einer flüssigkeitsundurchlässigen Aussenbegrenzung 23 umschlossen ist. Die Kavität 22 ist wasserdurchlässig und vorliegend aus einem Metallgitter oder Sieb ausgebildet. Die flüssigkeitsundurchlässige Aussenbegrenzung 23 weist einen Hohlraum 24 auf in welchem die Kavität 22 angeordnet ist. Die Giessform 20 weist mehrere Ablassöffnungen 21 auf. Die Ablassöffnungen 21 verbinden ein Äusseres der Giessform 20 mit dem Hohlraum 24. Die Giessform 20 weist zudem eine Einlassöffnung 25 auf, die direkt in das Innere der Kavität 22 mündet. Die Ablassöffnungen 21 sind in unterschiedlichen Höhen angeordnet und können so unterschiedliche Ablassebenen definieren. 1 shows a mold 20 for a blank for a container in the shape of a bottle. The mold 20 in the present case has two mold halves, although only one half is shown in FIG. A cavity 22 is arranged within the mold 20 and is surrounded by a liquid-impermeable outer boundary 23. The cavity 22 is permeable to water and, in this case, is made of a metal grid or sieve. The liquid-impermeable outer boundary 23 has a cavity 24 in which the cavity 22 is arranged. The mold 20 has several drain openings 21. The drain openings 21 connect an exterior of the mold 20 with the cavity 24. The mold 20 also has an inlet opening 25 which opens directly into the interior of the cavity 22. The drain openings 21 are arranged at different heights and can thus define different drain levels.

[0041] Die Lagebezeichnung Höhe definiert sich vorliegend anhand der in Figur 1 gezeigten Darstellung und damit am Behälter in seiner benutzungsgemässen Lage, also in aufrechter Form mit einer Ausgabeöffnung nach oben und einem Behälterboden nach unten, auf dem der Behälter steht. In the present case, the position designation height is defined on the basis of the representation shown in Figure 1 and thus on the container in its intended position, i.e. in an upright form with a dispensing opening facing upwards and a container base facing downwards on which the container stands.

[0042] Sowohl an der Einlassöffnung 25 als auch an den Ablassöffnungen 21 sind Ventile angeordnet um die jeweiligen Öffnungen zu verschliessen. Valves are arranged both at the inlet opening 25 and at the drain openings 21 in order to close the respective openings.

[0043] Die Einlassöffnung 25 kann, wie vorliegend gezeigt, mit einem Abzweiger 26 versehen sein, der ebenfalls verschlossen werden kann. [0043] The inlet opening 25 can, as shown here, be provided with a branch 26, which can also be closed.

[0044] In den Figuren 2A bis 2E sind einzelne Verfahrensschritte oder Prozessschritte dargestellt. Diese Figuren zeigen jeweils einen vereinfachten Querschnitt durch die Giessform 20 gemäss der Figur 1. Wie aus der Figur 2A ersichtlich ist, ist die Giessform 20 mit einer Prozessflüssigkeit 30 gefüllt, sodass innerhalb der Giessform 20 ein Flüssigkeitsvorrat 31 gebildet ist. Die Giessform 20 ist vorliegend verschlossen, das heisst, die Ablassöffnungen 21 sind verschlossen. Der Flüssigkeitsvorrat 31 füllt den Hohlraum 24 vollständig aus und durchströmt ebenso die Kavität 22 und füllt diese ebenfalls aus. Individual method steps or process steps are shown in FIGS. 2A to 2E. These figures each show a simplified cross section through the mold 20 according to FIG. 1. As can be seen from FIG. 2A, the mold 20 is filled with a process liquid 30, so that a liquid reservoir 31 is formed within the mold 20. The casting mold 20 is closed in the present case, that is, the drain openings 21 are closed. The liquid supply 31 completely fills the cavity 24 and also flows through the cavity 22 and also fills it.

[0045] Die Giessform 20 ist mit ihrer Einlassöffnung 25 mit einem entsprechenden Reservoir verbunden in welchem sich Pulpe 40 befindet. In der Darstellung gemäss der Figur 2A ist die Pulpe 40 bereits auf den Flüssigkeitsvorrat 31 in der Giessform 20 aufgebracht. Der Abzweiger 26 an der Einlassöffnung ist verschlossen. The casting mold 20 is connected with its inlet opening 25 to a corresponding reservoir in which pulp 40 is located. In the illustration according to FIG. 2A, the pulp 40 has already been applied to the liquid supply 31 in the mold 20. The branch 26 at the inlet opening is closed.

