BE1024772B1 - Verfahren zum Herstellen eines verpackten Filter Tow-Ballens - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material. Hierbei ist vorgesehen, dass zunächst ein in einer Ballenpresse komprimierter Filter-Tow- Ballen in Quaderform bereitgestellt wird. Anschließend wird der komprimierte Filter-Tow-Ballen mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle verpackt. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Description
(73) Inhaber :
RHODIAACETOW GmbH 79108, FREIBURG IM BREISGAU Deutschland (72) Erfinder :
KRUMREY Thomas 79331 TENINGEN Deutschland
KERN Dietmar
79364 MALTERDINGEN
Belgien (54) Verfahren zum Herstellen eines verpackten Filter Tow-Ballens (57) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material. Hierbei ist vorgesehen, dass zunächst ein in einer Ballenpresse komprimierter Filter-Tow- Ballen in Quaderform bereitgestellt wird. Anschließend wird der komprimierte Filter-Tow-Ballen mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle verpackt. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Fig. Id
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BELGISCHES ERFINDUNGSPATENT
FÖD Wirtschaft, K.M.B., Mittelstand & Nummer der Veröffentlichung : 1024772 Energie Einreichungsnummer : BE2016/0083
Amt für Geistiges Eigentum Internat. Klassifikation : B65B 27/12 B65B 11/48
Datum der Erteilung am : 02/07/2018
Der Minister für Unternehmen,
Aufgrund des Pariser Vertrags vom 20. März 1883 zum Schutz des Gewerbliches Eigentums ;
Aufgrund des Gezetzes vom 28. März 1984 über Erfindungspatente, Artikel 22, für die Anträgen vor dem 22. September 2014 eingeführt;
Aufgrund des Titels I “Erfindungspatente” des Buches XI des Wirtschaftsgesetzbuches, Artikel XI.24, für die Anträgen ab 22. September 2014 eingeführt ;
Aufgrund des königlichen Erlasses vom 2. Dezember 1986 über die Anmeldung, die Erteilung und die Aufrechterhaltung von Erfindungspatenten, Artikel 28;
Aufgrund des Protokolls aufgenommen am 28/04/2016 beim Amt für Geistiges Eigentum.
In Erwägung, dass für Patentanmeldungen, die unter den Anwendungsbereich des Titels 1, Buch XI, des Wirtschaftgesetzbuches fallen, in Übereinstimmung mit Artikel XI.19, § 4, zweiter Absatz, des Wirtschaftsgesetzbuches, wenn die Patentanmeldung Gegenstand eines Recherchenberichts ist, in dem eine mangelnde Einheitlichkeit der Erfindung im Sinne des Paragraphen 1 erwähnt wird, und wenn der Anmelder seine Anmeldung nicht beschränkt und keine Teilanmeldung einreicht in Übereinstimmung des Recherchenberichts, das erteilte Patent beschränkt sein wird auf die Patentansprüche wofür der Recherchenbericht erstellt wurde.
BESCHLIEßT :
Artikel 1. - Es wird ein Erfindungspatent erteilt an :
RHODIAACETOW GmbH, Engesserstrasse 8, 79108 FREIBURG IM BREISGAU Deutschland;
vertreten von :
OFFICE KIRKPATRICK S.A., Avenue Wolfers 32, 1310, LA HULPE;
für die Dauer von 20 Jahren, vorbehaltlich der Zahlung der Patentjahresgebühren erwähnt in Artikel XI.48, §1 des Wirtschaftsgesetzbuches, für : Verfahren zum Herstellen eines verpackten Filter Tow-Ballens.
ERFINDER :
KRUMREY Thomas, Riedweidenstraße 8, 79331, TENINGEN;
KERN Dietmar, Nelkenweg 6, 79364, MALTERDINGEN;
PRIORITÄT(EN) :
29/04/2015 EP 15165662.6;
ABSPALTUNG :
Teilantrag des früheren Antrags : Anmeldetag des früheren Antrags :
Artikel 2. - Dieses Patent wird erteilt ohne jede vorherige Prüfung der Patentfähigkeit der Erfindung, ohne Garantie des Verdienstes der Erfindung oder der Genauigkeit derer Beschreibung und auf eigene Gefahr des Patentanmelders/der Patentanmelder.
Brüssel, den 02/07/2018, In besonderer Vertretung :
B E2016/0083 /1 uj
Jh»
- 1 Verfahren zum Herstellen eines verpackten Filter Tow-Ballens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material. Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der EP Anmeldung Nr. 15165662.6, auf deren gesamten Inhalt hiermit Bezug genommen und der für alle Zwecke eingeschlossen wird.
Die überwiegende Zahl der heute verwendeten Zigarettenfilter wird aus Filter-Tow-Material, welches aus endlosen Cellulose-2,5-acetat-FiIamenten besteht, hergestellt. Die einzelnen Filamente werden dabei nach dem Spinnen zu einem Band zusammengefasst und anschließend in einer Stauchkammer gekräuselt. Danach wird das Produkt getrocknet und anschließend locker in mehrere Meter hohe Füllkannen abgelegt. Hierbei wird das Filter-Tow-Material durch in Längs- und Querrichtung changierende Bewegungen einer Ablegeeinheit gleichmäßig als Lage über die Querschnittsfläche der Füllkanne verteilt. Es werden so viele Lagen auf-einander abgelegt, bis die Filter-TowPackung die gewünschte Masse und Höhe in der Füllkanne erreicht hat. Üblich sind in diesem Bereich Packungsgewichte von mehreren 100 kg. Anschließend wird das in die Füllkannen eingelegte Filter-Tow-Material zu einem Filter-TowBallen gepresst und zum Zwecke des Transportes zum Filter- oder Zigarettenhersteller endverpackt.
Die für die Weiterverarbeitung zu Zigarettenfiltern bereitgestellte Ballen wiegen je nach Ballenformat zwischen 350 und 650 kg, wobei ausnahmsweise auch hochdichte Ballen mit Gewichten von bis zu 900 kg, sogenannte „HighDensity-Tow Bales“ erhältlich sind, wie sie beispielsweise in der Druckschrift US 4,577,752 A beschrieben sind.
Nach dem Transport der endverpackten Filter-Tow-Ballen zum Filter- oder Zigarettenhersteller wird das Filter-Tow-Material dem Ballen entnommen und auf einer Filterstabmaschine, wie sie beispielsweise in der Druckschrift US 5,460,590 A beschrieben ist, zu Filterstäben verarbeitet.
Bei der Verarbeitung von Filter-Tow-Material zu Filterstäben in einer Filterstabmaschine wird das Filter-Tow-Material in einem Aufbereitungsteil möglichst stark aufgebauscht. Zum Aufbauschen des Filter-Tow-Materials wird dieses in der Regel mittels Druckluft betriebener Ausbreiterdüsen
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-2auseinandergezogen und durch ein System von Streckwalzen insbesondere mit Gewinde- bzw. Schraubenoberflächen gestreckt. Danach wird das ausgebreitete Filter-Tow-Material einem Triacetin-Sprühkasten zugefuhrt, in welchem die Acetatoberfläche des Filter-Tow-Materials angelöst und klebrig gemacht wird.
Im Formatteil der Filterstabmaschine wird das Filter-Tow-Band gerafft und auf den Querschnitt des zukünftigen Filterstabes zu-sammengedrückt. Dabei verkleben die Filamente und bilden eine dreidimensionale Raumnetzstruktur mit der für die Weiterverarbeitung und den Verbrauchern gewünschten Filterhärte.
Das dabei für den Filter- oder Zigarettenhersteller wesentliche Qualitätsmerkmal ist die Homogenität im Hinblick auf den Zugwiderstand, da dadurch die Geschmacksempfindung des Rauchers und die Filterleistung beeinflusst werden. Die noch akzeptablen Zugwiderstandsstreuungen sind dabei abhängig vom Absolutwert des Zugwiderstandes.
Die Homogenität der Filterstäbe bzgl. des Zugwiderstandes wird nicht nur durch die Qualität des Filter-Tow-Materials und das Verarbeitungsverfahren in der Filterstabmaschine, sondern insbesondere auch durch die Art der Verpackung des Filter-Tow-Materials bestimmt. Hierbei ist die Art der Verpackung des Filter-Tow-Materials in der Regel maßgeblich für einen ungestörten Ablauf des Filter-Tow-Materials vom Filter-Tow-Ballen an der Filterstabmaschine.
Insbesondere bei Filter-Tow-Ballen mit großen Packungsdichten und Filter-Tow-Ballen, dessen Material übermäßig hohen Druckkräften (beispielsweise beim Verpressen oder lokal aufgrund von Umbänderungen) ausgesetzt war, treten an der Filterstabmaschine oftmals ablaufbedingte Arbeitsprobleme auf. Insbesondere führen Spannungswechsel beim Abziehen des Filter-Tow-Materials von dem Filter-Tow-Ballen häufig zu ungleichen Vordehnungen des Filter-Tow-Materials beim Einlauf in die Filterstabmaschine und damit zu Material- bzw. Zugwiderstandsschwankungen.
