DE1436928A1

DE1436928A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Papierstoff u.dgl.

Info

Publication number: DE1436928A1
Application number: DE19631436928
Authority: DE
Inventors: Roger Wells
Original assignee: Diamond International Corp
Current assignee: Diamond International Corp
Priority date: 1962-05-31
Filing date: 1963-05-31
Publication date: 1969-03-20
Also published as: US3167469A; GB1032278A

Description

betreffend
Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Papierstoff und dergl.

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum formen von Papierstoff oder dergleichen und betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die es ermöglicht, auf Saugformen mit hoher Geschwindigkeit verdichtete Erzeugnisse aus Papierstoff zu formen, die eine glatte Außenfläche haben, ohne daß es erforderlich ist, zu den Saugformen passende Ergänzungsformen zu benutzen.

Wenn man mit Hilfe von üaugformen Gegenstände aus Papierstoff formt, erhalten die nicht mit der Saugform in Berührung kommenden !"lachen der Erzeugnisse eine rauhe und unebene Gestalt \ die hierbei auftretenden charakteristischen Erhöhungen bestehen aus i'aserbündeln und sind auf das Absaugen von Wasser aus den Zwischenräumen der Fasern des Papierstoffs zurückzuführen. Es ist Jedoch erwünscht, anstelle einer rauhen und un-ί

I ebenen Oberfläche eine glatte Fläche zu erzeugen, um dem Gegenstand ein gefälligeres Aussehen zu geben. Jiis jetzt geschieht j ■■ dies in der Weise, daß man in Verbindung mit den Saugformen genau dazu passende Gegenformen benutzt, die eine glatte Fläohe haben,

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deren Gestalt der gewünschten Fläche des aus Papierstoff geformten Erzeugnisses entspricht; diese Gegenformen werden mit der rauelin Fläche dres aus dem abgelagerten Papierstoff gebildeten Erzeugnisses in Berührung gebracht, während sich das Erzeugnis noch auf der Saugform befindet. Diese Gegenformen bestehen aus Metall oder einem flexiblen Material, z.B. aus Gummi. Solche Gegenformen sind kostspielig, und ihre Verwendung bedingt eine Herabsetzung der Produktionsgescirwindigkeit. Außerdem ist es bei der Verwendung solcher Gegenformen im allgemeinen erforderlich, komplizierte Einrichtungen vorzusehen, mittels deren die beiden zusammenarbeitenden Teile einer Form in genaue Deckung miteinander gebracht werden. Bis Jetzt ist es ferner üblich, den aus Papierstoff geformten Gegenstand von der Saugform abzuheben und ihn zwischen erhitzten Formhälfben zu pressen. Hierbei ergeben sich die gleichen Nachteile wie bei dem vorstehend geschilderten Verfahren. Weiterhin wurde bereits vor|;pischlagen, einen dehnbaren Gurt in der Nähe der unebenen des aus Papierstoff geformten Erzeugnisses anzuordnen,

sich das. Erzeugnis noch auf der Saugform befindet f hierbei wirk durch das Papierstofferzeugnis hindurch auf den dehnbaren \ ChJUftr -. ein Unterdruck aufgebracht, ao daß der Gurt gegen die imubV unebene Fläche gesaugt wird, um eine Glättung dieser ?lache . bewirken. Zwar wird hierbei «in« Verringerung der Sinriehtunff> kosten eraielt, doch läßt das Erzeugnis ieaer nooh su wünsch#j| · übrig* Bei allen diesen bekannten Verfahren zum Glätten auq ^ Papierstoff geformter Eratugäieae geht man von einer va*hältöl»- mäßig rauhen Pläohe aus, di· für das Gefüge geformten Papier^_Ί stoffe aharakterietiach 1st· D

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Me lifcfindung sieht mnimehr Maßnahmen vor, um die erwähnten ßdmierigkeiten auszuschalten; zu diesem Zweck werden die charakteristischen Erhöhungen schon vermieden, bevor sie entstehen können; dies geschieht dadurch, daß man einen harten flexiblen endlosen Gurt vorsieht, der einen Druck auf den in BerührtEDg mit der Saugform stehenden Papierstoff aufbringt, während sich der Bapierstoff noch in einem gelatineartigen Zustand befindet. ·

Bin Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen glattes Oberflächen an aus Papierstoff geformten Erzeugnissen vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung •Ines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Herstellen aus Papierftoff geformter Gegenstände mit größerer Festigkeit, größerer * größerer Dichte und erhöhter Gleichmäßigkeit·

ferner sieht Al· Erfind«ng eine Vorrichtung von einfacher Konstriktion vor, die sich mit geringen Kosten herstellen läßt.

