DD202842A5 - Elastische schlauchfoermige warenumhuellung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Abstract

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer elastischen schlauchfoermigen Warenumhuellung in Form gefalteter verdichteter Stangenabschnitte mit hoher Kohaerenz, hohem Packungsverhaeltnis und hoher Packungseffektivitaet. Die Warenumhuellung soll aufgabengemaess einen Kern mit verhaeltnismaessig grossem Innendurchmesser aufweisen, dessen Wand d. hohen nach innen gerichteten Radialkraeften beim Falten standhaelt, u. der auch als Stopfhorn einer Stopfmaschine einsetzbar ist. Das Verfahren zur Herstellung der Warenumhuellung soll den Einsatz bekannter Faltmaschinen mit nur geringfuegigen Modifikationen ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird dies durch eine Warenumhuellung erreicht, welche aus einer Kombination eines roehrenfoermigen Kerns und Umhuellungsmaterial aus Zellulosefolie mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse besteht, welches auf dem Kern zu einem Packungsverhaeltnis bis etwa 360 und einer Packungseffektivitaet bis etwa 0,60 gefaltet und hochverdichtet ist, wobei die Festigkeit des Kerns eine Deformierung und Einengung seines Innendurchmessers infolge der hohen nach innen gerichteten Radialkraefte ausschliesst. Die Wandstaerke des Kerns liegt zwischen 0,05 und 0,254 cm.

Description

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Elastische schlauchförmige Warenumhüllung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine elastische schlauchförmige Warenumhüllung aus Zellulose zum Aufsetzen auf Stopfhörner von Lebensmittel-Abfüllmaschinen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung»

Die erfindungsgemäße Warenumhüllung ist besonders geeignet für die Verpackung von Fleisch- und Wursterzeugnissen aller Größen, von ganzen Schinken genauso wie von kleinen Würstchen*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Künstliche Warenumhüllungen, die überall in der Welt zum Verpacken von Fleisch, Wurst und Käse und anderen Nahrungsmitteln eingesetzt werden, bestehen in der Regel aus Regeneratzellulose oder anderen Zellulosematerialien· Die Umhüllungsmaterialien haben unterschiedliche Größen, um die verschiedenen Nahrungsmittel aufzunehmen. Sie stehen in gestützter oder ungestützter Form zur Verfügung. Die gestützten Umhüllungsmaterialien auch als "Faserverpackungen¹¹ bezeichnet, haben faseriges, in ihre Wand eingebettetes Stützgewebe·

Ein gemeinsames Merkmal vieler zu verpackenden Nahrungsmittel, besonders von Fleischerzeugnissen, besteht darin, daß das Gemisch aus eßbaren Bestandteilen, in der Regel als "Emulsion" unter Druck in die Warenumhüllung gestopft wird und danach deren weitere Verarbeitung erfolgt. Das Nahrungsmittel kann in dieser Umhüllung gelagert und versandt werden· Es ist aber auch möglich, die Umhüllung nach der Verarbeitung wieder zu entfernen, wie beispielsweise bei

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Frankfurtern»

Die Bezeichnung "kleine Warenumhüllung" bezieht sich im allgemeinen auf solche Umhüllungen, die zur Herstellung kleiner Wursterzeugnisse wie Frankfurter verwendet werden. Im allgemeinen beträgt ihr aufgeblasener Durchmesser zwischen 13 und 40 mm. Sie werden meistens als ungestützte, dünnwandige UmhUllungsmaterialien sehr großer Länge geliefert» Zur einfacheren Handhabung sind diese Warenumhüllungen, die 20 bis 50 m lang sein können, gefaltet und zusammengepreßt, um sogenannte "gefaltete Verpackungsstangen" von ca. 20 bis 60 cm Länge zu bilden. Faltmasohinen und deren Erzeugnisse werden u. a. in den US-PS 2 983 949 und 2 984 574 beschrieben.

"Große Warenumhullungen¹¹, die bei der Herstellung und zur Umhüllung größerer Nahrungsmittel, wie Salami, falscher Hase, gekochtem und geräuchertem Schinken usw., verwendet werden, haben einen gestopften Durchmesser von 40 mm bis ca· 200 mm und sogar darüber. Im allgemeinen ist die Wandstärke dieser Warenumhüllungen dreifach größer als die der "kleinen Warenumhüllungen"· Sie sind meist mit einer in die Wand eingebetteten FasergewebeverStärkung versehen. Viele Jahre wurden große, rohrförmige Warenumhüllungen den Verarbeitungsbetrieben im flachen Zustand, geschnitten auf festgelegte Längen zwischen ca· 0,6 und ca. 2,2 m, geliefert· In jüngster-Zeit, aber bereits vor Anmeldung dieser Erfindung, stehen derartige große Warenumhullungen mit und ohne Faserabstützung auch in Form von gefalteten Stangen, die bis zu ca· 65 m UmhUllungsmaterial enthalten, zum Stopfen mit hoher Geschwindigkeit zur Verfügung.

Bei der Herstellung und dem Einsatz von künstlichen Warenumhullungen ist die Kontrolle ihres Feuchtigkeitsgehaltes von Bedeutung· Die gefalteten Zellulose-Warenumhüllungs-

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stangen des für diese Erfindung verwendeten Typs sollten einen Peuchtigkeitsgehalt von wenigstens 13 % ihres Gesamtgewichts haben·

Bei kleinen Warenumhüllungen aus Regeneratzellulose arbeitet man vorzugsweise mit einem Wassergehalt zwisohen 14 % und 18 % ihres Gewichts, damit die Stopfvorgänge ohne Beschädigung des Umhüllungsmaterials ausgeführt werden können· Dieser Verhältnismäßig schmale Bereich des Feuchtigkeitsgehaltes ergibt sich daraus, daß WarenumhUllungen mit einem niedrigeren Peuchtigkeitsgehalt ein übermäßig häufiges Brechen während des Stopfens zu verzeichnen haben, und Warenumhüllungen mit einen höheren Peuchtigkeitsgehalt zu einer erhöhten Plastizität des Umhüllungsmaterials und damit zu einem Überstopfen führen.

Die gefalteten und verdichteten Warenumhüllungen sind im νorbefeuchteten Zustand erhältlich. Der Peuchtigkeitsbereich der angebotenen größeren gefalteten Warenumhüllungen mit Faserverstärkung liegt in der Regel zwischen 16 % und 35 % ihres Gesamtgewichtes·

Der spezifisohe Feuchtigkeitsgehalt kann entsprechend den Erfordernissen des Anwenders gewählt werden·

Bei langen Lagerungsperioden der WarenumhUllungen mit hohem Peuchtigkeitsgehalt vor dem Stopfen, müssen Maßnahmen zur Verhinderung des Wachstums von Schimmelpilzen oder Bakterien vorgesehen werden. Eine mit dieser Erfindung zu vereinbarende Methode besteht darin, die Aktivität des zugesetzten Wassers vor oder während des Stopfens durch ausreichende Mengen gelösten Propylenglykols oder Glyzerins zu begrenzen, die in zu faltenden und zu verdichtenden WarenumhUllungen auch die Punktion von Weichmachern oder Befeuchtungs-

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mitteln übernehmen·

Der Faltvorgang für die Warenumhüllungen erfolgt in bekannter Weise.

Es wird ständig flaches Ausgangsmaterial, beispielsweise von einer Spule in eine Faltmaschine eingeführt und mittels eines unter geringem Druck stehenden Gases, in der Regel Luft, aufgeblasen. Das aufgeblasene Umhüllungsmaterial gelangt dann durch eine Reihe von Faltwalzen, welche des auf oder um einen Faltdorn bis zu einer vorher festgelegten länge falten. Bei einer Faltmaschine mit Pendeldorn, entsprechend der US-PS 3 766 603 wird das gefaltete Umhüllungsmaterial dann von dem Element, gegen ?/elches der Faltvorgang erfolgte, linear weggeführt zu einem erweiterten Dornabschnitt und dort auf die gewünschte Stangenlange verdichtete Bei einer Faltmaschine mit Absiehdorn, entsprechend der US-PS 2 583 654 wird der Faltdorn mit dem darauf befindlichen gefalteten Umhüliungsmaterial in eine andere Stellung gedreht und auf die gewünschte Stangenlänge verdichtet·

Die Verdichtung führt zu einer Verringerung der Lange des Umhüllungsmaterials auf ca. 1 bis 1,3 # seines ursprünglichen Maßes.

Die US-PS 2 001 461 beschreibt die Verringerung einer ursprünglichen Umhüllungsmateriallänge von 396 Zoll (1006 cm) auf einen verdichteten gefalteten Stangenabschnitt. von weniger als 4 Zoll (10 cm). Lt. diesem Patent liegt die unterste praktikable Grenze, die wahrscheinlich beim Verhältnis von Stangenabschnittslänge zur ursprünglichen Umhüllungsmateriallänge erreicht werden kann, etwa bei einem Einhundertunddreißigstel (1/130). Dabei werden jedoch die Probleme der Herstellung soloher stark verdichteter gefalteter Stangenabschnitte von kommerziell praktischer Länge

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und die Bedeutung deren Innendurchmessers nicht betrachtet·

Das Verhältnis der ursprunglichen länge des Umhüllungsmaterials zur Länge des gefalteten verdichteten Stangenabschnitts, auch als "Packungsverhältnis" bezeichnet bisher in der Industrie etwa bei 70 bis 100»

Eine andere Möglichkeit, das quantitative Ausmaß auszu&rükken, in welchem die ursprünglichen Längen des Umhüllungsmaterials im gefalteten Stangenabschnitt komprimiert wurden ist die Packungseffektivität« Sie ist definiert als das Verhältnis des Volumens der gefalteten und verdichteten Waren» umhüllung in einer Längeneinheit, dividiert durch das Volumen derselben Längeneinheit, welche das massive Umhiillungs» material einnehmen würde» Sie kann durch folgende Beziehung bestimmt werden:

L_n χ (2 χ FW χ t )

JlL(OD* - ID^) x L₀ , 4

wobei: PE » Packungeeffektivität L„ = der Länge der'Warenumhüllung L_ » Länge des gefalteten Stangenabschnitts PV/ β Flachbreite dea Umhüllungsmaterials t = Wandstärke des Umhüllungsmaterials

OD β Außendurchmesser des gefalteten Stangenäb-

sciinittes ID = Innendurchmesser der gefalteten Stangenab-

schnitte·

Diese Berechnung besieht automatisch das spezifische Gewicht und/oder die Dichte des Umhlillungsmaterials mit ein· Das Maß, in welchem sich die Packungseffektivität erhöht, wird durch die Annäherung an 1 ausgedruckt»

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Da das Packungsverhältnis das Verhältnis von L₀ zu L_g ist, kann die Beziehung der Paokungseffektivität auch folgendermaßen bestimmt werden*

2 χ FW χ t

PE β (Packungsverhältnis)

- ID²)

Man kann feststellen, daß bei einem gegebenen Packungswirkungsgrad das Packungeverhältnis mit der Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Stangenabschnitts bei einer gegebenen Warenumhüllungsgröße variiert· Da der Außendurchmesser notwendigerweise durch die Flachbreite (FW) des zur Herstellung des Stangenabschnitts verwendeten UmhUllungsmaterials begrenzt ist, muß eine Vergrößerung der Durchmesserdifferenz zur Vergrößerung des Packungeverhältnisses letztlich die Größe des Innendurchmessers verringern· Die Ziele eines maximalen Innendurchmessers des Stangenabschnittes und eines maximalen Packungsverhältnisses wirken einander entgegen·

Es ist deshalb vorteilhaft, mit einem Stopfhörn maximaler Bohrungsgröße (Innenquerschnittsflache) bei einer gegebenen Warenumhiillungsgröße zu arbeiten» um sowohl die Leistung zu maximieren als auch den Stopfdruck zu minimieren· Mn anderer Grund für die Maximierung der Horngröße besteht darin, die Gefahr des "Ausfettens" zu vermeiden· Unter "Ausfetten¹¹ versteht man beim Durchgang der Fleischemulsion duroh das Stopfhorn mit hoher Schubgeschwindigkeit eine Aufspaltung der Emulsion und den Austritt von Wasser und Fett, welche sich dann zwischen der Oberfläche des fertigen Wursterzeugnisses und der Warenumhüllung aus Zellulose sammeln und ein unzureichendes Wursterzeugnis mit unansehnlichem Äußeren entstehen lassen· Die Schubgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem Innendurchmesser des Stopf horns ab«