Um sicherzustellen, dass die aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäbe stets von gleich guter Qualität sind, müssen somit insbesondere bei dem Verpacken des Filter-Tow-Materials bestimmte Bedingungen berücksichtigt werden, um bei einem anschließenden Abziehen des Filter-Tow-Materials von dem Filter-Tow-Ballen an der Filterstabmaschine ein übermäßiges Auftreten von Material- bzw. Zugwiderstandsschwankungen zu verhindern.
Zum einen darf bei dem Verpressen des in der Füllkanne abgelegten FilterTow-Materials eine maximale Presskraft nicht überschritten werden, da dies in der Regel zwangsläufig die Qualität des Filter-Tow-Materials insofern negativ
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-3beeinträchtigen würde, inwiefern die aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäbe für den Filter- oder Zigarettenhersteller nicht mehr akzeptable Zugwiderstandsschwankungen aufweisen würden.
Darüber hinaus sollte - wenn möglich - bei dem endverpackten FilterTow-Ballen von Umbänderungen abgesehen werden, da derartige Umbänderungen in dem verpackten Filter-Tow-Material zwangsläufig zu Einschnürungen und lokalen Störstellen führen, was wiederum zu für den Filteroder Zigarettenhersteller nicht mehr akzeptable Zugwiderstandsstreuungen bei dem aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäben führt.
Der Einfluss des zum Verpacken von Filter-Tow-Material beim FilterTow-Hersteller angewandten Verfahrens auf die Qualität der aus dem verpackten Filter-Tow-Material in der Filterstabmaschine beim Filter- oder
Zigarettenhersteller hergestellten Filterstäbe wurde bei den aus dem Stand der Technik bekannten und derzeit angewandten Verpackungsverfahren nicht oder zumindest nicht ausreichend berücksichtigt.
Ein Verfahren zur optimalen Füllung einer Füllkanne ist in der Druckschrift WO 02/32238 A2 beschrieben. Dieser Stand der Technik betrifft jedoch in erster Linie nur tatsächlich das Füllen der Füllkanne mit Filter-TowMaterial, um anschließend solche Verarbeitungsprobleme beim Filter- oder Zigarettenhersteller zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, die von einem nicht optimal in der Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Material resultieren.
Den Einfluss des anschließenden Verpackungsvorganges auf die Qualität des Filter-Tow-Materials wird in diesem Stand der Technik nicht ausreichend berücksichtigt. Hierbei gehören zu dem VerpackungsVorgang zum einen das Verpressen des in die Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Materials und zum anderen die anschließende Verpackung des komprimierten Filter-Tow-Materials zu einem endverpackten Filter-Tow-Ballen.
Üblicherweise wird nach dem Ablegen des Filter-Tow-Materials in einer Füllkanne das Filter-Tow-Material in einer Ballenpresse in Richtung der aufeinanderliegenden Lagen des zuvor in die Füllkanne abgelegten Filter-TowMaterials verpresst. Bei dem Pressvorgang wirkt ein Pressstempel 10, 10‘ der Ballenpresse in Richtung der aufeinanderliegenden Lagen des Filter-TowMaterials ein, so dass die anfängliche Höhe des lagenweise in der Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Materials reduziert wird.
Bei dem Verpressen zeigt das Filter-Tow-Material kein vollständiges, elastisches (reversibles) Verhalten, da das lageweise in der Füllkanne abgelegte
BE2016/0083
-4Filter-Tow-Material nicht wieder zu ihrer ursprünglichen Höhe anwächst, wenn die über den Pressstempel 10, 10’ der Ballenpresse senkrecht auf die Filter-TowMaterial-Lagen ausgeübte Presskraft wieder entfernt wird. Vielmehr hängt die Höhe, zu welcher das Filter-Tow-Material wieder anwächst, wenn die über den Pressstempel 10, 10’ der Ballenpresse ausgeübte Presskraft aufgehoben wird, insbesondere davon ab, wie lange und mit welchem Pressdruck zuvor die Verpressung erfolgte.
Zum Verpacken des in der Füllkanne verpressten Filter-Tow-Materials ist es üblich, die noch unter Druckspannung stehende Filter-Tow-Packung insbesondere innerhalb der Pressvorrichtung mit einem Packstoff (Verpackungsmaterial) zu umhüllen. Nach dem Umhüllen des in der Ballenpresse bereitgestellten komprimierten Filter-Tow-Ballens wird üblicherweise die Ballenpresse geöffnet und somit die auf die Filter-TowPackung ausgeübte Druckspannung entfernt.
Da das Filter-Tow-Material nach der zuvor erfolgten Verpressung nur noch einen relativ geringen elastischen, d.h. relaxierenden, Rückformungsanteil aufweist, dessen Höhe insbesondere von der Presszeit und/oder Presskraft abhängt, neigt die Filter-Tow-Packung nach der Freigabe aus der Ballenpresse dazu, zu expandieren und zwar senkrecht zu den Filtcr-Tow-Material-Lagen und entgegengesetzt der von der Ballenpresse ursprünglich ausgeübten Presskraft.
Dieser elastische (relaxierende) Rückformungsanteil des Filter-TowMaterials ist dabei umso geringer, je länger die Presszeit und je höher die Presskraft beim Verpressen des Filter-Tow-Ballens in der Füllkanne war. Nur der relaxierende Rückformungsanteil stellt nach der Freigabe aus der Ballenpresse die elastische Rückstellkraft dar, welche von dem Packstoff der Filter-Tow-Packung aufzunehmen ist, damit der Ballen zusammenhält.
Übliche Verpackungsmaterialien sind Kartonagen, die durch Umbänderungen oder Klebung mechanisch zusammengehalten werden, oder Kunststoffgewebe, die beispielsweise durch einen Klettverschluss verschlossen werden.
Ein Beispiel für eine Klebeverpackung ist in der Druckschrift DE 76 35 849 Ul beschrieben. Informationen über eine Filter-Tow-Verpackung mit Kunststoffgeweben finden sich in dem Firmenprospekt „Some Useful Information about the reusable Packaging for Rhodia Filter Tow“: RHODIA Acetow GmbH, Engesserstraße 8, D-79108 Freiburg.
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-5Diese beiden zuletzt genannten Verpackungsarten weisen insofern Vorteile auf, inwiefern diese ohne zusätzliche Umbänderungen auskommen, so dass die Gefahr von Einschnürungen und damit resultierenden Zugwiderstandsstreuungen in den aus dem Filter-Tow-Material letztendlich hergestellten Filterstäben minimiert ist.
Die beiden zuletzt genannten Verpackungsarten weisen jedoch den Nachteil auf; dass der nach der Freigabe des verpressten Ballens existierende re laxierende Rückformungsanteil, d.h. die elastische Rückstellkraft des FilterTow-Materials, von dem Verpackungsmaterial aufgenommen wird. Dies führt zwangsläufig zu unerwünschten Ausbauchungen auf der Ober- und Unterseite des Ballens. Diese Ausbauchungen stören zwar nicht den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Filter-Tow-Materials in der Filterstabmaschine zur Herstellung von Filterstäben, verhindern aber ein sicheres Stapeln der so hergestellten FilterTow-Ballen.
Dieses Problem wird nach dem Stand der Technik entweder durch seitliches Stapeln der Ballen oder die Verwendung von Sonderpaletten gelöst, wie sie in dem oben genannten Firmenprospekt der RHODIA Acetow GmbH beschrieben sind.
Andererseits ist aus der Druckschrift WO 2003/089309 A2 bekannt, das in einer Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Material im komprimierten Zustand mit einer den Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle zu versehen. Bei der Freigabe eines solchen luftdicht umschlossenen Ballens aus der Ballenpresse führt der relaxierende
Rückformungsanteil des Filter-Tow-Materials dazu, dass beim Anwachsen der Höhe des hochverdichteten Ballens gleichzeitig in dem Balleninneren ein Unterdrück erzeugt wird, über den zumindest ein Teil der elastischen Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials egalisiert wird. Auf diese Weise können die unerwünschten Ausbauchungen auf der Ober- und Unterseite des Ballens zumindest reduziert werden, da das Verpackungsmaterial nur noch einen geringeren Anteil der elastischen Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials aufnehmen muss.
Problematisch bei der zuletzt genannten Verpackungsart, bei welcher das in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Material mit einem Verpackungsmaterial luftdicht verschlossen wird, so dass nach Freigabe des Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse der relaxierende Rückverformungsanteil des Filter-Tow-Materials zumindest teilweise durch den dann sich im
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-6Balleninneren aufbauenden Unterdrück egalisiert wird, ist darin zu sehen, dass hierbei ein hohes Risiko besteht, dass der Ballen nach Freigabe aus der Ballenpresse aufplatzt, insbesondere dann, wenn die Höhe des Filter-TowBallens nur gering anwachsen kann und somit der im Balleninneren erzeugte Unterdrück zu gering ist, um wirksam die elastische Rückstellkraft des FilterTow-Materials hinreichend zu egalisieren.