[0046] Aus der Figur 2B ist nunmehr ersichtlich, dass der Flüssigkeitsvorrat 31 gezielt aus der Giessform 20 abgelassen wird und zwar vorliegend in Richtung der Pfeile P1 durch die in der vorliegenden Darstellung zuoberst angeordneten Ablassöffnungen 21. Dazu werden diese geöffnet. Pulpe 40 strömt nun durch die Einlassöffnung 25 in das Innere der Kavität 22. Die sich in der Pulpe 40 befindlichen Fasern werden im Innern der Giessform 22 zurückgehalten, nämlich an der Wandung der Kavität 22. Hier baut sich eine Wandung 101 des späteren Rohlings auf. Die Fasern werden praktisch aus der Pulpe gefiltert, sodass lediglich der Flüssigkeitsanteil der Pulpe in den Hohlraum 24 dringt. Dies ist durch die zur Pulpe 40 unterschiedliche Schraffur dargestellt. Durch entsprechendes Öffnen oder Schliessen der Ablassöffnungen 21 kann innerhalb der Giessform 20 eine entsprechende Strömung eingestellt werden, sodass sich die Fasern an gewünschten Orten oder Stellen innerhalb der Kavität 22 ablagern. [0046] From Figure 2B it can now be seen that the liquid supply 31 is specifically drained from the mold 20, in the present case in the direction of the arrows P1 through the drain openings 21, which are arranged at the top in the present illustration. These are opened for this purpose. Pulp 40 now flows through the inlet opening 25 into the interior of the cavity 22. The fibers located in the pulp 40 are retained inside the mold 22, namely on the wall of the cavity 22. A wall 101 of the later blank is built up here. The fibers are practically filtered out of the pulp, so that only the liquid portion of the pulp penetrates into the cavity 24. This is shown by the hatching that is different from the pulp 40. By appropriately opening or closing the drain openings 21, a corresponding flow can be set within the mold 20 so that the fibers are deposited at desired locations or points within the cavity 22.

[0047] Sobald beispielsweise im in der vorliegenden Darstellung oberen Bereich genug Pulpe abgelagert ist, können die jetzt offenen Ablassöffnungen 21 geschlossen werden und andere Ablassöffnungen 21 geöffnet werden. Dies ist beispielsweise aus der Darstellung gemäss der Figur 2C ersichtlich. Hier werden die in Bezug zu den offenen Ablassöffnungen 21 gemäss der Figur 2B weiter unten liegenden Ablassöffnungen 21 geöffnet. Die Prozessflüssigkeit 30 strömt nun in Richtung der Pfeile P2 aus der Giessform und die Pulpe 40 setzt sich an weiteren Stellen innerhalb der Kavität 22 ab. Die Wandung 101 wird weiter aufgebaut. Im nächsten Schritt kann die am weitesten unten liegende Ablassöffnung 21 geöffnet werden. Dies ist in der Figur 2D dargestellt. Die noch in der Giessform 20 verbliebene Prozessflüssigkeit 30 wird nun vollständig durch die Pulpe 40 verdrängt und strömt in Richtung des Pfeiles P3. Der Aufbau der Wandung 101 des Rohlings 100 ist nun fertig. As soon as, for example, enough pulp has been deposited in the upper area in the present illustration, the now open drain openings 21 can be closed and other drain openings 21 can be opened. This can be seen, for example, from the illustration in FIG. 2C. Here, the drain openings 21 located further down in relation to the open drain openings 21 according to FIG. 2B are opened. The process liquid 30 now flows out of the mold in the direction of the arrows P2 and the pulp 40 settles at further points within the cavity 22. Wall 101 continues to be built up. In the next step, the drain opening 21 located furthest down can be opened. This is shown in Figure 2D. The process liquid 30 still remaining in the mold 20 is now completely displaced by the pulp 40 and flows in the direction of arrow P3. The structure of the wall 101 of the blank 100 is now finished.

[0048] Im Anschluss wird ein Ventil an der Einlassöffnung 25 geschlossen, sodass keine weitere Pulpe mehr nachströmen kann. Die noch in der Giessform 20 verbliebene Flüssigkeit wird vollständig abgelassen und der entstandene Rohling 100 entformt. Die Giessform 20 ist nunmehr leer wobei jedoch an der Kavität 22 noch Faserreste aus der Pulpe 40 haften können. Diese Faserreste können rückgespült werden. Dabei wird Prozessflüssigkeit 30 durch die Ablassöffnungen 21 in die Giessform 20 eingebracht. Dies ist in der Figur 2E durch die Pfeile P4 dargestellt. Durch das Einströmen der Prozessflüssigkeit werden Faserreste von der Kavität 22 gelöst und durch den Abzweiger 26 ausgetragen, was durch den Pfeil P5 dargestellt ist. Dazu ist die Einlassöffnung 25 geschlossen und der Abzweiger 26 geöffnet. Dadurch ist verhindert, dass die Prozessflüssigkeit in das Reservoir der Pulpe gespült wird. Nach einer gewissen Zeit werden die Ablassöffnungen 21 geschlossen und der Spülvorgang ist beendet. Zu diesem Zeitpunkt ist das Innere der Giessform, also der Hohlraum 24 und die Kavität 22, wiederum mit Prozessflüssigkeit 30 gefüllt, wie in der Figur 2A gezeigt. Der Abzweiger 26 kann geschlossen werden und durch Öffnen des Einlassventiles 25 neue Pulpe auf den Flüssigkeitsvorrat aufgebracht werden. A valve at the inlet opening 25 is then closed so that no further pulp can flow in. The liquid still remaining in the mold 20 is completely drained and the resulting blank 100 is removed from the mold. The mold 20 is now empty, although fiber residues from the pulp 40 can still adhere to the cavity 22. These fiber residues can be backwashed. Process liquid 30 is introduced into the casting mold 20 through the drain openings 21. This is shown in Figure 2E by the arrows P4. As the process liquid flows in, fiber residues are detached from the cavity 22 and discharged through the branch 26, which is shown by the arrow P5. For this purpose, the inlet opening 25 is closed and the branch 26 is opened. This prevents the process liquid from being flushed into the pulp reservoir. After a certain time, the drain openings 21 are closed and the rinsing process is ended. At this point in time, the interior of the mold, i.e. the cavity 24 and the cavity 22, is again filled with process liquid 30, as shown in FIG. 2A. The branch 26 can be closed and new pulp can be added to the liquid supply by opening the inlet valve 25.