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Die Falttechnologie hat das Ziel eine Warenumhüllung zu schaffen, die auf einer Stopfanlage kontinuierlich ohne mechanische Defekte oder Brüche entfaltet und gestopft werden kann· Das gefaltete UmhUllungsmaterial selbst muß eine ausreichende strukturelle und mechanische Integrität, d· h· Kohärenz haben, um den normalen Belastungen der Lagerung, Handhabung und Aufbringung auf die Stopfanlage standzuhalten· Es muß außerdem das Ziel erfüllen möglichst viel UmhUllungsmaterial unter den Bedingungen der Verwendung eines Stopfhorns maximal möglicher Bohrungsgröße zu einem gegebenen Stangenabschnitt zu verdichten

Demzufolge weist der "ideale" Stangenabschnitt hohe Kohärenz, einen günstigen Ausgleich zwischen großer Länge des UmhUllungsmaterials je Stangenabschnitt (hohes Packungsverhältnis) und einen großen Innendurchmesser (hohe Packungseffektivität) aus· . "

Typische Werte des bisher möglichen Packungsverhältnisses und der Packungseffektivität können aus der Beschreibung der US-PS 3 528 825, speziell der Spalte 5, Zeile 75, bis Spalte 6, Zeile 5 berechnet werden. Danach wurde Umhüllungsmaterial von 95 Fuß (30 m) Länge mit einem Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von 22/32 Zoll (1,75 cm) und einer Wandstärke von 0,001 Zoll (0,0254 mm) auf einen Stangenabschnitt mit einem Außendurchmesser von 7/8 Zoll (2,22 cm), einem Innendurchmesser von 1/2 Zoll (1,27 cm) und einer Länge von 16 1/4 Zoll (41,28 cm) gefaltet und verdichtet· Bei Zugrundelegung der oben genannten Formel wird für die Packungseffektivi.tät ein Wert von 0,374 erreicht und ein Packungsverhältnis von 70.

Die Kohärenz eines gefalteten Stangenabschnittes wird durch

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Messung des Biegemoments in Inch-Pound (englische Einheit der mechanischen Energie; = 1,15 x 10 kpm) bei dessen Bruch bestimmt. Dabei wird der Stangensbsohnitt auf zwei mit Spitzkerben versehenen einen Abstand(D) von 80 bis 90 % der Länge des zu prüfenden Stangenabschnitts auf v/ei senden, auf einer Grundplatte befestigten Stützwinkeln hin und her bewegt und ein Druckelement, bestehend aus Druckgliedern mit Spitzkerben, deren Abstand D weniger als 4 Zoll (101,6 mm) beträgt, auf die Oberseite des Stangenabsohnitts abgesenkt. Der nach unten gerichtete Druok ist manuell einstellbar und über eine mit dem Handgriff verbundene Zahnstange an ein Kraftmeßelement übertrag- und dort ablesbar. Die Kraft wird so lange verstärkt, bis der Stangenabsohnitt bricht und ihr Wert in Pfund, P, aufgezeichnet· Das Biegemoment in Inch-Pound beim Bruch auf der Vorrichtung ist gleich P/2 χ 2 Zoll. Folglich ist der Wert P gleich dem Inch-Pound Wert des Biegemomentes. Im allgemeinen ist eine Kohärenz von wenigstens 1,2 Inch-Pound (1,38 χ 10 kpm) erforderlich, besonders vorteilhaft und günstig sind 2,5 Inch-Pound (2,875 x 10² kpm)*

Da das Verhältnis des nutzbaren Innendurchmessers des Stangenabschnitts zum Durohmesser des Stopfhorns ein sehr brauchbares Maß der Funktionalität der Warenumhüllung ist, wurde ein "Paßtest" zur Anwendung bei gefaltetem Umhüllungsmaterial entwickelt. Um das Anbringen eines Stangenabschnittes auf ein Stopfhorn zu simulieren und damit dessen effektivsten Innendurchmesser zu messen, wurde ein Stangenabschnitt über dem oberen Ende eines senkrechten Stabes aus rostfreiem Stahl, der langer als der Stangenabschnitt ist, aufgesetzt und losgerissen, um unter seinem Eigengewicht frei um den Stab bis zu dessen unterem Ende fallen zu können· Fällt der Stangenabschnitt nach dessen Loslassen auf die Tischoberfläche so, ist der Paßtest erfolgreich· Solche Stäbe gibt es in unterschiedlichen Durchmessern, ihr Zu-

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wachs beträgt 0,010 Zoll (0,254 mm), für bestimmte Größen der Stangenabschnitte auch nur 0,002 Zoll (0,0504 mm)· Der Stangenabschnitt wird auf den einzelnen Stäben, beginnend beim kleinsten und fortschreitend bis zu der Stabgröße geprüft, bei welcher er nicht mehr frei über die Gesamtlänge des Stabes fällt. Der Stab mit dem größten Durchmesser, über den der Stangenabschnitt in ganzer Länge fre_#i fällt, gibt den effektiven Innendurchmesser des Stangenabschnitts, d· h· den "Passungsdurchmesser¹¹, an·

Bei der Herstellung gefalteter Stangenabsohnitte aus Zellulosematerial bestehen geringfügige Schwankungen deren Innendurchmessers, was teilweise auf Unregelmäßigkeiten in der Ausdehnung der Palten nach innen zurückzuführen ist· Aus diesem Grunde ist es für experimentelle Arbeiten notwendig, mehrere Stangenabschnitte, mindestens 10 Stück, auf ihre Passung zu messen und den arithmetischen Mittelwert zu bilden, um ihre Funktionsfähigkeit in bezug auf die Stopfhornpassung bestimmen zu können« Wie bereits angegeben, werden die Passungsmittelwerte auf Tausendstel Zoll gebildet, und die Forderungen an die Passung werden mit diesem Genauigkeitsgrad definiert. Wenn die Forderung beispielsweise minimal 0,490 Zoll (12,446 mm) lautet, ist eine durchschnittliche Passung von 0,489 Zoll (12,4206 mm) unannehmbar, da eine Anzahl Stangenabschnitte in der Gruppe, die durch eine durchschnittliche Passung von 0,489 Zoll dargestellt wird, auf einem Stopfhorn mit einem Durchmesser von 0,490 Zoll nicht eingesetzt werden könnte·

Einer der wichtigsten Faktoren beim Falten von Umhüllungsmaterial kleiner Größe für Nahrungsmittel ist die Qualität der Kohärenz, d. h· die Dauerhaftigkeit des Stangenabschnitts als selbständiges Erzeugnis· Die Kohärenz ist besonders wichtig bei der Ermittlung der Eignung solcher

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Stangenabschnitte für den Einsatz auf automatischen Nahrungsmittels topf anlagen. Bei einem Bruch des Stangenabschnitts vor dem Aufbringen auf das Stopfhorn wird diese für den Einsatz auf automatischen Stopfanlagen ungeeignet. Folglich darf keine Behandlung des rohrförmigen Umhüllungsmaterials für Nahrungsmittel, das zu einem gefalteten Stangenabschnitt verformt werden soll, schädliche Auswirkungen auf die Kohärenz des Stangenabschnitts haben, sie sollte vielmehr auf deren Verbesserung gerichtet sein.

In den letzten Jahren wurden besonders bei kleinen Warenumhüllungen Systeme für die Produktion von äußerst kohärenten Stangenabschnitteh entwickelt. Auch chemische Behandlungen, wie unter anderem auch in der US-PS 4 137 947 beschrieben, erfolgten.

Das herkömmliche Palten auf modernen Faltmaschinen ergibt Stangenabschnitte mit einer feststellbaren Winkelverschiebung zwischen einer Ebene, senkrecht zur Längsachse des Stangenabschnitts, und einer Achse, in der die Falte liegt· Man bezeichnet sie auch als Faltwinkel«. Herkömmliche Stangenabschnitte mit einem Faltwinkel dieser Art haben eine Kohärenz und eine strukturelle Integrität, die wesentlich Über des einen Stangenabschnitts liegt, der senkrecht sur Längsachse des Stangenabechnitts gefaltet wurde, da die Gesamtlänge des Stangenabschnitts so etwas wie einen Stapel von ineinander verschachtelten Kegeln darstellt·

Es wurde festgestellt, daß besonders bei Warenumhtillungen kleiner Größe, wie sie beispielsweise für die Herstellung von Frankfurter Würstchen verwendet werden, ein zu starkes Verdichten des Stangenmbschnitts in dem Bemühenf das Pakkungsverhältnis zu maximieren, die Kohärenz oder strukturelle Integrität des verdichteten Stangenabschnitts so beein-

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trächtigt, daß er nicht mehr funktionstüchtig ist. Der Stangenabschnitt wird brüchig bzw* bricht leicht und kann daher nicht auf ein Stopfhorn aufgesetzt werden· Es wird angenommen, daß dies auf zu starke Längsdruckkräfte zurückzuführen ist, die zu einer Glättung der "Verschachtelungskegelgeometrie" während des Faltvorgangs führen·

Es wurde außerdem festgestellt, daß beim Palten und Verdichten des rohrförmigen Umhüllungsmaterials, wenn hohe Packungseffektiv!taten erreicht werden, starke, nach innen gerichtete Radialkräfte im Stangenabschnitt entstehen. Der Innendurchmesser herkömmlicher Stangenabschnitte weist nach der Abnahme vom Faltdorn unmittelbar nach der Verdichtung eine starke Verringerung auf· Diese Verringerung des Innendurchmessers vollzieht sich bis etwa eine Woche nach der Abnahme vom Faltdorn weiter. Bs wurde festgestellt, daß die Größenordnung der nach innen gerichteten Radialkräfte der Verdichtungslängskraft proportional ist, die zum Komprimieren des Stangenabschnitts auf die komprimierte Anfangslänge vor der Abnahme vom Faltdorn aufgewendet wird· Das heißt, die nach innen gerichteten Radialkräfte nehmen zu, wenn die Verdichtungslängskraft erhöht wirdo

Neben dem Einsatz gefalteter und verdichteter Warenumhüllungen mit Innenhohlraum ist auch der Einsatz derartiger Warenumhüllungen mit Kern bekannt. In der GB-PS 1 167 377 wird beispielsweise ein Stangenabschnitt aus gefaltetem, rohrförmigen Umhüllungsmaterial beschrieben, der von einem hohlen auf ein Stopfhorn aufsetzbarem Formelement (Kern) getragen wird·

Es wird eine Reibpassung innerhalb des Stangenabschnitts beschrieben, welche Kompressionsminderungen oder ein Abrutschen des Kerns verhindert* Das Formelement kann dabei

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aus jedem gewünschten Material hergestellt sein, beispielsweise aus synthetischem Plastxnaterial oder auch aus dünnem Karton. Ein speziell beschriebenes AusfUhrungebeispiel in dieser PS sieht die Verwendung von stranggepreßten Polyvinylchlorid zur Erzeugung eines zylinderförmigen Kernes mit einer Wandstärke von 0,01 Zoll (0,254 mm) vor* Die Warenumhiillungen hatten rohrfb'rmige Polyvinylchloridplastfolie als Ausgangsmaterial. Die GB-PS sieht keine Verwendung von rohrförmigen^ gefaltetem Zelluloseumhüllungsmatarial vor·

Heben der oben genannten Anwendung ist der Einsatz eines Hohlkerns oder Mittelrohres als Träger für große gefaltete Warenumhüllungen seit vielen Jahren bekannt. Alle bisher bekannten Konzeptionen für die Anwendung des Kerns bei gefalteten Warenumhüllungen aus Zellulose mußten jedoch Integrität und Beschränkung des Bakterienwachsturns während des Durchfeuchtungsvorgangs herbeiführen. Bei kleinen Warenumhüllungen gelangten vor der Entwicklung von kohärenten Stangenabschnitten Stäbe für den Versand und die Handhabung zum Einsatz, von welchen die gefalteten Warenumhüllungen auf das Stopfhorn geschoben wurden·

In den letzten Jahren ist man bei Zellstoff-Warenumhüllungen für Nahrungsmittel von der Nutzung von Innenrohren zur Stützung der Warenumhüllungen abgegangen und hat sich äußeren Stützelementen wie Wetzen und schrumpffähigen oder elastischen Filmen für Warenumhüllungen mittlerer und großer Abmessungen zugewandt. Kleine Warenumhüllungen werden als kohärente Stangenabschnitte ohne Stützelemente verwendet·

Ziel der Erfindung

Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer elastischen schlauchförmigen Warenumhüllung in Form von gefalteten Stan-

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genabschnitten hoher Kohärenz, welche auf ein höheres Pakkungsverhältnis und eine höhere Packungseffektivität als bisher erreichbar gefaltet und komprimiert wird und dabei trotzdem einen annehmbaren Innendurchmesser gewährleistet.