Seitens der Filter-Tow-Hersteller besteht zunehmend ein Bestreben dahingehend, beim Verpacken von Filter-Tow-Material ein insofern „optimales“ Verfahren anzuwenden, inwiefern einerseits die Anforderungen der Filter- oder Zigarettenhersteller hinsichtlich der Qualität des von dem Filter-Tow-Ballen abgewickelten Filter-Tow-Materials erfüllt wird, und andererseits seitens des Filter-Tow-Herstellers wirksam das Risiko eines „Ballenplatzers“ minimiert wird.
Um bei der aus der Druckschrift WO 2003/089309 A2 bekannten Verpackungsart die beim Herstellen von verpackten Ballen aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material auftretende Versagensrate, d.h. das Risiko eines Ballenplatzers nach Freigabe aus der Ballenpresse, zu reduzieren, sind grundsätzlich verschiedene Maßnahmen möglich.
Zum einen kann der nach Freigabe des Ballens aus der Ballenpresse auftretende, relaxierende Rückverformungsanteil, also die elastische Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials dadurch reduziert werden, dass die Füllmenge des Ballens entsprechend verringert wird. Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, dass bei der Weiterverarbeitung des Filter-Tow-Materials insbesondere in einer Filterstabmaschine aufgrund der reduzierten BallenFüllmenge relativ zügig das Filter-Tow-Material eines Ballens verbraucht ist und die Filterstabmaschine mit einem neuen Filter-Tow-Ballen gestückt werden muss. Dies führt zu relativ häufigen Unterbrechungen bei der Filterstabproduktion, was seitens der Filterstabhersteller nicht akzeptiert wird.
Eine andere Maßnahme zum Reduzieren des relaxierenden Rückformungsanteils des Filter-Tow-Materials nach Freigabe aus der Ballenpresse würde darin bestehen, die beim Verpressen des Filter-TowMaterials in der Ballenpresse ausgeübte Presskraft zu erhöhen. Dies allerdings führt zu Qualitätsdefekten in dem verpressten Filter-Tow-Material und somit zu Qualitätsdefekten in den aus dem Filter-Tow-Material hergestellten Zigarettenfiltern. Darüber würde sich eine erhöhte Presskraft negativ auf den Ballenablauf an der Filterstabmaschine auswirken.
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-7Eine weitere Maßnahme zum Reduzieren des relaxierenden Rückverformungsanteils des Filter-Tow-Materials nach Freigabe aus der Ballenpresse könnte darin bestehen, die Presszeit entsprechend zu verlängern, um den irreversiblen (d.h. nicht-elastischen) Rückverformungsanteil im FilterTow-Material auf Kosten des relaxierenden Rückverformungsanteils zu erhöhen. Eine Verlängerung der Presszeit reduziert jedoch zwangsläufig den Pressendurchsatz, was seitens des Filter-Tow-Herstellers unerwünscht und nicht akzeptabel ist.
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material anzugeben, bei dem die Versagensrate der hergestellten, verpackten Ballen verringert ist und insbesondere möglichst unter 1 % liegt, wobei gleichzeitig die zuvor beschriebenen und bei dem Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden.
Insbesondere soll sich das Verfahren auch für das Herstellen eines FilterTow-Ballens eignen, bei dem die Füllmenge des Ballens ein von den Filterstabherstellern noch akzeptiertes Mindestmaß nicht unterschritten wird, wobei gleichzeitig das Risiko des Einbringens von Qualitätsdefekten in das Filter-Tow-Material beim Pressvorgang minimiert und der Ballenablauf an der Filterstabmaschine nicht verschlechtert wird.
Zusätzlich hierzu soll bei dem Verfahren insbesondere auch der bei dem Filter-Tow-Material Hersteller bisher übliche Pressendurchsatz realisierbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des im Patentanspruch 1 genannten Herstellungsverfahrens in den abhängigen Patentansprüchen genannt sind.
Somit wird nach der erfindungsgemäßen Lehre zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material zunächst ein in einer Ballenpresse komprimierter Filter-Tow-Ballen in Quaderform bereitgestellt, wobei anschließend der komprimierte Filter-Tow-Ballen mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle verpackt wird. Bei dem Verpackungsschritt wird die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichtetem FilterB E2016/0083
-8Tow-Material anliegt und dieses somit berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Das Luftvolumen, das außerhalb der Kontur des komprimierten Filter Tow Ballens während des Verpackungsvorgangs mit eingeschlossen wird, kann maßgeblichen Einfluss auf das Expansionsverhalten des Ballens unmittelbar nach der Entlastung haben.
Mit dieser vergleichsweise einfachen Maßnahme wird in überraschender Weise erreicht, dass nach der Freigabe des derart verpackten komprimierten Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse das Risiko eines Aufplatzens des Ballens deutlich reduziert ist, und zwar im Vergleich zu Ballen, die beispielsweise nach der in der Druckschrift WO 2003/089309 A2 allgemein beschriebenen Verpackungsart hergestellt werden. Im Einzelnen wird bei den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballen eine Versagensrate deutlich unter 1 % realisiert.
Untersuchungen haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass insbesondere der eigentliche Verpackungsvorgang des komprimierten FilterTow-Ballens in erster Linie ausschlaggebend für das Auftreten eines Ballenplatzers nach Freigabe des verpackten Ballens aus der Ballenpresse ist. Dies ist weitgehend unabhängig von der Füllmenge des Ballens, der beim Verpressen ausgeübten Presskraft und der Presszeit. Von daher ist das erfindungsgemäße Verfahren problemlos bei einem Verpackungsprozess implementierbar, wie er beispielsweise in der Druckschrift WO 2003/089309 A2 allgemein beschrieben wird.
Insbesondere kann somit das Risiko eines Ballenplatzers nach Freigabe des verpackten Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse deutlich reduziert werden, und zwar trotz gleichbleibender Füllmenge des Ballens. Auch der üblicherweise verwendete Pressvorgang (Presskraft und Presszeit) muss nicht verändert werden, so dass zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf üblicher Weise bei der Herstellung von hochverdichteten Ballen aus Filter-Tow-Material verwendeten Ballenpressen und Pressabläufe zurückgegriffen werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht nur die Versagensrate, sondern auch das Risiko des Auftretens von Qualitätsdefekten in dem FilterTow-Material während des Pressvorganges reduziert, wobei gleichzeitig ein von den Zigaretten- oder Filterherstellern gewünschter Ballenablauf an der Filterstabmaschine nicht negativ beeinflusst wird.
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- 9Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erzielt wird, ist darin zu sehen, dass die Zunahme der Höhe des Filter-Tow-Ballens nach der Freigabe aus der Ballenpresse gemäß einem vorab festgelegten Ereignisablauf stattfindet, wobei insbesondere auch das Ausmaß der Höhenänderung nach oben hin begrenzt wird.
Auf diese Weise ist die maximale Endhöhe des fertig gestellten verpackten Filter-Tow-Ballens nach Freigabe aus der Ballenpresse auf einen vorab festlegbaren maximalen Wert vorab einstellbar.
Da aufgrund der Verwendung einer den Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle störende Ausbauchungen an der Ober- und Unterseite des fertig gestellten und aus der Ballenpresse freigegebenen Filter-Tow-Ballen verhindert werden, lassen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballen auch problemlos stapeln. Zusammen mit der über das erfindungsgemäße Verfahren vorab festlegbaren maximalen Höhe des fertig gestellten und aus der Ballenpresse freigegebenen Ballens können somit Ballen hergestellt werden, die unter optimaler Raumausnutzung in Doppellagen in Standard-Containern stapelbar sind.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten und beispielsweise in der Druckschrift WO 2003/089309 A2 beschriebenen Verpackungsverfahren war eine solche Stapelbarkeit in Doppellagen nicht bei vollständiger Ausnutzung der Höhe eines Standardcontainers bzw. der Höhe der Türöffnung eines Standardcontainers realisierbar.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „hochverdichtetes Filter-TowMaterial“ ist insbesondere Filter-Tow-Material mit einer Packungsdichte von mindestens 300 kg/m3 und höchstens 800 kg/m3 zu verstehen.
Als Ballenpresse zum Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens eignen sich die bei der Filter-Tow-Herstellung üblicherweise verwendeten Ballenpressen. Es handelt sich somit um Ballenpressen mit einer Presskraft von mindestens 100 t/m2, wobei eine maximale Presskraft von 600 t/m2 nicht überschritten werden sollte. Vorzugsweise wird der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen bereitgestellt, indem das mit einer Presskraft von mindestens 100 t/m2 und einer Presszeit von mindestens 4 bis 20 Min., vorzugsweise 5 bis 15 Min. verpresst wird.