Weiterhin sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die ^! auf »Utfache Weis· und mit hoher Gescbwindißkeit arbeitet, imd bei d*r keine Hilfseinrichtungen benötigt werden, um ITormteile *ur Deckung *u bringen. ,

Äin weitere« Mel der Erfindung besteht darin« ein Ver- ^'. f«hrea und eine Vorrichtung derart vorzusehen., daß sich eine λ Verbesserung der Geiöhwindigkeit und Gleichmäßigkeit der Srock- *- laing ems Papierstoff geformter Erzeugnisse ergibt, so daß eine

der l^roduktlonsgeschwindigkeit erzielt und das Verziehen.

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der Erzeugnisse beim Trocknen verringert wird. It^ OvJiIO

Ferner sieht die Erfindung Mittel vor, um Gegenstände zu erzeugen, bei denen die Wandstärke variiert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer' Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Teildarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 2 ist ein in größerem Maßstabe gezeichneter Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 und zeigt, auf welche weise sich der Papierstoff auf einer Saugform ablagert.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt län^s der Linie 3-3·in Fig. 1 und zeigt den Gurt, mittels dessen ein Druck auf den auf der Saugform abgelagerten Papierstoff aufgebracht wird.

Gemäß den Zeichnungen werden die Papierstofferzeugnisse auf Saugformen 10 dadurch geformt, daß die Saugformen durch einen Behälter 12 geführt werden, in dem sich eine Papierstoff auf schwemmung 14- befindet. Die üaugformen können auf einer zentralen Habe angeordnet sein, die drehbar gelagert ist, · so daß die Saugformen eine Drehbewegung ausführen und hierbei mehrere Stationen durchlaufen, nämlich eine Station, an der die Ablagerung des Papierstoffs auf der Saugform erfolgt, eine Station zum Aufbringen von Druck auf das Papierstofferzeugnis, eine Trockenstation sowie eine Station, an welcher das Erzeug*- · nis von der Saugform abgehoben wird. D.^; e Erfindung bezieht sich Jedoch nur auf die Stationen zum Ablagern des Papierstoffs und zum Aufbringen von Druck auf das Erzeugnis.

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Jede Saugform 10 besteht in bekannter weise aus einem porösen Material, bzw. sie wird durch ein oieb 16 gebildet. Während eine Saugform 10 durch die Papierstoffaufschwemmung 14 geführt wird, wird sie mit einem unterdruck beaufschlagt, der bewirkt, daß sich der Papierstoff 18 auf der Saugform ablagert. Während sieb, der Papierstoff auf der Saugform ablagert und »asser aus dem Papierstoff abläuft, neigen die liolzfasern dazu, sich zu Bündeln zu vereinigen, wobei das ablaufende Wasser durch zwischen den Bündeln verlaufende Kanäle strümt, wo dem »/awser der geringste Widerstand entgegengesetzt wird. Während der Urzeugung des Gegenstandes unter der Oberfläche der Aufschwemmung 14 wirkt das Wasser als l'räger für die gleichmäßige Verteilung der fasern, denn gewöhnlich beträgt das Uenrüenverhäitnis etwa 99 ieile Wasser auf ein Teil i'asernj mit anderen Worten, wegen des hohen Wassergehaltes der FaseraufscLwemmung ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der fasern und ein gleichmäßiges Ablaufen des Wassers in dem Behälter 12. In dem Augenblick, in welchem sich die Saugform aus der Aufschwemmung heraus bewegt, enthält die durch den Unterdruck auf der Saugform festgehaltene gelatineähnliche Papiermasse noch so viel Wasser, daß die fasern immer noch gut dispergiert sind. JSr3t nachdem der größte Teil des Wassers abgeführt worden ist, neigen die- fasern dazu, sich zusammenzuballen und die charakteristi-