Die Stangenabschnitte sollen im gesamten Spektrum der Warenumhüllungsgrößen und -typen, die in der Nahrungsmittelindustrie Verwendung finden, breit anwendbar sein und gleichzeitig alle potentiellen Schwierigkeiten in Verbindung mit der bisher fehlenden Integrität oder Kohärenz der im Stand der Technik bekannten Stangenabschnitte ausschließen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen gefalteten Stangenabschnitt hoher Dichte mit Kern zu schaffen, dessen physikalische Eigenschaften den hohen, nach innen gerichteten Radialkräften beim Falten des schlauchform!gen Umhlillungsmaterials und dessen anschließenden Verdichtung auf ein hohes Packungsverhältnis standhalten·

Es soll ein Verfahren zur Herstellung derartiger mit Kern versehener, gefalteter Warenumhüllungen hoher Dichte entwickelt werden, welches den Einsatz der bekannten vorhandenen Paltmasohinen mit nur geringfügigen Modifikationen ermöglicht.

Die Warenumhüllungen sollen in Kombination einen großen Innendurchmesser bei gleichzeitig höherem Packungsverhältnis aufweisen, als die bisher verwendeten Warenumhüllungen ohne Kern·

Sie sollen in allen spezifischen Standardgrößen herstellbar und auf vergleichsweise größere Stopfhörner als bisher auf-

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setzbar sein, um damit ein effektiveres Einfüllen beim Stopfen von Nahrungsmitteln aller Typen zu ermöglichen*

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung derartiger mit Kern versehener gefalteter Warenumhüllungen hoher Dichte in Form von Stangenabschnitten, bei welchen der Kern das Horn der Stopfmaschine ersetzt und damit zu einem Verbrauchselement der Stopfmaschine wird·

Schließlich soll der Kern der gefalteten Warenumhüllung hoher Dichte wahlweise auch als Trägerrohr zum Aufgleiten auf das Stopfhorn einer Stopfmaschine oder, alternativ dazu, selbst als Stopfhorn verwendbar und mit Klassierelementen versehen sein, die sich im entfalteten Abschnitt der Warenumhüllung befinden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination eines rohrförmigen Kerns und einem feuchtigkeitsregulierten schlauchförmigen Lebensmittel-Umhüllungsmaterial aus Zellulose gelöst, dessen Feuchtigkeitsgehalt mindestens 13 % der Gesamt-WarenumhÜllungsmasse beträgt und welches auf dsm Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer Packungseffektivität von mindestens 0,50 gefaltet und verdichtet wird* Der Kern besitzt dabei eine solche Festigkeit, daß er einer Verformung und Verringerung seines Innendurchmessers durch die hohe, nach innen gerichtete Ausdehnungskraft des gefalteten und verdichteten Stangenabschnitts widersteht. Für den Zweck eines Vergleiches zwischen gefalteten und verdichteten Stangenabschnitten mit und ohne Kern hat die Warenumhüllung ohne Kern keine äußere Längsbeschränkung·

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht eine Packungseffektivität von 0,60 oder mehr vor.

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Der Durohmesser des aufgeblasenen Umhüllungsmaterials liegt vorzugsweise zwischen 3»8 cm und 9»9 cm, der Außendurchmesser des röhrenförmigen Kerns zwischen 2,54 cm und 5_f08 cm, und das Packungsverhältnis von ungefalteter zu gefalteter Länge des Umhiillungsmaterials beträgt etwa 50 bis 36Oe Der Kern hat vorteilhafterweise eine Wandstärke zwischen 0,10 und 0,15 cm.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Kern auf der Grundlage des Passungsvergleichs einen Innendurchmesser, der mindestens ebenso groß ist wie der Innendurchmesser der gleichen Warenumhüllung, die ohne Kern unter denselben FaIt- und Komprimierbedingungen gefaltet und verdichtet wurde« Als Umhüllungsmaterial wurde dabei eine kleine, unverstärkte Zellulosefolie mit einem aufgeblasenen Durchmesser von weniger als 40 mm verwendet und auf ein Packungsverhältnis von mindestens 100 verdichtet.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann auch UmhUllungsmaterial mit einem Durchmesser im aufgeblasenen Zustand von 10,2 bis 13,44 cm und können röhrenförmige Kerne mit einem Außendurchmesser von 7,6 cm bis 12,7 cm eingesetzt und auf ein Packungsverhältnis der Länge des ungefalteten UmhUllungs· materials zur Länge des gefalteten UmhUllungsmaterials von 100 bis 190 verdichtet werden« Die Wandstärke des röhrenförmigen Kerns liegt dabei zwischen 0,127 cm und 0,19 cm« Der Kern kann aus hochfestem Polyäthylen oder auch aus Polyvinylchlorid bestehen, und seine Wandstärke muß mindestens 0,05 cm betragen·

Erfindungsgemäß sollte das Packungsverhältnis nicht unter 70 liegen und die Packungseffektivität nicht unter 0,60·

Bei einer Warenumhüllung mit einem Durchmesser des Umhül-

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lungsmaterials im aufgeblasenen Zustand von 6*604 cm bis 9,906 cm und einem Außendurchmesser des Kerns von 5»08 cm bis 7»62 cm beträgt das Packungsverhältnis von ungefalteter zu gefalteter Länge des Umhüllungsmaterials 100 bis 200· Der Kern hat eine Wandstärke von 0,102 cm bis 0,191 cm· Bei einer Warenumhüllung mit einer kleinen unverstärkten Zellulosefolie als Umhüllungsmaterial» dessen Durchmesser im aufgeblasenen Zustand zwischen 1»27 cm und 3»80 cm liegt, und bei welcher der Innendurchmesser des Kerns mindestens 40 % des Umhüllungsmaterialdurchmessers im aufgeblasenen Zustand ausmacht und seine Wandstärke zwischen 0,025 cm und 0,127 cm liegt, wird erfindungsgemäß eine Packungseffektivität von mindestens 0,60 und ein Packungsverhältnis von mindestens 100 bis 120 realisiert· Der Innendurchmesser sollte vorteilhaft erweise mindestens 50 % des Umhüllungsmaterial*- durchmessers im aufgeblasenen Zustand betragen·

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung beträgt bei einem Durchmesser des Umhüllungsmaterials im aufgeblasenen Zustand von 1,549 cm das Packungsverhältnis mindestens 80 und die Länge des Stangenabschnitts mindestens 0,914 cm, bei einem Umhüllungsmaterialdurchmesser von 1,854 cm beträgt das Packungsverhältnis mindestens 98 und die Länge des Stangenabschnitts 1,041 cm. Bei einem Umhüllungsmaterialdurchmesser von 2,108 cm bzw· 2,261 cm ist das Packungsverhältnis mindestens 100 bzw· 130 und die Länge des Stangenabschnitts 1,245 cm bssw* 1,346 cm·

Das Verfahren zur Herstellung einer gefalteten und stark verdichteten Warenumhüllung mit Kern ist gekennzeichnet durch die Arbeitsschrittet (a) Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens·13 % seiner Gesamtmasse} (b) Aufziehen des Innenumfangs des

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Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes auf ein erstes Ende einer Spindel, die an ihrem anderen Ende einen Abschnitt mit kleinerem Durohmesser aufweist? (c) Falten des Lebensmittel-Umhülliingsmaterialabschnittes auf der Spindel} (d) Bereitstellen eines koaxial am verjüngten Spindelende anliegenden Hohlkerns einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge des Kompaktierens des Umhiillungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Ausdehnungekraft der WarenumhUllung standhalten kann} (e) Linearbewegung des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes längs der Spindel auf die Außenfläche des koaxial ausgerichteten Kerns und (f) Verdichtung des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Paokungseffektivität, wobei die nach innen gerichtete Ausdehnungskraft der Warenumhüllung erzeugt wird·

Mit diesem Verfahren wird eine Packungseffektivität von mindestens 0,50 bis 0,60 und ein Packungsverhöltnis von mindestens 70 erreicht· Bei Zellulosefolie mit kleinerem Durchmesser ohne Paserverstärkung als lebensmittelumhüllungsmaterial und einem Innendurchmesser des Kerns von mindestens 50 % des Umhlillungsmaterialdurchmessers im aufgeblasenen Zustand wird ein Packungsverhältnis von 100 mit diesem Verfahren erreicht, und wenn der Kern nur 40 % des Umhüllungsmaterialdurchmessers ausmacht, sogar 120«

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Herstellung von gefalteten und stark verdichteten, mit Kern versehenen Warenumhüllungen auch nach folgenden Arbeitssohritten möglich: (a) Bereitstellung eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgesamtgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse} (b) Aufziehen des Innenumfangs des Zellulose-Lebens-

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ii&ttel-UmhUllungsmaterialabschnittes auf ein erstes Ende einer Spindelt (o) Falten und Verdichten dee Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindell (d) Bereitstellen eines Hohlkerns vorzugsweise koaxial zum zweiten Ende der Spindel und an dieser anliegend, der eine Festigkeit aufweist, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge der Verdichtung des Umhüllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhüllung standhalten kann und (e) Linearbewegung des gefalteten und verdichteten Umhiillungsmaterialabschnitts vom zweiten Ende der Spindel auf die Außenfläche des Kerns, um ein hohes Packungsverhältnis und eine hohe Packungseffektivität zu erreichen, wobei sich der gefaltete Stangenabschnitt infolge der genannten nach innen geriohteten Ausdehnungskräfte zusammenzieht·

Eine andere erfindungsgemäße AusfUhrungsvariante sieht die nachfolgenden Arbeitsschritte zur Herstellung einer gefalteten und stark verdichteten, mit Kern versehenen WarenumhUllung vor; (a) Bereitstellung eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse} (b) Aufziehen des Innenumfangs des Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes über ein erstes Ende einer Spindel; (c) Falten und Verdichten des Lebensmittel-ümhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel; (d) Bereitstellen eines hohlen Kerns einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Verdichtens des UmhUllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten AusdehnungskrSfte der Warenumhüllung standhalten kann; (e) überführen des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes vom zweiten Ende der Spindel auf die Außenfläche des Kerns und (f) weitere Ver-

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dichtung des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Paokungseffektivität unter Erzeugung der genannten nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhüllung. Bei dieser Ausführungsvariante wird der Kern vorzugsweise von einer zweiten Spindel getragen, wird äex gefaltete Umhüllungsxnaterialabschnitt mit Kern zur vollständigen Verdichtung auf die zweite Spindel übertragen· Außerdem kann der auf der Spindel befindliche gefaltete Umhüllungsmaterialabschnitt in eine zweite Stellung bewegt werden» bevor er vom zweiten Ende der Spindel auf den Kern bewegt wird« Der Kern ist dabei vorzugsweise koaxial zum zweiten Ende der Spindel ausgerichtet und liegt an diesem an»