Um sicherzustellen, dass beim Verpackungsschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, das mindestens 80 % der Verpackungshülle
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- 10direkt an dem Filter-Tow-Material anliegt oder zumindest weniger als 15 mm von dem Filter-Tow-Material beabstandet ist, kommen unterschiedliche Lösungen in Frage.
Insbesondere bietet sich hierfür eine Messanordnung mit mindestens einer berührungslos arbeitenden Sensoreinheit an, wobei diese Sensoreinheit vorzugsweise mindestens einen Abstandssensor aufweist und vorzugsweise mindestens eine 2D-Abstandssensorarray aufweist. Mit dem mindestens einen Abstandssensor bzw. der mindestens einen 2D-Abstandssensorarray kann ein Abstand zwischen dem hoch verdichteten Filter-Tow-Material einerseits und dem Verpackungsmaterial der Verpackungshülle andererseits exakt erfasst werden.
Beispielsweise ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass mit der Messanordnung der Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden, mindestens einen Abstandssensor bzw. der berührungslos arbeitenden, mindestens einen 2D-Abstandssensorarray und dem Filter-Tow-Material einerseits und der Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden, mindestens einen Abstandssensor bzw. der berührungslos arbeitenden, mindestens einen 2DAbstandssensorarray und der Verpackungshülle andererseits erfasst wird, wobei dann unter Berücksichtigung der Dicke der Verpackungshülle der tatsächliche Abstand zwischen der Verpackungshülle und dem Filter-Tow-Material ermittelt werden kann.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass der berührungslos arbeitende Abstandssensor bzw. die berührungslos arbeitende 2DAbstandssensorarray mindestens einen Licht-, Infrarotstrahlen-, Radiowellen-, Mikrowellen-, Terraherzstrahlen- oder Ultraschallsensor aufweist.
Vorzugsweise ist eine Abstandsmessung zwischen dem Filter-TowMaterial und der Verpackungshülle mittels einer Laufzeit- und Phasenlagemessung mit Funkwellen, Licht, Infrarot oder Ultraschall durchführbar. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Abstandsmessung mittels Triangulation durchführbar ist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, eine flächige Abstandsmessung durchzuführen. Beispielsweise kann vor dem Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einem 2D-Abstandsmessverfahren der Abstand zwischen der Sensoreinrichtung und dem Filter-Tow-Material ermittelt werden, wobei nach dem Anlegen der Verpackungshülle erneut eine 2DAbstandsmessung durchgeführt wird, diesmal jedoch mit Bezug auf den Abstand zwischen der Sensoreinrichtung und der Verpackungshülle. Durch einen
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- 11 Vergleich der beiden aufgenommenen 2D-Abstandsmessungen kann problemlos auf den tatsächlichen Abstand zwischen der angelegten Verpackungshülle und der Filter-Tow-Material ermittelt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wurde insbesondere erkannt, dass es zum Reduzieren des Risikos von Ballenplatzem nach der Freigabe des verpackten Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse daraufankommt, dass die Menge der zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossenen Luft einen Maximalwert nicht überschreitet. Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Menge der zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beim Verpackungsvorgang eingeschlossenen Luft während der Freigabe des luftdicht verpackten FilterTow-Ballens aus der Ballenpresse maßgeblich ausschlaggebend für ein zusätzliches Anwachsen der Ballenhöhe ist.
Das Ausmaß der Höhenzunahme bei der Freigabe des Ballens aus der Ballenpresse darf jedoch einen Maximalwert nicht überschreiten, um wirksam zu verhindern, dass von dem Verpackungsmaterial übermäßige Kräfte, die aus der Expansion des Filter-Tow-Materials resultieren, aufzunehmen sind. Dies würde nicht nur die Flachheit der Ober- und Unterseite des fertig gestellten Ballens negativ beeinflussen, sondern auch dazu fuhren, dass das Verpackungsmaterial ausgelegt sein muss, diese Kräfte aufzunehmen.
Wenn darüber hinaus ein Großteil der bei der Expansion des Filter-TowMaterials nach Freigabe aus der Ballenpresse auftretenden Expansionskräfte über das Verpackungsmaterial aufgenommen wird, besteht ein erhöhtes Risiko eines Ballenplatzers insbesondere dann, wenn beim Handling des fertig gestellten Ballens versehentlich die Verpackungshülle beschädigt wird.
Untersuchungen haben gezeigt, dass die Versagensrate bei der Herstellung von Filter-Tow-Ballen wirksam unter 1 % reduziert werden kann, wenn bei dem Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit der den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle diese derart um den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird. Bei der zuletzt genannten Volumenmenge der zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossene Luft ist die Versagensrate
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- 12bei der Herstellung von Filter-Tow-Ballen sogar auf deutlich unter 0,2 % reduziert.
Die beim Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossene Luftmenge lässt sich vorzugsweise indirekt durch eine Abstandsmessung zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material ermitteln. Für die Abstandsmessung kommen insbesondere die zuvor beschriebenen optischen Messverfahren in Frage.
In einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt, dass dieser eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist. Dabei sollte der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt werden, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-TowBallen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist.
Wenn anschließend im Verpackungsschritt die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass in dem von der Verpackungshülle umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten ist, können mehrere synergistisch wirkende Effekte erzielt werden:
Zum einen ist sichergestellt, dass das Auftreten von Ballenplatzern nach der Freigabe der derart hergestellten Ballen aus der Ballenpresse nahezu ausgeschlossen ist (Versagensrate deutlich unter 0,5 %).
Zum anderen werden störende Ausbauchungen an der Ober- und Unterseite des aus der Ballenpresse freigegebenen Ballens wirksam verhindert, so dass die Stapelfähigkeit der Ballen gewährleistet ist.
Insbesondere sind aber bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens hochverdichtete Filter-Tow-Ballen herstellbar, bei denen die übliche bei der Verpackung von Filter-Tow-Material angewandten Presskräfte und Presszeiten sogar reduziert werden können.
Was das Material der Verpackungshülle betrifft, bietet sich hierbei insbesondere eine Kunststofffolie an. Die Folie besteht vorzugsweise aus
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- 13 Polyethylen, insbesondere LDPE, oder aus modifiziertem Polyethylen (LLDPE) oder aus einer Verbundfolie mit einer Polyamid- und einer Polyethylenschicht.
Zu Werbe- und/oder ästhetischen Zwecken kann als Verpackungsfolie insbesondere auch eine eingefarbte oder bedruckte Folie verwendet werden. Dies ist insbesondere auch dann sinnvoll, wenn das zu verpackende Filter-TowMaterial lichtempfindlich ist.
Die Verpackungsfolie weist vorzugsweise eine Dicke von 100 bis 400 pm auf, damit diese gleichzeitig als Transportverpackung dienen kann. Wie bereits ausgeführt, ist es bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballens nicht erforderlich, eine zusätzliche Transportverpackung aus Kartonagen, Kunststoffgewebe etc. um die Verpackungsfolie des Ballens hinzuzufiigen.
Gleichwohl ist auch eine zusätzliche oder alternative Umbänderung des fertig gestellten Ballens nicht erforderlich, da das Risiko des Aufplatzens des Ballens aufgrund des in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen, speziellen Verpackungsschrittes so gut wie nicht mehr eintreten kann.
Das Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens in Quaderform erfolgt im Allgemeinen mit Hilfe einer aus dem Stand der Technik bekannten Ballenpresse. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum einen so ausgefuhrt werden, dass die zum Verpacken vorgesehene Menge an Filter-Tow-Material zunächst in der Ballenpresse mechanisch komprimiert und dann mit der Verpackungshülle umhüllt wird, wobei das luftdichte Verschließen der Verpackungshülle vorzugsweise innerhalb der Ballenpresse erfolgt, so dass das gesamte Herstellungsverfahren an einem Ort durchgeführt werden kann.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Komprimierung des FilterTow-Materials vorbereitend in einer separaten Station durchzuführen. In diesem Fall wird der komprimierte Filter-Tow-Ballen in einer „Hilfsverpackung“, die beispielsweise aus Halteklammern bestehen kann, einer Verpackungsstation zugeführt, wo die Hilfsverpackung entfernt wird und die Umhüllung des Komprimierten Filter-Tow-Ballens mit der luftdichten Verpackungsfolie vorgenommen wird. Diese Ausführungsform hätte den Vorteil, dass nicht das gesamte Verfahren in der Ballenpresse ausgeführt wird, so dass die Ballenpresse eine höhere Verfügbarkeit aufweist. Zudem ist der Presszyklus von kürzerer Dauer und es bestehen mehrere Freiheitsgrade bei der Applikation der Verpackungshülle, da der komprimierte Ballen in der Verpackungsstation von allen Seiten zugänglich ist.