_m :·,-:■ t. Erhöhungen zu bilden.
ο

oo Um zu verhindern, daß sich die Fasern in dieser Weise

*> vereinigen und die charakteristischen Erhöhungen bilden, wird

f* eine ebeae durchlaufende i'läche 20, die gemäß 3?ig. 1 durch einen

jp, endlosen Gurt gebildet wird, gegen den Papierstoff 18 gedrückt,

während aiofo dey !"apierstoff noch in dem sehr nassen bzw. gela-

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tineähnlichen Zustand befindet und noch eine genügende Wassermenge enthält, um die Fasern im dispergieren Zustand zu halten. Auf diese weise wird der in lig. 3 mit 22 bezeichnete 'üeil des ·■ Papierstofferzeugnisses geformt, der sich beim Abnehmen des i/rseugnisses von der Saugform als sehr dicht, fest und glatt erweist und erheblich trockkener als bei in bekannter i/eise hergestellten Erzeugnissen. Dieser Druck wird vorzugsweise zur Wirkung gebracht, während sich der auf der 'Saugform abgelagerte Papierstoff noch unter der Überfläche der Aufschwemmung befindet; während des nox-malen Betriebs der Vorrichtung kann der Druck jedoch a.uch unmittelbar nach dem Auftauchen der Jaugform aus . der Aufschwemmung auf gebracht v/erden, d.h. innerhalb 0,5 see und vorzugsweise vor Ablauf von 0,25 see ns.ch dem Auftauchen der Saugform aus der Aufschwemmung. Wenn der Druck aufgebracht wirdj während sich der abgelagerte Papierstoff noch im gelatineähnlichen Zustand befindet und das V/asser noch aus dem Material abläuft, bleiben die fasern dispergiert und lagern sich auf der Üau^form gleichmäßig ab. Hierbei entsteht eine außergewöhnlich glatte Oberfläche im Berührungsbereich der den Druck aufbringenden Mittel. Außerdem dienen die Druckmittel 20 bzw. der Gurt da.zu_s den schon abgelagerten Papierstoff 22 dort gegen die Ablagerung weiteren Papierstoffs zu schützen, wo die Mittel 22 das Erzeugnis berühren, wenn der Gfurt unter der Oberfläche der Papierstoffaufschwemmung zur Anlage an dem Erzeugnis gebracht ° wird* Hierbei erhält man ein Erzeugnis mit unterschiedlicher _a "andstärke, denn bei 23 lagert sich gemäß 5¹Ig. 3 weiterer Papier-

**. stoff ab,
ο

® Bei den Mitteln zum Aufbringen der Drucks handelt es sich vorzugsweise um einen endlosen G-urt aus steifem J-ummi} ein sol-

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eher Gurt umfaßt z.B. einen ge sch I elite ten Verband jait vier Schichten aus Segeltuch und Gummi, wobei die Dicke des Gurtes mehr als etwa 6,5 mm beträgt; allerdings hat sich auch eine Gurt in Form eines geschichteten Verbandes mit zwei Schichten. aus Segeltuch und Gummi und mit einer Dicke von etwa 1,6 mm als brauchbar erwiesen. Jedoch könnte man auch jedes andere harte Material mit glatter Überfläche verwenden, z.B. starre Platten, Tafeln atts Kunststoff oder Walzen aus Gummi.

Gegebenenfalls können die Mittel zum Aufbringen von Druck auf ihrer Außenfläche eine Musterun_o aufweisen, so daß ein entsprechendes Muster in die Außenfläche des abgelagerten Papierstoffs eingepreßt wird. Gemäß Fig. 5 kann das Muster 24' so ausgebildet sein, daß das Papier Stofferzeugnis mit !lippen oder Wellungen versehen wird, um seine Festigkeit zu vergrößern; ferner kann man eine solche Musterung auch nur zu dekorativen Zwecken vorsehen.

Der endlose Gurt 20 kann ungehindert über die an seinen iinden angeordneten Italien 26 und 28 laufen, und er wird dadurch angetrieben, daß sich die iäaugformen in reibungsschlüssiger Berührung in it dem Gurt bewegen. Der Gurt 20 muß in straff gespanntem Zustand in Berührung mit den baugformen 10 treten, damit er die Außenfläche des noch gelatineähnlichen Materials berührt, ohne daß Luft zwischen dem Gurt und dem Material einge-Φ schlossen wird. Ferner wird der Gurt in straff gespanntem Zu- _» stand gegen die üau formen gedruckt, um den notwendigen Druck ^ aufzubringen und zu {,ewährleisten, da!.; der Gurt von den daugo

^ formen mitgenommen wird; zu diesem Zweck ist eine dpa^urolle mit ; .eei,;noten Verr:tellinitteln 52 vorgese- en. Die iiolleii 26,

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und 50 werden zusammen mit den Verstellmitteln 32 durch ein allgemein ΐ-förmiges Bauteil 34 unterstützt..