[0049] Die Figur 3 zeigt beispielhaft weitere typische faserbasierte Behälter, die mittels des vorliegend beschriebenen Verfahrens hergestellt werden können. So ist ein Behälter 100 ersichtlich, der dem Behälter 100 aus der Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 entspricht. Dieser Behälter 100 ist ebenfalls in der Form einer Flasche und weist zudem am Flaschenhals ein Gewinde auf. Der Behälter 100' ist in der Form einer Schale, der Behälter 100'' in der Form eines Bechers. [0049] Figure 3 shows, by way of example, further typical fiber-based containers that can be produced using the method described here. A container 100 can be seen which corresponds to the container 100 from the description of Figures 1 and 2. This container 100 is also in the shape of a bottle and also has a thread on the bottle neck. The container 100' is in the form of a bowl, the container 100'' is in the form of a cup.

[0050] Die Figur 4 zeigt beispielhaft einen typischen faserbasierten Verschluss 300, der mittels des vorliegend beschriebenen Verfahrens hergestellt werden kann. 4 shows an example of a typical fiber-based closure 300, which can be produced using the method described here.

Claims

1. A method for producing a fiber-based blank, in particular a container (100, 100', 100'') or a fiber-based closure element (300) for a container (100, 100', 100'') made of pulp (40), comprising steps - Providing a mold (20), - Filling the mold (20) with a process liquid (30), in particular water, so that a liquid supply (31) is formed in the mold (20), - Applying pulp (40) to the liquid supply (31) in the mold (20).

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid supply (31) is replaced after the pulp (40) has been applied to the liquid supply (31) by selectively draining the liquid supply (31) through the mold (20).

3. The method according to claim 2, characterized in that the draining of the liquid supply (31) creates a flow of the pulp (40) and the inflowing pulp settles on an inner wall of the mold (20).

4. Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the liquid supply (31) is drained from the mold (20) at several points.

5. The method according to claim 4, characterized in that the liquid supply (30) is drained from the mold (20) through the several points in a specific time sequence.

6. The method according to one of claims 2 to 5, characterized in that after replacing the liquid supply (31), the container (100) created by deposition of the pulp (40) is removed from the mold (20).

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the pulp (40) is introduced into the mold (20) with excess pressure.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the liquid supply in the mold (20) is removed with a negative pressure, so that the pulp (40) is sucked into the mold (20).

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that different pulps are introduced one after the other into the mold (20), so that a layered structure of the blank can be produced within the mold.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that by filling the mold (20) with the process liquid (30), the mold (20) is backwashed before the pulp (40) is introduced.

11. Mold (20) for producing a fiber-based blank from pulp (40), in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 10, wherein the mold (20) is permeable to liquid, characterized in that the mold has at least one closable drain opening ( 21) for draining liquid from the interior (22) of the mold (20).

12. Casting mold (20) according to claim 11, characterized in that the casting mold has a plurality of closable drain openings (21), so that a liquid can be drained from the interior of the casting mold (20), in particular from a cavity (24), in several places.

13. Casting mold (20) according to claim 12, characterized in that the plurality of closable drain openings (21) are arranged in different levels along the casting mold (20).

14. Casting mold (20) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the closable drain openings (21) are designed as valves, in particular as pinch valves.

15. Casting mold (20) according to one of claims 11 to 14, characterized in that it has an outer boundary (23) which is impermeable to liquid.

16. Manufacturing device comprising a mold (20) according to one of claims 11 to 15 for producing a fiber-based container (100) from pulp (40), in particular according to a method according to one of claims 1 to 9.

17. Manufacturing device according to claim 16, characterized in that the manufacturing device has a control device for controlling the drain openings (21).