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- 14Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass in dem Verfahrensschritt des Verpackens der komprimierte Filter-Tow-Ballen derart mit der Verpackungshülle verpackt wird, dass sich das von der Verpackungshülle umschlossene Volumen nach einem Freigeben des verpackten Filter-TowBallens aus der Ballenpresse um mindestens 32 Liter und vorzugsweise um mindestens 70 Liter vergrößern kann, ohne dass dabei das Material der Verpackungshülle gedehnt oder gestreckt wird.
Aufidiese Weise wird beim Verpacken des komprimierten Filter-TowMaterials bewusst eine „Wachstumsreserve“ in das den komprimierten Ballen umgebenden Verpackungsmaterial vorgesehen. Diese Wachstumsreserve kann beispielsweise dadurch in das Verpackungsmaterial eingebracht werden, dass bewusst das Verpackungsmaterial bereichsweise einen Faltenbereich aufweist, der sich bei der Freigabe des verpackten Ballens entfaltet und somit dann in einer vorhersagbaren Weise ein Anwachsen der Ballenhöhe bis zu einer über den Faltenbereich vorab festgelegten Endhöhe des Ballens zulässt.
Die über den Faltenbereich gewährleistete Wachstumsreserve ist vorzugsweise so gewählt, dass bei der Expansion des Filter-Tow-Materials nach Freigabe aus der Ballenpresse eine Volumenzunahme des von der luftdichten Verpackungshülle umschlossenen Volumens gewährleistet ist, bis der sich dadurch im Balleninneren einstellende Unterdrück gegenüber der
Außenatmosphäre groß genug ist, um die Rückstellkräfte des Filter-TowMaterials möglichst vollständig egalisieren zu könne, so dass dabei das Material der Verpackungshülle weder gedehnt oder gestreckt wird und nur vernachlässigbare oder keine Kräfte von dem Verpackungsmaterial aufgenommen werden muss.
In einer besonders bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Verpacken des komprimierten FilterTow-Ballens mit der luftdichten Verpackungshülle der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem DeckelFolienteil und einem Boden-Folienteil bereitgestellt wird, wobei im anschließenden Verpackungsschritt die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle durch Verschweißen oder Verkleben der beiden Folienteile gebildet wird.
Tn diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass im Verpackungsschritt ein Manschetten-Folienteil an die Seitenflächen des
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- 15komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird. Anschließend werden die gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils stimseitig zusammengeführt und miteinander verbunden. Zusätzlich wird die Mantelfläche des Manschetten-Folienteils mit dem Boden-Folienteil und dem DeckelFolienteil derart verbunden, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-TowBallen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn das Manschetten-Folienteil derart die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses so berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Mantelfläche des ManschettenFolienteils“ ist die Deckenfläche des Manschetten-Folienteils zu verstehen, welche im fertig gestellten Zustand des aus der Ballenpresse freigegebenen Filter-Tow-Ballen in Richtung des Filter-Tow-Materials zeigt und dieses berührt. Hierbei ist unter dem Begriff „dieses berührt“ zu verstehen, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es insbesondere von Vorteil, wenn das Manschetten-Folienteil als Flachfolie ausgeführt ist.
Grundsätzlich sollte eine maximale Gasdurchlässigkeit von 10.000 cm3/(m2 x d x bar), und höchstens etwa 200 cm3/(m2 x d x bar) und noch bevorzugter von höchstens etwa 20 cm3/( m2 x d x bar) aufweisen und zwar jeweils gemessen nach DIN 2000-07 (Stand: Anmeldetag) bei 23 °C und 75 % relativer Feuchtigkeit für Luft.
Die Reißkraft des Materials der Verpackungshülle sollte mindestens 10 N/15 mm, insbesondere mindestens etwa 100 N/15 mm, und vorzugsweise mindestens etwa 200 N/15 mm aufweisen und zwar jeweils gemessen nach DIN EN ISO527-1 „Allgemeine Grundsätze für die Bestimmung der Zugeigenschaften von Kunststoffen“ bzw. gemessen nach DIN EN ISO527-3 „Prüfbedingungen für Folien und Tafeln“ (jeweiliger Stand: Anmeldetag).
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- 16Hierbei ist anzumerken, dass die genannten Anforderungen hinsichtlich der Reißkraft des Materials der Verpackungshülle nur deshalb notwendig sind, weil beim Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle das als Verpackungshülle dienende Material vorzugsweise mit Vorspannung angelegt wird, um zu erreichen, dass die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt werden kann, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
Die Dehnbarkeit des als Verpackungshülle dienenden Materials sollte maximal 1000 mm/15 mm gemessen nach DIN EN ISO 527 (s.o.) betragen. Die Streckspannung bei 10% Dehnung in Längsrichtung sollte nach DIN EN ISO 527 (s.o.) maximal 38 bis 47 N / 15 mm betragen.
Da die Verpackungshülle vorzugsweise auch die Transportverpackung des Filter-Tow-Ballens darstellt, ist es in diesem Zusammenhang insbesondere von Vorteil, wenn bei dem Material der Verpackungshülle die spezifische Durchstechkraft - bezogen auf den 0,8 mm Dorn nach DIN EN 14477 (Ausgabe 2004-06) mindestens 8 N beträgt.
Mit der oben genannten maximale Gasdurchlässigkeit des als Verpackungshülle dienenden Materials ggf. in Kombination mit der genannten minimalen Durchstechkraft ist sichergestellt, dass sich im praktischen Gebrauch ein nach der Freigabe aus der Ballenpressen (aufgrund der Eigenexpansion des Filter-Tow-Materials) in dem Balleninneren einstellender Unterdrück gegenüber der Außenatmosphäre hinreichend lange aufrechterhalten werden kann.
„Hinreichend lange“ bedeutet in diesem Zusammenhang mindestens 24 Stunden und bevorzugt so lange, bis der verpackte Ballen zur Weiterverarbeitung des verpackten Ballenmaterials an einer Filterstabmaschine absichtlich geöffnet wird.
Allerdings hat sich gezeigt, dass es auch unschädlich ist, wenn die Verpackungshülle des Ballens beispielsweise beim Transport zur Weiterverarbeitung des Filter-Tow-Materials an einer Filterstabmaschine insbesondere versehentlich perforiert wird. Als vorteilhaft ist jedoch zu nennen, dass die Luftdichtigkeit der Verpackungshülle möglichst bis zu dem Zeitpunkt
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- 17des beabsichtigten Öffnens des Ballens an einer Filterstabmaschine gewährleistet ist.
Bei Verwendung eines Manschetten-Folienteils, welches diese Bedingungen insbesondere hinsichtlich der Reißkraft und Dehnbarkeit aufweist, ist es von Vorteil, wenn nach dem Anlegen des Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens das Manschetten-Folienteil vorgespannt wird.
Dies erfolgt vorzugsweise mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N. Auf diese Weise kann in einer leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise erreicht werden, dass bei dem Verpackungsschritt zwischen der Verpackungshülle (insbesondere Manschetten-Folienteil) und dem komprimierten Filter-Tow-Material maximal 20 % des Manschetten-Folienteils nicht an dem Filter-Tow-Material direkt anliegt.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarisch verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Es zeigen:
FIG. la schematisch das zu verpackende Filter-Tow-Material in der Ballenpresse bzw. Füllkanne vor dem Verpressen bei einer exemplarischen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material;
FIG. lb schematisch das zu verpackende Filter-Tow-Material nach dem Verpressen in der Ballenpresse bzw. Füllkanne, und zwar bei der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß FIG. la;
FIG. lc schematisch das Anlegen eines Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens gemäß FIG. lb; und
FIG. Id schematisch das Verbinden der Mantelfläche des ManschettenFolienteils mit dem Boden-Folienteil und dem Deckel-Folienteil bei dem exemplarisch in den Zeichnungen dargestellten Verpackungsverfahren.
Bei der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Filter-Tow-Material 1 in einer Ballenpresse eingebracht, wie dies in FIG. la schematisch angedeutet ist. In der Ballenpresse, die beispielsweise über eine Presskraft von 300 bis 400 t verfügt, wird das FilterTow-Material 1 bis zum gewünschten Packmaß komprimiert (vgl. FIG. lb).
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- 18Das Verpressen erfolgt vorzugsweise derart, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Packungsdichte von mindestens 250 kg/m2 und vorzugsweise eine Packungsdichte von mindestens 300 kg/m2 aufweist. Weiterhin erfolgt das Verpressen vorzugsweise derart, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Packungsdichte von höchstens 700 kg/m2 und vorzugsweise eine Packungsdichte von höchstens 600 kg/m2 aufweist.
Das Packmaß, d.h. die Höhe des in der Ballenpresse komprimierten FilterTow-Ballens, beträgt vorzugsweise mindestens 700 mm. Wie bereits eingangs dargelegt, wird durch das Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens in der Ballenpresse das Filter-Tow-Material 1 derart verpresst, dass das elastische Rücksteliverhaiten des Filter-Tow-Materials reduziert wird.