Ein weiterhin mögliches Verfahren zur Herstellung einer gefalteten und verdichteten, mit einem Kern versehenen Warenumhüllung weist folgende Arbeitsschritte auf ι (a) Bereitstellung eines aus Zellulose bestehenden Lebensmlttel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seines Gesamtgewichtsι (b) Bereitstellen eines Hohlkerne einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Verdichtung des Umhüllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhüllung Widerstand entgegensetzen kannι (c) Bereitstellen einer Spindel und längsgerichtetes Gleiten des Kerns über den Außenumfang der Spindel} (d) Längsgerichtetes Gleiten des Innenumfangs des Umhlillungsmaterialabschnitts auf den Außenumfang des Kerns ι (e) Falten des Umhüllungsmaterialabschnitts auf dem Kern und der Spindelt (f) Verdichtung des gefalteten Zellulose-Umhüllungsmaterialabsohnltts auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffekt!vitat und (g) Abgleiten der gefalteten und stark verdichteten, mit Kern versehenen Warenumhüllung in

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Längsrichtung von der Spindel·

Nach einem anderen Erfindungsmerkmal sind folgende Verfahrensschritte zur Herstellung einer gefalteten und stark verdichteten, mit Kern versehenen WarenumhUllung vorgesehen: (a) Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhlillungsmaterialabsohnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seines Gesamtgewichts} (b") Aufziehen des Innenumfangs des Umhüllungsiaaterialab schnitt es über ein erstes Ende einer Spindel} (c) Falten des Umhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel; (d) Verdichten des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Paokungseffektivität; (e) Bereitstellung eines Hohlkerns einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformation und Verringerung'^ seines Innendurchmessers durch die nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhiillung auf Grund der Verdichtung Widerstand entgegensetzen kann» und (f) Abgleiten des verdichteten, gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes vom ersten Ende der Spindel in Längsrichtung sowie Aufziehen auf den Außenumfang des Kerns, um so ein hohes Packungsverhältnis und eine hohe Packungseffektivität her bei auf !ihr en, wobei sich durch die naoh innen gerichteten Ausdehnungskräfte der WarenumhUllung der gefaltete Stangenabschnitt zusammenzieht·

Eine letzte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schließlich ist zur Herstellung einer gefalteten und stark verdichteten, mit Kern versehenen WarenumhUllung in folgende Arbeitsschritte unterteilt:

(a) Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensraittel-UmhUllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seines Gesamtgewichts}

(b) Aufziehen des Innenumfangs des UmhUllungsabsohnittes

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über ein erstes Ende einer Spindel ι (c) Falten des Umhüllungsmaterialabsohnittes auf der Spindel! (d) Bereitstellen eines Hohlkerns einer solchen Festigkeit, daß;-er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers durch die nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhüllung auf Grund deren Verdichtung Widerstand entgegensetzen kann; (e) überführen des gefalteten, spindelgestützten UmhUllungsmaterialabschnittes in eine zweite Stellung» vorzugsweise in linearer und koaxialer Ausrichtung mit dem Kern} (f) Bewegung des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes vom ersten Ende der Spindel auf den Außenumfang des Kerns und (g) weiteres Verdichten des gefalteten Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Pakkungsverhältnis und einer hohen Packungseffektiv!tat unter Erzeugung der naoh innen wirkenden Ausdehnungskraft der WarenumhUllung· Bei diesem AusfUhrungsbeispiel wird der Kern vorzugsweise von einer zweiten Spindel getragen und der teilweise verdichtete Umhüllungsmaterialabschnittmit Kern auf die zweite Spindel zur Verdichtung überführt·

Der spezielle Feuchtigkeitsgehalt der einzelnen Warenumhüllungstypen kann unterschiedlich sein· Er liegt vorzugs*- weise in der Größenordnung zwischen 16 % und 35 % des Gesamtgewichts der Warenumhüllung·

Die Warenumhüllungen kleinerer Größe mit einem Durchmesser des aufgeblasenen Umhüllungsmaterials von weniger als 3»6 cm haben vorzugsweise einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 14 % und 18 % des Gesamtgewichts der Warenumhüllung·

Das rohrförmige Kernmaterial der erfindungsgemäßen Warenumhüllung muß ausreichend starr sein, um der Verformung und der Verringerung seines Innendurchmessers durch die naoh innen gerichteten Ausdehnungskräfte der Warenumhüllung

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standzuhalten· Der Kerndurchmeseer kann» in Abhängigkeit von der Größe der Warenumhüllung und des geforderten Innendurchmessers zwischen 3/8 Zoll und 5»0 Zoll (0,9525 cm bis 12,7 cm) betragen. Auch die Wandstärke kann unterschiedlich sein, um der jeweiligen Warenumhüllung und deren Verwendung und Nutzen zu entsprechen· Die Wandstärke des rohrförmigen Kerns liegt im Bereich zwischen ca» 0,020 Zoll (0,020 Zoll (0,051 cm) und ca. 0,100 Zoll (0,254 cm)·

Diese erfindungsgemäße Lösung nutzt zum bekannten Stand der Technik die Kerne vorteilhaft für die Beschränkung der Wirkungen der nach innen gerichteten Ausdehnungskraft der gefalteten Warenumhüllung in einem Maße, daß nicht nur wesentlich höhere Packungsverhältnisse erreicht werden als bisher, sondern diese höheren Pacloingsverhältnisse auch bei Warenumhüllungen von gleichem oder gar größerem Innendurchmesser als bei vergleichbaren bekannten gefalteten Warenumhüllungen ohne Kern realisierbar sind. Entgegen den Erwartungen der Fachwelt, daß ein Kern Platz braucht, damit den effektiven Innendurchmesser der Warenumhüllung verringert und folglich auch ein ungünstiges Packungsverhältnis bewirkt, hat die mit einem Kern versehene Warenumhüllung hoher Dichte aus Zellulosematerial ein wesentlich höheres Packungsverhältnis ohne Verringerung des nutzbaren Innendurchmessers« Sie ergibt eine gefaltete Warenumhüllung mit bedeutend höherer Packungseffektivität als die gefalteten Warenumhüllungen ohne Kern. Weiterhin weist die Warenumhüllung eine höhere strukturelle Integrität und Festigkeit auf·

Die erfindungsgemäße Warenumhüllung ist sogar besonders für Stopfanlagen zum Verpacken größerer Fleischstücke, ganzer Schinken ohne Knochen und ähnlichem geeignet, in dem der Kern selbst als Stopfhorn verwendet wird.

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Der Kern kann wahlweise als Trägerrohr zum Aufgleiten auf das Stopfhorn einer Stopfanlage oder mit einem Klassierelement eines beliebigen Typs versehen, welches sich in einem entfalteten Abschnitt der Warenumhüllung befindet, als Stopfhorn verwendet werden·

AusfUhrungsbeispiel*

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· In den zugehörigen Zeichnungen zeigen;

Pig· 1: den Aufriß einer Anlage zur Herstellung einer elastischen Warenumhüllung nach dem erfindungsgemäßen Verfahrenι

Pig· 2: die Anlage gemäß Fig· 1 mit dem gefalteten UmhUllungsmaterial im Verdichtungsabschnitts

Fig. 3» einen Stangenabschnitt verdichteten gefalteten Umhüllungsmaterials auf einem der Faltmaschine angebrachten Kerns

Fig. 4: die isometrische Ansicht gefalteten und verdichteten Umhüllungsmaterials auf einem hohlen, rohrförmigen Kern}

Fig. 5: die Darstellung einer Erfindungsvariante mit dem gefalteten und verdichteten Umhüllungsmaterial auf einem Kern mit Stopfhorn für die Verarbeitung von aus größeren Stücken bestehenden Fleischerzeugnissen;

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Pig. 6: die isometrische Ansicht einer AusfUhrungsVariante der Erfindung besonders für das Stopfen von Erzeugnissen mittlerer Größe, bei welcher der Kern als Auflage für das Aufziehen eines Stopfhorns oder als Stopfhornabschnitt selbst genutzt werden kann?

Figo 1% die Ansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Warenumhüllung für das Stopfen kleiner Wursterzeugnisse, bei welcher der Kern auf der Stopfanlage als Stopfhorn dient;

Fig· 8i eine grafische Darstellung der Passung als Funktion des Packungsverhältnisses von Stangenabschnitten verdichteten gefalteten Umhüllungsmaterials ndt und ohne Kern, die aus 160 Fuß (4-8,768 m) nichtfaserigem Material mit kleinem Durchmesser hergestellt wurden}

Fig· 9* eine grafische Darstellung der Kohärenz als eine Funktion des Packungsverhältnisses für gefaltete Stangenabschnitte ohne Kern aus 160 Fuß (48,768 m) nichtfaserigem Umhiillungsmaterial mit kleinem Durchmesser}

Fig·10» eine grafische Darstellung der Passung als Funktion des PaokungsVerhältnisses für gefaltete Stangenabschnitte verdiohteten Umhlillungsmaterials ohne Kern aus Zellulose ohne Faaerverstärkung mit kleinem Durchmesser, wobei alle Stangen einer bestimmten Größe dieselbe länge haben}

Fig.11: eine grafische Darstellung der Kohärenz als eine Funktion des Packungsverhältnisses für die gefalteten Stangenabschnitte ohne Kern gemäß Fig· iOj

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Fig· 12» eine grafische Darstellung des maximal erreichbaren Packungsverhältnisses von verdichteten gefalteten Stangenabschnitten mit und ohne Kern aus Fasermaterial mittlerer Größe sum Aufsetzen auf ein Stopfhorn von 1,073 Zoll (27,2542 mm) j

Fig· 13» eine grafisohe Darstellung Verhältnisses gemäß Fig· 12 für Faser-Umhüllungsmaterial in den Zwischengrößen zum Aufsetzen auf ein Stopfhorn von 1,556 Zoll (39.5224 mm).

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine typische Pendelfaltmasohine mit einem durch einen Faltkopf 15 reichenden Faltdorn 13« Diesem Faltdorn 13 wird schlauchförmiges aufgeblasenes UmhUllungsmaterial 17 durch ein Paar Beschickungswalzen 19 und ein Paar mit diesen zusammenwirkenden Beschickungsbändern 21 zugeführt. Der Faltkopf 15 besteht aus einer Vielzahl von Falträdern 23t in der Hegel drei, durch welche das aufgeblasene UmhUllungsmaterial 17 geführt wird und welche dieses in Verbindung mit RUckhaltebändern 25 auf die in Fachkreisen bekannte Art und Weise falten. Die Falträder . entsprechen dem allgemeinen in der US-PS 3 461 484 beschriebenen Typ»

Die Vorwärtsbewegung des gefalteten Umhüllungsmaterials 17 auf dem Faltdorn 13 wird durch die Rüokhaltebänder 25 so verzögert, daß eine im wesentlichen regelmäßige Faltenbildung und eine teilweise Verdichtung des gefalteten Umhüllungsmaterials 17 erreicht wird· Nach dieser Faltenbildung gelangt das Umhüllungsmaterial 17 durch die RUokhaltebänder 25 vom Faltdorn 13 weg nach unten zu einer ersten Klammer 27·

Um die V/ ei t er leitung des gefalteten UmhUllungsmaterials 17

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auf den starren, hohlen, rohrförmigen Kern 31 zu bewirken, wird die erste Klammer 27 zur Seite geschwenkt· Das gefaltete Umhüllungsmaterial 17 gelangt durch eine geeignete automatische Vorrichtung oder von Hand in die Stellung gemäß Fig. 2 gegen die aweite Klammer 29· In dieser Stellung wird das gefaltete Umhüllungsmaterial 17 mittels einer Verdichtungsvorrichtung 33» die sich linear zur Klammer 29 bewegt, bis auf die gewünschte Länge des gefalteten Stangenabschnittes verdichtet. Vorteilhafterweise wird zwischen dem Ende des verdichteten gefalteten Umhüllungsmaterials 17 und der zweiten Klammer 29 eine Haltescheibe 35 oder eine Unterlegscheibe angeordnet, um ein Abrutschen des Umhüllungsmaterials 17 vom hohlen, rohrförmigen Kern 31 zu verhindern· Der hohle, rohrförmige Kern 31 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auf das verjüngte Ende des Faltdorns 13 koaxial aufgesteckt.