'Mährend sich die "betreffende Saugform aus dem Behälter 12 heraus bewegt, bewegt sich der den Druck aufbringende Gurt 20 · zusammen mit der Saugform, so daß ständig ein Druck aufgebra'cht wird, um Wasser aus dem Papierstoff herauszudrücken. Durch diese quetschwirkung in Verbindung mit der wirkung des auf die andere Seite des Papierstofferseugnisses aufgebrachten Unterdrucks - wird das /verbleibende 'Wasser, im wesentlichen vollständig aus dem Erzeugnis entfernt. Etwa 2 bis 3 see nach dem Äugenblick, in welchem der Gurt aus der Papierstoffaufschwemmung aufgetaucht ist, beginnt der Unterdruck von der Rüdkseite der Saugform aus auf den Gurt zu wirken, jedoch ist in diesem Zeitpunkt das Wasser bereits aus dem Papierstoff herausgedrückt worden. Das Erzeugnis gelangt dann zu den nachfolgenden Stationen und wird gegebenenfalls nach Beendigung dieses Preßvorgangs weiteren bekannten Preßvorgängen unterzogen, wie sie weiter oben erwähnt wurden.

Es sei erneut betont, daß es für die Erfindung von Bedeutung ist, daß der Druck auf den Papierstoff aufgebracht wird, während sich dieser noch in eineiii gelatineähiiliciien Zustand befindet. Wenn das Aufbringen des Drucks verzögert wird, bis der

to Unterdruck auf den jjesamten abgelagerten Papierstoff wirken kann,

cd so daß das Wasser durch Luft ersetzt wird,- hat der abgelagerte

~* Papierstoff bereits die charakteristischen Erhöhungen gebildet. _o ■ Es sei bemerkt", daß man bei dem vorstehend besciiriebeuen

oo iS.asführuii;-;sbeispiel /die vei'sc;: iedensten Abänderungen uud Ab-Wandlungen vorsehen "kann, ohne den liere ca der Erfindung :,u

l-'alentan&s Tuche;

Claims

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P A !0 E N i¹ A ι, Ü P H iJ ΰ Ι Ε

1. Verfahren zum Herstellen von aus Papierstoff oder dergleichen geformten Erzeugnissen mit x^-ilfe von »saugformen, bei welchem ein Satz von oaugformen durch einen mit einer Papierstoffäufschwemmung gefüllten Behälter geführt und ein Unterdruck auf die Saubformen aufgebracht wird, damit sich Papierstoff auf den öaugformen ablagert, dadurch gekennzeichnet , daß Auf den auf einer Saugform abgelagerten Papierstoff ein JJi'uck aufgebracht wird, während sich der Papierstoff noch in einem gelatineähnlichen Zustand befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e Ic e η η ζ e i c h net, daß der Druck auf den Papierstoff aufgebracht wird, bevor die Saugform aus der Papierstoffaufschwemmung auftaucht.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennz eich net, daß der Druck mit KiIfe einer sich kontinuierlich bewegenden Hache aufgebracht wird.

■'V. Verfahren nach. Anspruch 3, dadurch gekennz eich net, daß die sich kontinuierlich bewegende Fläche einen •feil des auf der Saugform abgelagerten Papierstoffs gegen die .ablagerung weiteren Papierstoffs schützt.

5· Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus Papier-Suoff oder dergleichen mit Hilfe von Saugformen, umfassend einen Behälter- für eine Papierstoff aufschwemmung, einen Satz von üaugformen, die durch die Papierstoffaufschwemmung in dem Behälter geführt werden können, sowie Mittel zum Aufbringen eines Unterdrucks durch die Saugformen hindurch, g e k β η η -

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zeichnet durch, dem Behälter unmittelbar benachbarte Mittel zum Aufbringen eines Drucks auf die freiliegenden Flächen des auf den Saugformen abgelagerten Papierstoffs, während sich der Papierstoff noch in einem gelatineähnlichen Zustand befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß sich die zum Aufbringen von Druck dienenden Mittel in denBehälter hinein erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kittel zum Aufbringen von Druck eine zusammenhängende Fläche umfassen, die sich während des Betriebs der Vorrichtung kontinuierlich bewegen kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7_t dadurch gekennzeichnet , daß die zusammenhängende Fläche durch einen endlosen üurt gebildet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge k e η η zeichnet, daß der endlose Gurt relativ steif ist und als geschichteter Verband aus Gummi und Segeltuchschichten aufgebaut ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der endlose Gurt auf seiner Außenfläche eine Musterung trägt, so daß der auf den Saugformen abgelagerte Papierstoff mit einer entsprechenden Musterung versehen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druck aufbringenden Mittel Teile des auf den öaugfornien abgelagerten Papierstoffs gegen die Ablagerung weiteren Papierstoffs abdecken bzw. schützen.