Bei der in FIG. la und FIG. lb schematisch dargestellten Ausführungsform wird vor dem Einfullen des Filter-Tow-Materials in die Ballenpresse bzw. vor dem Einfüllen des Filter-Tow-Materials in die Füllkanne der Ballenpresse die Pressstempel 10, 10’ der Ballenpresse entsprechend präpariert. Im Einzelnen ist bei der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass das Verpressen des Filter-Tow-Materials in der Ballenpresse zwischen einem Deckel-Folienteil 11 und einem Boden-Folienteil 12 erfolgt.
Zu diesem Zweck ist bei der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass vor dem Verpressen des Filter-TowMaterials und vor dem Einfüllen des Filter-Tow-Materials in die Füllkanne der Boden der Füllkanne mit einem Boden-Folienteil 12 garniert wird. Anschließend wird das zu verpressende Filter-Tow-Material 1 in die so präparierte Füllkanne eingelegt.
Bevor der Inhalt der vollen Füllkanne samt Füllkannenboden an der Ballenpresse in die Presskammer geschoben wird, wird auch der obere Pressstempel 10 der Ballenpresse mit einem Folienteil (Deckel-Folienteil 11) garniert.
Durch das Vorsehen des Deckel- und Boden-Folienteils 11, 12 sind bereits vor dem Verpressen des Filter-Tow-Materials die spätere Boden- und Deckelfolie an den richtigen Positionen (oberhalb bzw. unterhalb des Ballens) platziert.
So vorbereitet wird das Filter-Tow-Material 1 in der Ballenpresse zu einem komprimierten Filter-Tow-Ballen verpresst (vgl. FIG. lb). Der eigentliche
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- 19Pressvorgang entspricht den üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Pressvorgängen und ist nicht Teil der hierin offenbarten Erfindung.
Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn das Verpressen des Filter-TowMaterials in der Ballenpresse nach einem vorab festgelegten Programmablauf erfolgt, damit bei dem komprimierten Filter-Tow-Ballen nach einem vorab festgelegten oder festlegbaren Ereignisablauf der relaxierende
Rückverformungsanteil reduziert wird. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Pressvorgang mindestens 4 Minuten und vorzugsweise mindestens 5 Minuten anhält, um zu erreichen, dass der relaxierende Rückverformungsanteil in dem Filter-Tow-Material hinreichend reduziert ist.
Im Einzelnen, und wie in FIG. 1 b schematisch dargestellt, wird somit in der Ballenpresse zwischen dem Deckel-Folienteil 11 und dem Boden-Folienteil 12 ein komprimierter Filter-Tow-Ballen in Quaderform bereitgestellt. In dem anschließenden Schritt erfolgt das Verpacken des komprimierten Filter-TowBallens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle.
Gemäß der schematischen Darstellung in FIG. lc wird bei der exemplarischen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hierzu ein Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenflächen des komprimierten Filter-TowBallens angelegt, wobei das Manschetten-Folienteil 13 eine Mantelfläche mit zwei gegenüberliegenden Endbereichen aufweist. Anschließend werden die gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 stirnseitig zusammengefuhrt und miteinander verbunden.
Ferner wird - wie in FIG. Id schematisch dargestellt - die Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 mit dem Boden-Folienteil 12 und dem DeckelFolienteil 11 verbunden. Das Verbinden der Endbereiche des ManschettenFolienteils 13 miteinander und das Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 mit dem Boden-Folienteil 12 und dem DeckelFolienteil 11 erfolgt derart, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-TowBallen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist, wird das Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenfläche des komprimierten Filter-Tow-Ballens derart angelegt, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 %, und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 an dem hochverdichtetem Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses von daher
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-20berührt, oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten FilterTow-Material beabstandet ist.
So ist es insbesondere im Hinblick auf das Reduzieren des Risikos eines Ballenplatzers von Vorteil, wenn in der Ballenpresse ein komprimierter FilterTow-Ballen bereitgestellt wird, der eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.000 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm (Packmaß) und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist. Der in der Ballenpresse bereitgestellte komprimierte Filter-Tow-Ballen mit diesen Abmessungen weist bei dem Ausfuhrungsbeispiel eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 auf.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Abmessungen einer Transportpalette“ ist insbesondere die Abmessung einer üblicherweise verwendeten Transportpalette zu verstehen. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine an die gängigen Containermaße angepasste Transportpalette, wie etwa eine Europoolpalette.
Europoolpaletten basieren auf einem Grundmodul von 400 mm x 600 mm. Paletten in dieser Größe heißen auch „1/4 Europoolpaletten“ und entsprechen der Größe einer sogenannten VDA-Box. Die seit vielen Jahren üblichen hölzernen Europoolpaletten EUR messen 800 x 1200 x 144 mm. Die halben
Europoolpaletten mit 800 mm x 600 mm werden auch Displaypaletten genannt. Sie heißen bei EP AL „EUR 6-Paletten“; ein weiterer Name ist Düsseldorfer Palette.
Verbreitet sind auch die etwas größeren sogenannten Industriepaletten (1000 x 1200 x 144 mm), welche von EP AL als „EUR 3-Paletten“ bzw. in verstärkter Ausführung als „EUR 2-Paletten“ standardisiert sind.
Nichtstandardisierte Großpaletten haben oft das doppelte Industriemaß, sind also 2000 x 1200 mm oder 2000 x 1250 mm groß.
Die auf dem amerikanischen Kontinent sowie teilweise auch in China üblichen Paletten messen 48 x 40 Zoll, entsprechen also mit 1.219,2 mm x 1.016 mm ungefähr den Industriepaletten (1.200 mm x 1.000 mm), während in Asien im Allgemeinen 1.100 mm x 1.100 mm bzw. 1.140 mm x 1.140 mm große Paletten verwendet werden.
Das Manschetten-Folienteil 13 wird bei diesem Ausfuhrungsbeispiel derart an die Seitenfläche des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt, dass in dem
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-21 von dem Manschetten-Folienteil 13, dem Deckel-Folienteil 11 und dem BodcnFolienteil 12 umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
Wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung dargelegt, wird auf diese Weise wirksam erreicht, dass das Risiko eines Ballenplatzers nach der Freigabe des luftdicht umschlossenen Ballens aus der Ballenpresse auf deutlich geringer als 1 % reduziert wird.
Bei dem in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfiihrungsbeispiel, bei welchem vor dem Verpressen des Filter-Tow-Materials die Ballenpresse mit einem Boden-Folicntcil 12 und einem Deckel-Folienteil 11 garniert wird, und wobei anschließend ein Manschetten-Folienteil 13 um die Seitenfläche des komprimierten Ballens angelegt wird, ist es von Vorteil, wenn das Manschettenfolienteil derart an die Seitenfläche des komprimierten FilterTow-Ballens angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter Luft, vorzugsweise maximal 30 Liter und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche des Manschettenfolienteils und dem hochverbindenden Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem das Manschetten-Folienteil 13 mit einer mittleren Anlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird. Diese Anlegespannung lässt sich leicht über Dehnungsmessstreifen oder ähnliche Sensoren kontrollieren bzw. überwachen.
Zum Ausbilden einer luftdichten Verpackungshülle ist bei der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfuhrungsform vorgesehen, dass in einem beim stirnseitigen Zusammenfuhren der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 gebildeten vertikalen Überlappungsbereich eine vertikal verlaufende Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, ausgebildet wird.
Anschließend wird das Manschettenfolienteil in Richtung der vertikal verlaufenden Schweißnaht vorgespannt und fixiert, insbesondere temporär fixiert, und zwar mit Hilfe von Klemmen oder dergleichen Fixiermittel. Anschließend ist bei einem Ausfiihrungsbeispiel vorgesehen, dass ein horizontal umlaufender Überlappungsbereich zwischen dem oberen Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des DeckelFolienteils 11 ausgebildet wird. In gleicher Weise wird ein horizontal
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-22umlaufender Überlappungsbereich zwischen dem unteren Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbe-reich des BodenFolienteils 12 ausgebildet. Im Anschluss daran wird jeweils eine umlaufende Schweißnaht, insbesondere Flossennaht in den horizontal umlaufenden
Überlappungsbereich ausgebildet.