Nach dem Entfernen der Klammer 29 aus ihrer Begrenzungsstellung kann das verdiohtete Umhüllungsmeterial 17 mit Kern 31 vom Faltdorn 13 abgenommen werden.

Zur Aufbringung des gefalteten Umhüllungsmaterials 17 auf einen Kern 31 können auch andere von der in Fig. 3 gezeigten und oben beschriebenen abweichende Methoden angewendet werden. Beispielsweise ist es auch möglich, auf der Pendelfaltmaschine 11 das gefaltete Umhüllungsmaterial 17 vollständig über dem Faltdorn 13 zu verdichten und anschließend auf einen rohrförmigen Kern abzuziehen. Weiterhin ist das vollständige Abziehen des gefalteten und teilweise verdichteten Umhüllungsmaterials von der Pendelfaltmasohine 11 auf einen Transportstab oder Transportdorn denkbar, welcher dann zum Aufbringen des Kerns 31 und zum endgültigen Verdichten des Umhüllungsmaterials. 17 auf die gewünschte Länge des Stangenabschnittes einer getrennten Verdichtungsvorrichtung zugeführt wird« Als Alternative dazu ist es auch möglich, den

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Kern 31 so auf dem Faltdorn 13 anzuordnen daß das Umhüllungsmaterial 17 auf dem Kern 31 gefaltet und auch an dieser Stelle vollständig verdichtet wird. Der mit Kern 31 versehene, vollständig verdichtete Stangenabschnitt ist dann unmittelbar vom Faltdorn 13 abziehbar·

Auch andere Faltsysteme, beispielsweise Faltmaschinen mit Abziehdorn wie sie in der US-PS 2 583 654 beschrieben sind, können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Warenumhüllungen verwendet werden· Diese Faltmaschinen ermöglichen das Falten des Umhüllungsmaterials und die anschließende Verdichtung direkt auf dem Kern. Der Kern wird dabei auf den Abziehfaltdorn gebracht und nachfolgend das auf dem Kern gefaltete sowie vollständig verdichtete Umhiillungsmaterial als Stangenabschnitt von diesem abgezogen. Es ist gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels aber auch möglich, das Umhiillungsmaterial in der herkömmlichen Weise auf dem Abziehdorn zu falten und zu verdichten, um es anschließend gefaltet und verdichtet vom Dorn auf den Kern zu schieben·

Eine weitere AusfUhrungsform gestattet das Falten und teilweise Verdichten des Umhüllungsmaterials auf dem Abziehdorn, nachfolgend das Bewegen des Dorns in eine neue Stellung, koaxial zum Kern, das Abziehen des teilweise verdichteten Umhüllungsmaterials vom Dorn auf den Kern und dessen voll-» ständiges Verdichten auf dem Kern· Schließlich kann das gefaltete und teilweise verdichtete Umhüllungsmaterial auch vollständig vom Abziehdorn abgenommen, auf einen Transportstab oder einen Transportdorn gezogen und von diesem auf den Kern übertragen werden, der auf einer gesonderten Verdichtungsvorrichtung montiert ist. Hier erfolgt dann das vollständige Verdichten des Umhüllungsmaterials zu einem Stangenabschnitt gewünschter Länge.

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Die Erzielung des maximal möglichen Packungsvarhältnisses der erfindungsgemäßen Warenumhüllung verlangt eine hohe Verdichtungskraft, die wiederum starke, nach innen gerichtete Radialkräfte innerhalb des Stangenabschnittes bewirkt· Da die bevorzugte Methode der Herstellung der Warenumhüllung die Verdichtung des gefalteten Umhüllungsmaterials ist, wenn sich dieses auf dem Kern befindet, wird ein niedriger Reibungskoeffizient zwischen diesen und dem Kern angestrebt· Das nachstehend ausführlich behandelte Beispiel zeigt, daß mit einem Kernmaterial wie Polyäthylen von hoher Dichte mit einem verhältnismäßig niedrigen Reibungskoeffizienten ein höheres Packungsverhältnis erreichbar ist als mit solchen Materialien wie Polypropylen oder Polystyrol, die höhere Reibungskoeffizienten haben·

Fig* 4 zeigt einen Stangenabschnitt befeuchteten Umhüllungsmaterials 17 aus Zellulose für Nahrungsmittel, gefaltet und verdichtet auf einem starren, rohrförmigen Kern 31» bei dem Packungeverhältnis und Packungseffektivität höher sind, als das bisher zu erreichen möglich war· Es sind hier auch die Haltescheiben 35 gut zu sehen, die wahlweise an Jedem Ende des gefalteten Stangenabschnittee angeordnet werden können, um diesen im verdichteten Zustand auf dem Kern 31 zu halten·

In Fig« 5 ist eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform des FaItens mit hoher Dichte auf einem Kern 31 alt einem abnehmbaren Stopfhorn dargestellt* Bei diesem AusfUhxungsbeispiel wird ein kippbares Behältnisrückhalteelement 37 gezeigt, das auf dem hohlen, rohrförmigen sich in einem entfalteten Abschnitt des Umhüllungsmaterials 17 befindlichen Kern 31 angeordnet ist, der von dem gefalteten und verdichteten Stangenabschnitt über das kippbare Behältnisrückhalteelement 37 und das Ende des rohrförmigen Kerns/Stopfhorns abgesogen wurde· Die Warenumhüllung kann mit einer Klemme

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geschlossen werden, um einen Endvereehluß für das zu verpackende Erzeugnis zu bilden· Ein Plansch 39 auf der gegenüberliegenden Seite des Stangenabschnittes erleichtert das Einfüllen der Ware auf der Stopfanlage.

Fig· 6 zeigt einen mit Kern versehenen, sehr dichten Stangenabschnitt, angepaßt an ein Behältnistransportelement oder eine Stützmuffe, die über das Stopfhorn einer Stopfanlage gezogen wird. Der Flansch 39 auf diesem Stangenabschnitt kann mit einer Vorrichtung der Stopfmaschine verbunden werden, welche im Bedarfsfall ein Bremsen des Stopfvorganges ermöglicht. Bei einer dem Ausführungsbeispiel nach Fig· 6 sehr ähnlichen Variante kann der Flansch 39 alternativ als Muffe genutzt werden, zu der ein Klassier- oder Rückhalteelement gehört· In diesem Fall würde ein entfalteter Abschnitt des Umhüllungsmaterials 17 über das Klassier- oder Rückhalteelement und über das Ende des rohrförmigen Kerns gezogen und mit einer Klemme verschlossen» um das zu stopfende Produkt zu halten·

Der in Fig· 7 gezeigte Stangenabeehnitt ist für das Stopfen kleiner Wursterzeugnisse gedacht· Er ist mit einem Befestigungsadapter 41 versehen, welcher direkt auf eine Stopfmaschine paßt. Der hohle, rohrförmige Kern 31 des Stengenabschnittes ersetzt dabei das herkömmliche Stopfhorn. In diesem Fall wird das Umhüllungsmaterial 17 teilweise entfaltet, über ein Klassierelement 43 sowie das Ende des Rohr-Horns gezogen und dann geschlossen» um einen Verschluß für den Stopfvorgang zu bilden· Da die Produktion kleiner Wursterzeugnisse vorwiegend auf schnell arbeitenden automatischen Stopfanlagen erfolgt, ist es vorteilhaft, große Mengen Umhüllungsmaterial 17 in einem gegebenen Stangenabschnitt unterzubringen. Die Verwendung von mit Kern versehenen Warenumhüllungen ermöglicht den Einsatz wesentlich längerer Bahnen Umhüllungsmaterial 17 in einem gegebenen Stangenabschnitt,

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und erfüllt gleichzeitig die hohen Präzisionsanforderungen an die Abmessungen (z. B. Geradheit) und strukturelle Integrität (Kohärenz), welche an die Stangenabschnitte zur Verwendung auf solchen Anlagen gestellt werden*

Aus Fig· 7 ist auch der Faltwinkel θ des Umhüllungsmaterials im Stangenabschnitt ersichtlich· Durch das Falten auf modernen Faltmaschinen werden Stangenabschnitte mit unterscheidbarer Winkelverschiebung zwischen einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Stange, und einer Ebene, in welcher die Falte liegt, hergestellt· Ein gefalteter Stangenabschnitt ohne Kern mit einem Faltwinkel dieser Art hat eine erheblich größere Kohärenz und strukturelle Integrität als ein Stangenabschnitt, der mit einem Faltwinkel senkrecht zur Längsachse der Stange gefaltet wurde, da die Gesamtlänge des Umhüllungsmateriale eine Art Stapel von ineinander verschachtelten Kegeln ist. Der Kern gibt ausreichende strukturelle Festigkeit, so daß es nicht mehr notwendig ist, sich wegen der Kohärenz auf den Faltwinkel zu verlassen*

Ein Grund für die erfindungsgemäße Einbeziehung eines gewissen Faltwinkels Q in die Stangenabschnitte besteht in der Verzögerung der Längszunahme der Stange· Unmittelbar nachdem sie vom FaIt- und/oder Verdichtungsdorn abgesogen wurden, weisen die Stangenabschnitte die Tendenz einer Längenzunahme auf, was auf das Bestreben jedes unbegrenzten, gefalteten und verdichteten Materials zurückzuführen ist, eich auszudehnen* Bei gefalteten und verdichteten Stangenabschnitten ohne Kern besteht außerdem ein "Wachstum" des gefalteten Umhüllungsmaterials radial nach innen in ihren Hohlraum hinein* Diese Erscheinung nimmt proportional zur Einschränkung des Längenwachstums der Stange zu·

Die Tendenz einer gefalteten und verdichteten Stange, radial nach innen zum Kern hin zuzunehmen, erzeugt eine zusätzliche

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Verriegelungswirkung der Palten der Warenumhüllung an der Außenfläche des Kerns· Durch dieee vorteilhafte Wirkung Reibung von Palte an Palte kombiniert mit der Reibung von Falte an Kern wird der Tendenz eines fertig gefalteten Stangenabschnittee, in Längsrichtung größer zu werden, entgegengewirkt, so daß nur eine minimale zusätzliche Längsbeschränkung notwendig ist, um die Abmessungen des Stangenabschnittes zu stabilisieren·

Diese theoretischen Erkenntnisse sollen an praktischen Zahlenbeispielen nachgewiesen werden·

Beispiel I:

Ein 250 Fuß (76,22 m) langes,schlauchform!gee Umhüllungsmaterial, Handelsgrößenbezeichnung 10, mit einer durchschnittlichen Flachbreite von 7»55 Zoll (19,18 cm) und einer Wandstärke von 0,0040 Zoll (0,10 mm) wurde unter Verwendung einer Faltvorrichtung entsprechend der US-PS 3 461 484 gefaltet· Das Umhüllungsmaterial hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von ca· 20 Gew»-?S seines Gesamtgewichtes· Wie Üblich wurde ein Mineralölschmiermittel verwendet» Innen und außen wurde öl eingesetzt, innen zur Verringerung der Dprnreibung und außen zur Verhinderung von Schäden am zu faltenden UmhUllungsmaterial sowie übermäßiger Reibung und Verschleiß der Faltwalzen· Das Mengenverhältnis des Mineralölschmiermittels betrug innen ca· 180 mg öl je 100 Zoll² (645,2 cm²) Oberfläche des Umhüllungsmaterials und außen ca· 100 mg öl je 100 Zoll Oberfläche des Umhüllungsmaterials· Diese Mengen hatten keine feststellbare, nachteilige Wirkung auf die Eigenschaften des fertigen Stangenabschnittes· Das Umhüllungsmaterial wurde von einem Ende aus auf einen Polyäthylenkern hoher Dichte mit einem Innendurchmesser von 3,75 Zoll (9,53 cm) und einer Wandstärke von 0,62 Zoll (0,16 cm) auf-

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gebracht und auf eine Länge des Stangenabsohnittes von 23,0 Zoll (58,42 cm) verdichtet.

Die War enumhUl lung wurde auf einer Faltaaa.se hin© des Gleitdorntyps in der oben beschriebenen Art und T/eise hergestellt, wobei das gefaltete Umhüllungsmaterial nach dem Falten und leichten Verdichten auf einen Kern übertragen wurde, auf einem koaxial zum Faltdorn befindlichen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist» Auf dem Kern wurde das Umhüllungsmaterial auch verdichtet. Es entstand ein mit Kern versehener Stangenabschnitt hoher Dichte mit einem Packungs« verhältnis von 130,4 und einer Packungseffektivität von 0,757.

Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältlicher Abschnitt Umhilllungsmaterial desselben Typs und derselben Größe in einer Länge von 150 Fuß (45,72 m) ohne Kern gefaltet und auf dieselbe Länge des Stangenabschnittes von 23/0 Zoll (546,2 mm) verdichtet· Man erhielt ein Packungsverhältnis von 78 und eine Packungseffektivität von 0,390 bei einem Innendurchmesser von 3 5/8 Zoll (92,075 mm)· Andere Kontrollproben ohne Kern mit einem höheren Packungsverhältnis und einer höheren Packungseffektivität ergaben funktionell unbrauchbare Warenumhüllungen, da der Innendurchmesser auf Grund der Zunahme der nach innen gerichteten Radialkräfte übermäßig verringert wurde·

Beispiel II

Die Tatsache, daß sehr starke, nach innen gerichtete Kräfte am inneren Rand des Stangenabschnlttes im Ergebnis des Faltprozesses vorhanden sind, wurde experimentell nachgewiesen, indem Proben kleiner Warenumhüllungen aus Zellulose (ohne Faserverstärkung) der Größe 25 mit einer Wandstärke von 0,001 Zoll (0,0254 mm) auf ein hohes Packungsverhältnis und

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eine hohe Packungseffektivität verdichtet wurden* Jeweils etwa 5 Proben 84 Fuß (25»61 in) langer Abschnitte Zellulose-Umhüllungsmaterial der Grüße 25 (aufgeblähter Durohmesser 0,83 Zoll oder 21 mm), wurden in einer Faltanlage entsprechend der US-PS 3 461 484 gefaltet und einer Verdrehung ausgesetzt, wie des in der US-PS 3 397 069 beschrieben wird. Es erfolgte anschließend eine Verdichtung dieses Umhüllungsmaterials mit einer Druckkraft von ca· 400 Pfd· (181 kg) auf rohrförmigen Kernen der Wandstärken 0,010 Zoll (0,254 mm), 0,020 Zoll (0,508 mm), 0,030 Zoll (0,762 mm), 0,040 Zoll (1,016 mm) und 0,050 Zoll (1,270 mm). Die mit Kern versehenen Warenumhüllungen wurden auf einer Faltmaschine des Gleitdorntyps hergestellt mit der Ausnahme, daß während der abschließenden Verdichtung auf dem Kern dieser frei durch eine hintere Klammer 29 (Fig. 3) gleiten konnte, wodurch das Umhüllungsmaterial gleichzeitig von beiden Enden wirksam verdichtet wurde. Diese Methode der Verdichtung von beiden Enden des gefalteten Umhüllungsmaterials aus, welche den Einsatz hoher Verdiohtungskräfte erlaubt, ohne daß die Gefahr des Ausbeulens besteht, ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung· Alle rohrförmigen Kerne hatten einen Innendurchmesser von 0,510 Zoll (1,30 cm) und der Abschnitt für die Aufnahme der Kerne 0,500 Zoll (1,27 cm). Bei allen Proben betrug der Feuchtigkeitsgehalt während des Faltens ca· 16,5 Gew.-%.

Als inneres Schmiermittel wurden 14 bis 20 mg je 100 Zoll und als äußeres Schmiermittel 70 mg/100 Zoll Mineralöl eingesetzt. Die Schmiermittelmengen sind nicht von kritischer Bedeutung· Sie stellen die üblichen Mengen für die verwendete Faltmaschine und das verwendete Umhüllungsmaterial dar·

Die Ergebnisse des Experiments werden in Tabelle 1 zusammengefaßt .

4 4 4

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Im oberen Teil dieser Tabelle sind die Abmessungen der Innendurchmesser der Kerne unmittelbar nach dem Abziehen vom Dorn und wenigstens einen Tag und bis zu 20 Tagen später ablesbar. Die Verringerung des Kerninnendurchmessers war auf die hohen, nach innen gerichteten Ausdehnungskräfte des Stangenabschnittes zurückzuführen» die durch das hohe Packungsverhältnis und die hohe Packungeeffektivität bewirkt werden· Es ist zu erkennen, daß der Grad der Verringerung des Kerndurchmessers eine Funktion seiner Ausgangsgröße, der auftretenden nach innen gerichteten Kräfte und der Kriechfestigkeit des Kerns ist (d. h·, bei großen WarenumhUllungen sind größere Kernstärken erforderlich als bei kleinen, um derselben nach innen gerichteten Kraft je Flächeneinheit standzuhalten)· Man kann feststellen, daß der 0,010 Soll (0,254 mm) starke Kern auf Grund der verhältnismäßig niedrigen Kriechfestigkeit des Polyäthylene hoher Dichte so seta zusammengedrückt wurde, daß sein Innendurchmesser kleiner war als die Bohrung der Probe ohne Kern· Der Innendurchmesser des Stangenabschnittes war natürlich größer«

Der untere Teil der Tabelle 1 zeigt Daten einer Probe Um» hüllungsmaterial der Größe 25, die auf einem Dorn von 0,575 Zoll (14,605 mm) ohne Kern gefaltet und verdichtet wurde* Mit dem "konischen" Falten wurden zwar ein hohes Packungsverhältnis und eine hohe Paokungseffektivität (114,7 bzw· 0,63) erreicht, gleichzeitig aber auch eine übermäßige Verringerung des Innendurchmessers, was kommerziell unannehmbar ist· Es wäre jedoch nicht richtig, diese Daten mit denen der mit Kern versehenen Warenumhüllungen in der Tabelle 1 direkt zu vergleichen, da jede der mit Kern versehene Probe auf einem Stützkern mit unterschiedlicher Wandstärke verdichtet wurde·

Die Daten der Tabelle 1 wurden für zwei Faltwinkel ermit-

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telt, nämlioh für einen Faltwinkel bis au 15° mit der Bezeichnung "Aufreoht" und für einen Faltwinkel von ca· 45° mit der Bezeichnung "Konisch". Die Proben mit den "aufrechten" Faltwinkeln wurden auf einer Faltvorrichtung entsprechend der US-PS 2 984 574 hergestellt· Das Packungsverhältnis nach dem Verdichten der Probe mit konischen Falten und ohne Kern kann mit der 210 Fuß (64*008 m) langen Probe ohne Kern in Tabelle 2 verglichen werden, bei welcher das Falten auf Grund der fehlenden Kohärent nutaloa ist·

Als Kernmaterial für die Experimente entsprechend Tabelle diente Polyäthylen hoher Dichte· Der Einfachheit halber wurden die Kerne aus dickwandigen Rohren hergestellt· Die daraus resultierende rauhe Oberfläche war eine der Ursachen für eine gewisse Verringerung des erreichbaren Packungsverhältnissee· Eine Betrachtung der Tabelle 1 zeigt, daß bei Kernen aus Polyäthylen hoher Dichte eine signifikante Verzerrung des Innendurchmessers der Warenumhüllung selbst dann nach eintritt, wenn die Kernstärke 0,050 Zoll (0,127 mm) beträgt· Aus Tabelle 1 geht auch hervor, daß bei einer konstanten Verdichtungskraft das resultierende Endpackungsverhältnis proportional in dem Maße abnimmt, wie die Kernstärke zunimmt· Aber auch die Packungseffektivität nimmt zu· Um Packungsverhältnis, Stopfhornpassung und Packungseffektivität zu maximieren, müssen bei der Konstruktion des Kerns folgende Punkte berücksichtigt werden:

a) das Kriechen des Kerns auf Grund starker, nach innen gerichteter Kräfte und die erforderliche Endgröße des Innendurchmessers,

b) die Verringerung des Packungsverhältnisses, das bei einer übermäßig großen Kernwandstärke eintreten würde,

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ο) die Kernmaterialkosten«

Andere geprüfte Kernmaterialien ergaben hinsichtlich der Kernverformung ähnliche Ergebnisse. Aus ABS-Bohr, einem Akrylonitrilbutadienstyrolkopolymer, hergestellte Kerne wiesen trotz etwas geringerer Wandstärken die günstigsten Werte auf, sind aber nicht wirtschaftlich«

Beispiel III

Die Vorteile der Zelluloseumhüllungen mit Kern und hoher Dichte bezüglich der Packungseffektivität und des Packungsverhältnisses werden durch Experimente nachgewiesen» bei denen Proben aus Zellulose-Umhüllungsmaterial ohne Faserverstärkung der Größe 25 (aufgeblähter Durchmesser 0,328 Zoll β 21 mm) mit einer Wandstärke von 0,001 Zoll (0,0254 mm) gefaltet und verdichtet wurden· Der Feuchtigkeitsgehalt des Umhüllungsmaterials beim Falten betrag 16,5 Gew»-%· Der Mineralölschmiermitteleineatz erfolgte entsprechend Beispiel II. Die in der US-PS 3 461 484 beschriebene Faltmaschine mit Gleitdorn wurde zum Falten des Umhüllungenteriale verwendet, welohes anschließend entsprechend der US-PS 3 397 069 verdreht und schließlich auf rohrförmigen Kernen aus Polypropylen (mit 20 % Talcum verstärktes Polypropylen) verdichtet wurde· Dabei konnte der Kern 31 während der abschließenden Verdichtung frei durck die hintere Klammer (Fig. 3) gleiten, wodurch gleichzeitig von beiden Enden eine wirksame Verdichtung der Warenumhüllung erfolgte· Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verdichtung auf der Gesamtlänge des Stangenabschnittes wurden außerdem nur jeweils 80 Fuß (24,384 m) Umhüllungsmaterial schrittweise verdichtet· Die Proben ohne Kern und einige Proben mit Kern hatten eine Passung von 0,490 Zoll (12,446 mm). Andere Proben mit Kern, bei welchen der rohrförmige Kern ale wegwerfbares Stopfhorn

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diente, hatten eine dem Innendurchmesser eines Stopfhorns mit Außendurchmesser von 0,5 Zoll (12_S7 mm)» entsprechende Passung·

FUr das gefaltete UmhUllungsmaterial gab es bezüglich des Stopfhorns keine besonderen Anforderungen an die "Passung". Bei allen Proben wurde die WarenumhUllung auf einen Stangenabschnitt von 20 Zoll (508 mm) zusammengedruckt. FUr jede der etwa 10 Proben mit und ohne Kern betrug die Länge des UmhUllungsmaterials zwischen 160 und 225 Fuß (48,768 und 68,58 m).

Die Ergebnisse der Experimente sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Bei Warenumhüllungen ohne Kern mit einer Länge dee Umhüllungsmaterials von 210 Fuß (64*008 m) oder mehr führte schlechte Kohärenz zu gebrochenen Stangenabschnitten· Messungen der Passung nach einer Woche waren nicht möglich. Bei Warenumhüllungen ohne Kern mit einer Länge des UmhUllungsmaterials zwischen 187,5 und 202,5 Fuß (57,*j5 und 61,722 m) verringerten die nach innen gerichteten R&dialkräft® nach einer Woche den Innendurchmesser der Stangenabsohnitte so sehr, daß sie die Anforderungen der Passung von 0,490 Zoll nicht mehr erfüllten· Die besten verfügbaren Vergleichswerte erbrachten Stangenabschnitte aus UmhUllungsmaterial ohne Kern mit einer Länge von 160 FuU (48,768 m) bei einem durchschnittlichen Päckungsverhältnis der 10 Proben von 94»6 und einer durchschnittlichen Päckungseffektiv!tat von ca« 0,491. Eine mit Kern versehene Zellulose-Warenumhüllung hoher Dichte, gefaltet und verdichtet nach der vorliegenden Erfindung für eine Passung von 0,490 Zoll ergab einen Stangenabschnitt mit einem Innendurchmesser von etwa 59 % des aufgeblähten Umhüllungsmaterialdurchmessers. Diese Warenumhüllung enthielt 200 Fuß (60,96 m) Umhüllungsmaterial· Sie wies ein durchschnittliches Päckungsverhältnis der 10 Proben von

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116,46 und eine durchschnittliche Packungseffektivitat von 0,653 auf.