Die vertikal verlaufende Schweißnaht und die umlaufenden Schweißnähte in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen werden dabei derart ausgefuhrt, dass mit dem Boden-Folienteil 12, mit dem Deckel-Folienteil 11 und mit dem Manschetten-Folienteil 13 insgesamt eine den komprimierten Filter10 Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
Zum Ausbilden des horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn die jeweiligen Randbereiche des Deckel-Folienteils 11 und des Boden-Folienteils 12 von dem Ballen weg nach außen gezogen werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist bei dem Anliegen des Manschetten-Folienteils 13 an die Seitenfläche des Filter-Tow-Ballens vorgesehen, dass dieses derart erfolgt, dass der vertikale Überlappungsbereich vorzugsweise mittig zwischen zwei vertikal verlaufenden Eckkanten des Filter20 Tow-Ballens angeordnet ist. Zum Vorspannen des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht kann dann vorzugsweise manuell Folienmaterial des Man-schetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht derart geschoben werden, dass in horizontaler Richtung der Überlappungsbereich vergrößert wird. Hierbei ist es von Vorteil, wenn dabei das
Manschetten-Folienteil 13 mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N vorgespannt wird. Diese Vorspannkraft lässt sich auf einfache Weise beispielsweise durch das Anbringen entsprechend der Dehnungsmessstreifen überwachen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es beim Ausbilden der umlaufenden Schweißnaht in den horizontal umlaufenden
Überlappungsbereichen von Vorteil, wenn die umlaufende Schweißnaht mit einem vorab festgelegten oder festlegbaren Mindestabstand von dem Ballen in dem horizontal umlaufenden Überlappungsbereich ausgebildet wird. Dieser vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand liegt in einem Bereich zwischen 2 bis 20 cm, und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm. Dieser Abstand zwischen dem Ballen und der Schweißnaht stellt letztendlich das
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-23 Maß dar, um den fertig verpackte Ballen wachsen kann, ohne dass Spannung auf die Verpackungsteile kommt, wenn der Ballen aus der Ballenpresse entlassen wird.
Allgemein ausgedrückt sollte somit der vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand zwischen der umlaufenden Schweißnaht und dem Ballen abhängig von dem elastischen Rückstellverhalten des komprimierten Filter-TowMaterials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus der Ballenpresse gewählt werden.
Nach dem luftdichten Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens wird der Filter-Tow-Ballen aus der Ballenpresse freigegeben. Dies erfolgt vorzugsweise indem schrittweise der Abstand zwischen der oberen und unteren Pressplatte der Ballenpresse vergrößert wird, um ein schrittweises Expandieren des Filter-Tow-Materials zuzulassen. Auf diese Weise werden Spannungsspitzen verhindert.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn in einem ersten Schritt der Abstand zwischen der oberen und unteren Pressplatte um 10 bis 35 mm, vorzugsweise um 15 bis 30 mm, und noch bevorzugter um 20 bis 25 mm vergrößert wird. In einem zeitlich von dem ersten Schritt verzögerten zweiten Schritt wird dann der Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte auf mindestens 1.200 mm vergrößert.
Kurz zusammengefasst lässt sich das in den Zeichnungen schematisch dargestellten Verpackungsverfahren wie folgt charakterisieren:
Verfahrensschritt i): Bereitstellen eines in einer Ballenpresse komprimierten Filter-Tow-Ballens in Quaderform
Verfahrens schritt ii): Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle
Verfahrensschritt iii): Freigeben des mit der luftdichten Verpackungshülle vollständig umschlossenen Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten FilterTow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
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-24Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn im
Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart um den komprimierten FilterTow-Ballen angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.
In bevorzugten Realisierungen des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens weist im Verfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm auf, wobei der Filter-Tow-Ballen im Verfahrensschritt i) insbesondere derart bereitgestellt wird, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn dann im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten FilterTow-Ballen angelegt wird, dass in dem von der Verpackungshülle umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, wenn im Verfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem Deckel-Folienteil 11 und einem Boden-Folienteil 12 bereitgestellt wird, wobei im anschließenden Verfahrensschritt ii) die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle durch Verschweißen oder Verkleben der beiden Folienteile gebildet wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, welcher auch in dem in den Zeichnungen schematisch dargestellten Verpackungs verfahren Einzug erhalten hat, ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem DeckelFolienteil 11 und einem Boden-Folienteil 12 bereitgestellt wird. Im Hinblick auf den dann folgenden Verfahrensschritt ii) ist hierbei vorgesehen, dass dieser Verfahrensschritt die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
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-25a) Anlegen eines Manschetten-Folienteils 13 an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens, wobei das Manschetten-Folienteil 13 eine Mantelfläche mit zwei gegenüberliegenden Endbereichen aufweist;
b) stirnseitiges Zusammenführen der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13; und
c) Verbinden der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 miteinander und Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 mit dem Boden-Folienteil 12 und dem Deckel-Folienteil 11 derart, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt a) das
Manschetten-Folienteil 13 derart um die Seitenflächen des komprimierten FilterTow-Ballens angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des ManschettenFolienteils 13 an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses so berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
In einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist, wobei im Verfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist.
Hierbei ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt a) das ManschettenFolienteil 13 derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass in dem von dem Manschetten-Folienteil 13, dem DeckelFolienteil 11 und dem Boden-Folienteil 12 umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, wenn im Verfahrensschritt
a) das Manschetten-Folienteil 13 derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal
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-2650 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.
Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass im Verfahrensschritt a) das
Manschetten-Folienteil 13 mit einer mittleren Anlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der zuletzt beschriebene Ausflihrungsformen ist vorgesehen, dass der Verfahrensschritt ii) ferner folgende Verfahrensschritte autweist:
d) Ausbilden einer vertikal verlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in einem beim stirnseitigen Zusammenfuhren der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 gebildeten vertikalen Überlappungsbereich;
e) Vorspannen des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikal verlaufenden Schweißnaht und Fixieren, insbesondere temporäres Fixieren, des Manschetten-Folienteils 13 in seinem vorgespannten Zustand;
t) Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem oberen Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des Deckel-Folienteils 11 und Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem unteren Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des Boden-Folienteils 12; und
g) Ausbilden jeweils einer umlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die vertikal verlaufende
Schweißnaht und die umlaufenden Schweißnähte in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen derart ausgefuhrt werden, dass mit dem Boden-Folienteil 12, mit dem Deckel-Folienteil 11 und mit dem Manschetten-Folienteil 13 eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
Vorzugsweise werden zum Ausbilden der horizontal umlaufenden
Überlappungsbereiche im Verfahrensschritt f) die jeweiligen Randbereiche des Deckel-Folienteils 11 und des Boden-Folienteils 12 von dem Ballen weg nach außen gezogen. Andererseits ist es ebenfalls von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil 13 mit einer mittleren
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-27Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N vorgespannt wird.
In einer bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausfuhrungsformen ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13 derart an die Seitenflächen des Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass der vertikale Überlappungsbereich vorzugsweise mittig zwischen zwei vertikal verlaufenden Eckkanten des Filter-Tow-Ballens angeordnet ist, wobei zum Vorspannen des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht im Verfahrensschritt e) vorzugsweise manuell Folienmaterial des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht derart geschoben wird, dass in horizontaler Richtung der Überlappungsbereich vergrößert wird. Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt g) die umlaufende Schweißnaht mit einem vorab festgelegten oder festlegbaren Mindestabstand von dem Ballen in dem horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen ausgebildet wird. Hierbei sollte der vorab festgelegt oder festlegbare Mindestabstand in einem Bereich zwischen 2 bis 20 cm und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm liegen. Insbesondere sollte dabei der der vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand zwischen der umlaufenden Schweißnaht und dem Ballen in Abhängigkeit von dem elastischen Rückstellverhalten des komprimierten FilterTow-Materials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus der Ballenpresse gewählt werden.
Gemäß einer bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausfuhrungsbeispiele ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil 13 in seinem vorgespannten Zustand insbesondere temporär fixiert wird, und zwar indem der vertikale Überlappungsbereich seitlich umgefaltet und der umgefaltete Überlappungsbereich vorzugsweise mit einem Klebeband oder einem dergleichen lösbaren Fixiermittel an dem Ballen fixiert wird.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenflächen des Filter-Tow-Ballens in horizontaler Richtung vorgespannt gelegt wird. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, wenn im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13 relativ zu dem Deckel-Folienteil 11 und dem BodenFolienteil 12 positioniert und in dem positionierten Zustand temporär fixiert wird. Zum Positionieren und tem-porären Fixieren des Manschetten-Folienteils
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-2813 wird vorzugsweise der obere und/oder untere Randbereich des ManschettenFolienteils 13 von einer Halteinrichtung an der Ballenpresse gehalten.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Ballenpresse eine obere und eine untere Pressplatte aufiweist, zwischen denen der komprimierte Filter-Tow-Ballen im Verfahrensschritt i) bereitgestellt wird, wobei zum Positionieren und temporären Fixieren des Manschetten-Folienteils 13 der obere Randbereich des Manschetten-Folienteils 13 von einer an der oberen Pressplatte der Ballenpresse angeordneten Halteeinrichtung insbesondere durch Klemmen gehalten wird. Hierbei sollte insbesondere unmittelbar vor dem Ausbilden der horizontal umlaufenden Überlappungsbereiche im
Verfahrensschritt f) die temporäre Fixierung des Manschetten-Folienteils 13 gelöst werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte auf:
- Präparieren einer Füllkanne, indem der Boden der Füllkanne dem BodenFolienteil 12 garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels 10 der Ballenpresse, indem der Press-stempel 10 mit dem Deckel-Folienteil 11 garniert wird;
- Einlegen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials in die präparierte Füllkanne; und
- Verpressen des in die präparierte Füllkanne eingelegten Filter-Tow-Materials, indem der präparierte Pressstempel 10 von oben in die Füllkanne gefahren wird.