* Tabelle 1

^J Wirkung der nach innen gerichteten Druckkraft

^ Wandstär- 0,010 Zoll 0,020 Zoll 0,030 Zoll 0,040 Zoll 0,050 ZoU

^ ke Kern, 0,254 mm 0,508 mm 0,762 mm 1.016 mm ι 27η _m

<M \ >s Aufrecht Konisch Aufrecht Konisch Aufrecht Konisch Aufrecht Konisch Auf- Ko-

σ\ w ' recht ni sch

ο ^ ^ Packungsverhältnis der Proben mit Kern

CO ^ ? ίΓ Verdien- 133,4 140,8 134,9 132,3 127,1 125,1 115,3 124,1 123,0 116,5

Abgezogen 115,5 125,0 122,5 12t,5 114,7 120,2 113,5 115,2 119,7 111,4

Später 114,8 121,3 II6, 8 118,8 109,8 119,2 109,8 112,1 118,7 112,4

Effektiver Kerninnendurohmesser. Zoll (mm)

Abgezogen 0,476 0,493 0,480 0,485 0,490 0,489 0,490 0,490 0,493 0,482

(12,09) (12,52) (12,19) (12,32)(12,47) (12,45) (12,45) (12,45?C12,52X12,24)

Später 0,465 0,480 0,477 0,485 0,480 0,487 0,482 0,490 0,485 0,492

(11,81) (12,19) (12,12) (12,32} (12,19) (12,37) (12,24) (12,45>(ϊ2,32*12,50)

Packungseffektivität

Später 0,55 0,68 0,58 0,70 0,57 0,73 0,59 0,73 0,67 0,76

Komprimiertes Packungsverh Abgezogen, Packungsverho Später, Packungsverhältnis Innendurchmesser, abgez. Innendurchmesser, später Packungseffektivität, später 0,44

0,58	0,70 0,57	141,5
Proben	ohne Kern	125,4
Aurrecüt Konisch	114,7
136,5	0,518
111,7	0,487
90,1	0,63
0,532
0,509
ρ 0,44

& ^ Packungseifektiyitat 0,491 - - 0,653 0,617

_w ^i >^ des Stangenabschnit-

ω Q in tes (nach einer Wo-

£ ^ ^ ehe)

U^ ο vo vo

2fqN Nadellöcher in Pro-

^ P_{4 o} bengruppe A5 10 1 O 1220

*- «4 VO

NA steht für % Daten nicht vorhanden·

^xStangenabschnitt ist nicht funktionsfähig, da er der Fassungsanforderung von 0,490 Zoll nicht entspricht.

in

CVi sis a\ cvi

Tabelle 2 Warenumhüllungen kleiner Größe

Ohne Kern

Mit Kern

FUr Passung bei 0,490 Zoll

(12,45 ma) Für Passung für äquival« bei 0,4902. Wegwerf horn zu 0,5-Horn

r-pq^i Durchmesser, Verdichtungsabschnitt, Zoll, mm

Kern9 Außendurchmesser χ Innend·, Zoll

Umhüllungsmateriallänge, PuB m

Länge des Stangenabschnittes, Fuß Verdichtet m

Abgezogen 1 Woche

Packungsverhältnis Verdichtet Abgezogen 1 Woche

Auß endurchme s s er des Stangenabschnittes, Zoll

0,575 (14,61 mm)

0,570 0,490

(14,48 mm) (12,45)

160 187,5 195 202,5 210 217,5 48,80 57,19 59,48 61,76 64,0366,18

18,99 19,0 5,79 5,80

20,32 20,25 6,20 6,18

19,0 18,0 18,0 17,25

5,80 5,49 5,49 5,26

20,51 19,89 20,2619,92

6,26 6,07 6,18 6,08

20,30 20,44 20,69 20,25 20,5720,44

6,19 6,23 6,31 6,18 6,27 6,23

101,1 118,4 123,2 135,0 140,0 151,3

94,5 111,1 114,1 122,2 124,4 131,0

94,60110,1 113,1 120,0 122,5 127,7

(14	0,57 x 0, ,48mmx12,	51 0.49 x 0,44 95mm) (12,45 mm χ 11,18mm
225 68,63	200 61,00	230 70,15
17,25 5,26	19,88 6,06	19,56 5,97
20,09 6,13	20,12 6,14	19,82 6,05
20,63 6,29	20,61 6,29	20,69 6,31
156,5	120,72	141,10
134,4	119,28	138,55
130,9	116,46	133,40

UA NA HA

NA

HA

0,968

0,985

3:

Tabelle 2 (Portsetzung)

(JS

COPlA

Lf)

cn

Abgezogen 0,945 0,95 0,96 0,973 0,978 1,007 1,013 0,969

mm (24,003) (24,130) (24,384)(24,714) (24B41)(25,570 (25,730) (24,613)

1 Woche

0,942 0,938 0,95 0,95 0,9S^ 0,972 0₉982 0,960 (23,927) (23,825) (24,130X24,130 (24,384) (24^689)(24,943) (24,384)

0,977 (24,816)

0,984 (24,994)

Passung des (12,®40) (12,827)(12,77θ(12,395) (12,268)(12,065)(11,938) Stangenabschnittes, Zoll

Abgezogen 1 Woche

O_s474 0,505 0,503 0,488 0,483 0,475 0,470

0,494 0,480x 0,47ox 0,465* gebrochene Stange χ (12,294) (12,192)(11,9?) (11,811)

0,500 (12,700)

0,497 (12,624)

0,430 (10,922)

0,425 (10,795)

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Diese Daten veranschaulichen auch eines der bevorzugten AusfUhrungsbeispiele der Erfindung, bei welchem der Kern, auf der Grundlage des Passungsvergleichs einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens so groß wie der Innendurchmesser derselben Warenumhüllung ist, wenn sie unter denselben FaIt- und Verdichtungsbedingungen ohne Kern auf dasselbe Packungsverhältnis gefaltet und verdichtet worden wäre. Der Innendurchmesser der Warenumhiillung mit einem Packungsverhältnis von 116,46 betrug 0,497 Zoll (12,6238 mm). Im Gegensatz dazu betrug der Innendurchmesser der Stangenabschnitte ohne Kern bei Packungsverhältnissen von 113»1 und 120,0 0,470 bzw· 0,465 Zoll (11,938 bzw. 11,938 mm) und war damit wesentlich kleiner als der der vergleichbaren Warenumhüllungen mit Kern·

Eine weitere Versuchsreihe von hochdichten Proben mit Kern, bei denen der Kern der Warenumhiillung als wegzuwerfendes Stopfhorn der Durchsatzkapazität eines Stopfhorns mit einem Außendurchmesser von O₉5 Zoll (12,7 mm) und einem Innendurchmesser von 0,436 Zoll - 11,0744 mm dient, erbrachte'Warenumhüllungen der Kerninnendurchmesser etwa 51 % des aufgeblähten Umhüllungsmaterials beträgt * Das Umhüllungsmaterial hatte eine Länge von 230 Fuß (70,104 m), was einem durchschnittlichen Packungsverhältnis der 10 Proben von 133»4 und einer durchschnittlichen Packungseffektivität von 0,617 entspricht·

Um die Qualität der gefalteten und verdichteten Warenumhüllungen dieses Beispiels III sowohl mit als auch ohne Kern anhand der im gefalteten Umhüllungsmaterial vorhandenen Nadellöcher zu bestimmen, wurden fünf Stangenabschnitte jedes Probentyps mit Wasser gefüllt und unter Druck gesetzt· Die in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse zeigen eine steigende Tendenz der Schäden durch Nadellöcher, wenn sich die Gesamtlänge der Warenumhüllungen ohne Kern vergrößert· Im Gegensatz dazu wurden bei keiner der geprüften Proben mit Kern

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Nadellöcher festgestellt.

Zusammenfassend zeigt das Beispiel III, daß es nicht möglich ist, eine typisch kleine, gefaltete und verdichtete Zellulose-Warenumhüllung ohne Kern mit einer Packungseffektivität von wenigstens 0,5 herzustellen, ohne daß eine unvertretbare Verringerung ihres Innendurchmessers auftritt· Im Gegensatz dazu war dies bei den erfindungsgemäßen WarenumhUllungen mit Kern leicht möglich, bei welchen eine Paokungseffaktivität von wenigstens 0,6 erreicht wurde«

Beispiel IV:

Ein weiterer Vorteil der gefalteten Warenumhüllung hoher Dichte mit Kern nach dieser Erfindung besteht darin, daß sich die Tendenz zu Beschädigungen, zu Nadellöchern, im Vergleich zu WarenumhUllungen, die unter denselben Bedingungen ohne Kern gefaltet und verdichtet wurden, verringert· Das ist darauf zurtiokzufUhren, daß der Kern die Längenzunahme des Stangenabschnittes auf Grund der Oberflächenreibung beschränkt· Es ist eine geringere Verdichtung zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Paokungsverhältnisses im Vergleich zu einem Stangenabschnitt ohne Kern erforderlich· Da die Nadellochbildung mit zunehmender Verdichtung zunimmt, kann durch die erfindungs gemäßen WarenumhUllungen ein mögliches Schadenproblem vermindert oder vermieden werden·

Außerdem ermöglicht der Kern die Schaffung und Erhaltung des vollständig komprimierten Packungsverhältnisses· Er ermöglicht sogar noch größere Paokungsverhältnisse, ohne daß Schäden durch Nadellöcher auftreten·

Dieses Verdichtungsverhältnis zwischen Stangenabschnitten mit und ohne Kern wurde in einer Reihe von Versuohen mit

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160 Fuß (48,768 m) langem Zellulose-Umhüllungsmaterial ohne Faserverstärkung der Größe 25 nachgewiesen, das gefaltet, mit und ohne Kern gleichmäßig auf eine Länge von 15 Zoll (38,1 mm) und ein anfängliches Packungsverhältnis von 128 verdichtet wurde· Nach dem Abziehen ließ man die Stangenabschnitte ohne zusätzliche Längsbeechränkung über eine Zeitspanne von sieben Tagen liegen* Es trat eine Längenzunahme bei den Warenumhüllungen mit Kern von 0,4 Zoll und (10,16 mm) bei der VSfarenumhUllung ohne Kern von 1,4 Zoll (35»56 mm) ein* Das Packungsverhältnis betrug nach dieser Zeit 125 bzw* 117· Bei einer Aufgabenstellung des Packungsejaöverhältnisses von 125 hätte für den Stangenabschnitt ohne Kern eine höhere Verdichtungsanfangskraft eingesetzt werden müssen·

Der Vorteil dieser geringeren Tendenz zu Beschädigungen der Warenumhüllungen mit Kern kann auch dahingehend genutzt werden, daß nach Ermittlung der maximalen Verdientungskraft, bis zu welcher keine Nadellöcher auftreten, Warenumhüllungen mit einem höheren Packungsverhältnis und einer höheren Pakkungseffektivität hergestellt werden«

Beispiel V

Auf der Grundlage des Inhalts der GB-PS 1 167 377 wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt und Vergleiche zu Zellulose-Stangenabschnitten hoher Dichte mit Kern nach dieser Erfindung gezogen·

Es wurde ein Polyvinylchloridrohr mit einem Innendurchmesser von 1,613 Zoll (40,9702 mm) und einer Wandstärke von 0,010 Zoll (0,254 mm) als Kernelement verwendet und ein faserverstärktes Zellulose-Umhüllungsmaterial der Größe 2,5 (aufgeblähter Durchmesser ca· 2,4 Zoll - 60,96 mm) mit einer Faltvorrichtung entsprechend der US-PS 3 461 484 gefaltet