Alternativ hierzu ist es denkbar, wenn der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- Präparieren eines feststehenden Pressenjoches, indem das Pressenjoch mit dem Deckel-Folienteil 11 garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels 10‘ der Ballenpresse, indem der Pressstempel 10‘ mit dem Boden-Folienteil 12 garniert wird;
- Anordnen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials zwischen dem präparierten Pressenjoch und dem Pressstempel 10‘ ; und
- Verpressen des Filter-Tow-Materials, indem der präparierte Pressstempel 10‘ von unten in Richtung des Pressenjoches verfahren wird.
Im Hinblick auf den Verfahrensschritt iii) ist insbesondere vorgesehen, dass die Ballenpresse eine obere und eine untere Pressplatte aufweist, wobei der Filter-Tow-Ballen aus der Ballenpresse fireigegeben wird, indem schrittweise der
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-29Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte vergrößert wird. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass in einem ersten Schritt der Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte um 10 bis 35 mm, vorzugsweise um 15 bis 30 mm, und noch bevorzugter um 20 bis 25 mm vergrößert wird.
Vorzugsweise wird in einem zeitlich von dem ersten Schritt verzögerten, zweiten Schritt der Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte auf mindestens 1.200 mm vergrößert.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn vor dem Freigeben des im Verfahrensschritt ii) mit der luftdichten Verpackungshülle vollständig umschlossenen Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse der Filter-Tow-Ballen für mindestens 180 s und vorzugsweise für mindestens 250 s derart in der Ballenpresse komprimiert wird, dass eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 vorliegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das elastische Rückstellverhalten des Filter-Tow-Materials hinreichend reduziert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
Insbesondere betrifft die Erfindung auch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Filter-Tow-Ballen in Quaderform, insbesondere mit einer Packungsdichte von mindestens 250 kg/m3.
Sollte der Inhalt jedweder Patente, Patentanmeldungen und Veröffentlichungen, auf die in dieser Anmeldung Bezug genommen wird, mit dem Inhalt der vorliegenden Anmeldung kollidieren insofern, als dass die
Kollision eine Definition der vorliegenden Anmeldung unklar erscheinen lässt, so hat die vorliegenden Anmeldung Vorrang.
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Claims (16)
- ANSPRÜCHE1. Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:Bereitstellen eines in einer Ballenpresse komprimierten Filter-Tow-Ballens in Quaderform; und ii) Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten V erpackungshül le, wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart um den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist, wobei imVerfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist, und wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird,BE2016/0083-31 dass in dem von der Verpackungshülie umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei imVerfahrensschritt ii) der komprimierte Filter-Tow-Ballen derart mit der Verpackungshülie verpackt wird, dass sich das von der Verpackungshülie umschlossene Volumen nach einem Freigeben des verpackten Filter-TowBallens aus der Ballenpresse um mindestens 32 Liter und vorzugsweise um mindestens 70 Liter vergrößern kann, ohne dass dabei das Material der Verpackungshülie gedehnt oder gestreckt wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei imVerfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen zumindest einem Deckel-Folienteil und einem BodenFolienteil bereitgestellt wird, und wobei im Verfahrens schritt ii) die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülie durch Verschweißen oder Verkleben aus den Folienteilen gebildet wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei imVerfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem Deckel-Folienteil und einem Boden-Folienteil bereitgestellt wird, und wobei der Verfahrensschritt ii) folgende Verfahrensschritte aufweist:a) Anlegen eines Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens, wobei das Manschetten-Folienteil eine Mantelfläche mit zwei gegenüberliegenden Endbereichen aufweist;b) Zusammenfuhren der gegenüberliegenden Endbereiche des ManschettenFolienteils; undc) Verbinden der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils miteinander und Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils mit dem Boden-Folienteil und dem Deckel-Folienteil derart, dass insgesamtBE2016/0083-32eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird, wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil derart um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses so berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist; und wobei das Manschetten-Folienteil insbesondere als Flachfolie aufgeführt ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist, wobei im Verfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist, und wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass in dem von dem Manschetten-Folienteil, dem Deckel-Folienteil und dem BodenFolienteil umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, insbesondere nach Anspruch 7, wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.B E2016/0083-339. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei imVerfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil mit einer mittlerenAnlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei derVerfahrens schritt ii) ferner folgende Verfahrensschritte aufweist:d) Ausbilden einer vertikal verlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in einem beim stirnseitigen Zusammenfuhren der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils gebildeten vertikalen Überlappungsbereich;e) Vorspannen des Manschetten-Folienteils in Richtung der vertikal verlaufenden Schweißnaht und Fixieren, insbesondere temporäres Fixieren, des Manschetten-Folienteils in seinem vorgespannten Zustand;f) Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem oberen Endbereich des Manschetten-Folienteils und einem umlaufenden Randbereich des Deckel-Folienteils und Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem unteren Endbereich des Manschetten-Folienteils und einem umlaufenden Randbereich des Boden-Folienteils; undg) Ausbilden jeweils einer umlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen wobei die vertikal verlaufende Schweißnaht und die umlaufenden Schweißnähte in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen derart ausgeführt werden, dass mit dem Boden-Folienteil, mit dem Deckel-Folienteil und mit dem Manschetten-Folienteil eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird; und wobei im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil vorzugsweise mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N vorgespannt wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Verfahrensschritt g) die umlaufende Schweißnaht mit einem vorab festgelegten oder festlegbarenBE2016/0083-34Mindestabstand von dem Ballen in dem horizontal umlaufendenÜberlappungsbereichen ausgebildet wird, wobei der vorab festgelegt oder festlegbare Mindestabstand vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 bis 20 cm und noch bevorzugter in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm liegt, und/oder wobei der vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand zwischen der umlaufenden Schweißnaht und dem Ballen abhängig ist von dem elastischen Rückstellverhalten des komprimierten Filter-Tow-Materials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus der Ballenpresse.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil an die Seitenflächen des FilterTow-Ballens in horizontaler Richtung vorgespannt gelegt wird.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte aufweist:- Präparieren einer Füllkanne, indem der Boden der Füllkanne dem BodenFolienteil garniert wird;- Präparieren eines Pressstempels der Ballenpresse, indem der Pressstempel mit dem Deckel-Folienteil garniert wird;- Einlegen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials in die präparierte Füllkanne; und- Verpressen des in die präparierte Füllkanne eingelegten Filter-Tow-Materials in der Ballenpresse;oder wobei der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte aufweist:- Präparieren eines feststehenden Pressenjoches, indem das Pressenjoch mit dem Deckel-Folienteil garniert wird;- Präparieren eines Pressstempels der Ballenpresse, indem der Pressstempel mit dem Boden-Folienteil garniert wird;- Anordnen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials zwischen dem präparierten Pressenjoch und dem Pressstempel; undBE2016/0083-35- Verpressen des Filter-Tow-Materials, indem der präparierte Pressstempel von unten in Richtung des Pressenjoches verfahren wird.
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Deckel-Folienteil und/oder das Boden-Folienteil als Flachfolie, insbesondere rechteckförmige Flachfolie,5 ausgefuhrt sind/ist, und/oder wobei das Deckel-Folienteil und das BodenFolienteil jeweils als rechteckförmige Flachfolien ausgebildet sind mit Kantenlängen, die mindestens 10 cm, vorzugsweise mindestens 20 cm und noch bevorzugter 30 bis 40 cm länger als die horizontal umlaufenden Kantenlängen des komprimierten Filter-Tow-Ballen sind.10 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei dieVerpackungshülle mindestens ein Folienteil aus Kunststoffmaterial aufweist, welches Polyethylen, insbesondere FDPE, oder modifiziertes Polyethylen (LLDPE) aufweist, wobei das mindestens eine Folienteil insbesondere eine Verbundfolie mit einer Polyamid- und/oder einer Polyethylenschicht ist,
- 15 und/oder wobei das mindestens eine Folienteil vorzugsweise eine Dicke von etwa 100 bis 400 pm aufweist.
- 16. Verpackter Filter-Tow-Ballen in Quaderform, insbesondere mit einer Packungsdichte von mindestens 250 kg/m3, dadurch gekennzeichne t, dass der Filter-Tow-Ballen mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche
- 20 1 bis 15 hergestellt wurde.BE2016/0083Π7BE2016/0083
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