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sowie anschließend auf eine Länge von 12 Zoll (304»8 mm) verdichtet. Zur Herstellung dieser Warenumhiillung diente eine Faltmaschine des Gleitdorntyps, wobei das gefaltete Umhüllungsmaterial auf einen Kern übertragen wurde, der koaxial auf einem dem Faltdorn folgenden Abschnitt kleineren Durchmessers angeordnet war· Auf dem Kern erfolgte in der im Beispiel I beschriebenen Weise die Verdichtung des Stangenabschnittes und anschließend das Abziehen von der Maschine· Die Proben hatten beim Falten einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 %. Innen wurden ca« 200 mg/100 Zoll und außen biß zu 107 mg/100 Zoll² Mineralölschmiermittel eingesetzt» Das UmhUllungsmaterial stand in den Längen 75» 100 und 125 Fuß (22,86, 30,48 und 38,1 m) zur Verfügung· Es entstanden WarenumhUllungen mit unterschiedlichen Packungsverhältnissen· Die WarenumhUllungen wurden dann zur Bestimmung des Kerninnendur ohmessers nach dem bereite beschriebenen "Passungsverfahren" gemessen. Bei der Probe mit einer Länge des UmhUllungsmaterials von 75 Fuß (22,86 m) war die Passungsgröße gleich 1,590 Zoll (40,386 mm), es ergab sich also eine Verringerung des Kerndurchmessers von 0,023 Zoll (0,5842 mm)· Bei der 100 Fuß (30,48 m)-Probe war die Passungsgröße gleich 1,540 Zoll (39,116 mm), was einer Verringerung des Kerndurchmessers von 0,073 Zoll (1,8542 mm) entspricht« Bei der 125 Fuß (38,1 m)-Probe war die Passungsgröße kleiner ale 1,500 Zoll (38,1 Zoll)· Der Kern beulte jedoch unmittelbar nach dem Verdichten und Abziehen vom Dorn an einem Ende aus· Damit wurde nachgewiesen, daß es unmöglich ist, gefaltetes Zellulose-UmhUllungsmaterial mit Kern und von hoher Dichte anhand der Methode des britischen Patentee zu erreichen·

Die Probe aus dem 75 Fuß (22,86 mm) langen Umhüllungsmaterial würde zwar noch auf das Stopfhorn mit einem Außendurchmesser von 1,556 Zoll (39*5224 mm) passen, die <Packungseffektivität beträgt jedoch nur 0,43· Bei den 100 Fuß (30,48 m)-

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Proben war die Schrumpfung der Kern-Bohrung zu groß, daß sie nicht mehr auf das Horn paßten. Der Kern der 125 Fuß (38,1 m)-Probe fiel vollständig zusammen·

Beispiel VI

Zellulosefaser-Warenumhüllungen der Größe, wie sie für die Proben nach dem britischen Patent im Beispiel V dienten, wurden nach dem vorliegenden Erfindungsverfahren hergestellt und mit Proben ohne Kern verglichen, um die Grenzen ihrer Verdichtbarkeit anhand von Schäden am'Umhüllungsmaterial zu bestimmen· Das Umhüllungsmaterial der Größen 2,5 (aufgebläh«- ter Durchmesser ca* 2,4 Zoll - 60,96 mm) und 4 (aufgeblähter Durchmesser ca. 2,8 Zoll - 71,12 mm), gefaltet mit einer Paltvorrichtung entsprechend der US-PS 3 461 484, hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von ca« 20 %· Als Schmiermittel diente Mineralöl, und zwar für die«

Größe 2,5 - ca· 200 mg/100 Zoll² (innen) und

ca. 100 mg/100 Zoll² (außen)

Größe 4 - ca. 170 mg/100 Zoll² (innen) und

ca· 90 mg/100 Zoll² (außen).

Das Umhüllungematerial wurde auf Polyvinylehloridkernen (PVC-Kernen) in derselben Weise wie im Beispiel V verdichtet. Die Verdichtung erfolgte auf eine Länge von 12,0 Zoll (304,8 mm) bei einem Packungsverhältnis von 150, was das höchste zu erreichende Packungsverhältnis der Größe 2,5 ohne entstehende Nadellöcher ist. Alle Proben paßten auf ein Stopfhorn mit einem Durchmesser von 1,556 Zoll (39,5224 mm). Die Kerne hatten einen Außendurchmesser von 1,713 Zoll (43,5102 mm) und eine Wandstärke von 0,05 Zoll (1,27 mm). Die Längsausdehnung der Proben wurde durch einen Stöpsel begrenzt, die Proben ohne Kern teilweise in einem Pappkarton

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aufbewahrt·

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 3 zusammengefaßt· Die mit Kern versehenen Warenumhüllungen der Größe 2,5 hatten eine Fertiggröße der Kernbohrung, die fUr die Passung auf dem Horn etwas zu klein, aber immer noch größer als der Innendurchmesser der Warenumhüllungen ohne Kern war· Das Packungsverhältnis der Warenumhüllungen mit Kern betrug ca« 136, das Packungaverhültnie der Warenuxahüllujigen ohne Kern nur oa« 114* In der Praxis wäre durch ein etwas geringeres Packungsverhältnis eine angemessene Hornpassung bei dieser Größe mit Kern möglich gewesen· Die mit Kern versehenen Warenumhüllungen der Größe 4 waren 15 Tage nach der Verdichtung und dem Abziehen bei einem Packungeverhältnis von 138,46 noch einsatzfähig, die ohne Kern wiesen eine solche Verringerung ihres Innendurchmessers auf, daß sie nach diesen 15 Tagen bei einem Packungsverhältnis von 128,48 unbrauchbar waren·

Dieses Beispiel VI veranschaulicht für faserverstärkte Warenumhüllungen mit Kern auoh ein bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die Innenbohrung dee Kerns auf der Grundlage des Passungsvergleiohs mindestens so groß wie der Innendurchmesser der gleichen unter denselben FaIt- und Verdichtungebedingungen auf dasselbe Packungsverhältnis ohne Kern gefalteten und verdichteten Warenumhüllung· Beispielsweise war bei Warenumhüllungen der Größe 2,5 ohne Kern der durchschnittliche Innendurchmesser mit 1,540 Zoll (39,116 mm) etwas kleiner als der durchschnittliche Innendurchmesser der Warenumhüllung mit Kern von 1,547 Zoll (39,3938 mm), obwohl das Packungsendverhältnis der letzteren wesentlich höher lag (138 gegenüber 114)· Ebenso war bei Warenumhüllungen der Größe 4 ohne Kern der durchschnittliche Innendurchmesser mit 1,547 Zoll (39,2938 mm) wesentlich kleiner als die durch-

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schnittliche Innenbohrung der Waremroihüllung mit Kern, obwohl das Fackungsendverhältnis des letzteren höher lag (138 gegenüber 128).

Tabelle 3

Faserverstärkte Warenumhüllungen

(für ein Stopfhorn mit einem Durchmesser von 1,556 Zoll -

39,5224 mm)

Größe 2,5 Größe 4 (aufgeblähter Durch- (aufgeblähter messer 2,4 Zoll) Durchmesser

2,8 Zoll) (60,96 mm) (71,12 mm)

	Mit Kern	Ohne Kern	X	150	Mit Kern	Ohne Kern
Rohrkern, Außendurch				(45,75 m)
messer χ Innendurch	1,713 x	-		17	1,713 x	-
messer, Zoll	(43,51 mm
	40,97 mm)
	1,613		1,613
Länge des Umhüllungs-		114,28
raaterials, Fuß	150	113,92	150	150
	(45,75 m)		(45,75 m)	(45,75m
Anzahl der Proben	9		9	17
Packungsverhältnis		1,552
des Stangenabsohnitts		1,540
(Mittel)
2 Tage	138,46	138,46	130,91
15 Tage	138,46	138,46	128,48
Passung des Stangen-
abachnitts (Mittel)
2 Tage	1,564	1,583	1,550
15 Tage	1,547	1,582	1,547

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Ein Vergleich der oben beschriebenen Versuchsergebnisse mit denen aus Beispiel V zeigt, daß die GB-PS 1 167 377 die Verwendung eines Kerns in der Art und Weise, welche die gleichzeitige Erreichung der drei vorteilhaften Eigenschaften dieser Zellulose-Warenumhiillungen mit Kern der vorliegenden Erfindung» d* h· hohes Packungsverhältnis, hohe Packungseffektivität, begrenzte Verformung und Verringerung der Kernbohrungsgröße, weder beschreibt noch anregt·

Beispiel VII

Es wurde noch eine weitere Reihe von Versuchen mit der Faltvorrichtung entsprechend der US-PS 3 461 484 unter gleichzeitiger Verdrehung des gefalteten UmhUllungsmaterlals der US-PS 3 397 069 durchgeführt· Bei diesen Versuchen kamen zur Herstellung der Zellulose-WarenumhUllungen von hoher Dichte, mit kleinem Durchmesser und mit Kern unterschiedliche Kernmaterialien zum Einsatz· Auch diese WarenumhUllungen wurden auf einer Gleitdornfaltmasohine hergestellt, wie sie ausführlich in dieser Spezifikation beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß der Kern 31 während der abschließenden Verdichtung frei durch eine hintere Klammer 29 (Fig· 3) gleiten konnte* Bei den verwendeten Kernmaterialien handelt es sich um Polypropylen mit 20 % Talcumfiillstoff verstärkt, Polystyrol und hochdichtem Polyäthylen, wobei jeder Kern einen Außendurchmesser von 0₉$ Zoll (12,7 mm) und eine Wandstärke von 0,025 Zoll (0,635 mm) hatte·

Es wurde Zellulose-Umhiillungsmaterlal der Größe 25 ohne Faserverstärkung von 200 Fuß (60,96 m) Länge verwendet· Bei allen Proben betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Umhtillungsmaterials beim Falten 16,5 %· Es wurden innen 14 bis 20 mg/ 100 Zoll² und außen bis zu 70 mg je 100 Zoll² Mineralöl als Schmiermittel verwendet·

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Die in Tabelle 4 zusammengefaßten Versuchsergebnisse zeigen, daß der vergleichsweise geringere Reibungskoeffizient des Polyäthylens hoher Dichte eine Verdichtung des Stangenabsohnittes auf ein erheblich höheres Packungsverhältnis ermöglicht, als das bei den anderen Kernmaterialien der Fall ist·

Tabelle 4

Warenumhüllungen kleiner Größe

Rohrförmiges Kernmaterial .·. 0,500 Zoll (12,7 mm) Außendurchmesser χ 0,450 Zoll (11,43 mm) Innendurchmesser (zur Verwendung als Stopfhorn)· UmhUllungsmaterial «>·· Größe 25, Zellulose 200 Fuß (60,96 m) lang

Kernmaterial

	Polypropylen	Polystyrol	Hochdioh-
	(mit Talcum		tes Poly
	verstärkt)		äthylen
Packungsverhältnis
Verdichtet	149,3	148,0	174,0
Abgezogen	139,5	142,0	158,7
1 Woche	137,1	140,4	150,9
Passung des
Stangenabschni 11 s
Abgezogen	0,420	0,430	0,430
1 Woche	0,420	0,430	0,430

Aus den Experimenten der Beispiele II und VII geht hervor, daß für einen Kern der vorliegenden Erfindung solchen Materialeigenschaften wie Festigkeit, Elastizitätsmodul und Kriechbeständigkeit maßgebend sind· Diese Eigenschaften bestimmen die erforderliche Wandstärke des Kerns, damit er den nach innen gerichteten Kräften standhalten kann, die zu

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einer Verzerrung und Verringerung der Kernbohrungsgröße führen· Der Reibungekoeffizient des Kernmaterials bestimmt die Größe der Längsverdiohtungskräfte, die zum Zusammendrücken des gefalteten UmhUllungsmaterials auf hohe Packungsverhältnisse notwendig sind·

Bei der Wahl des Kernmaterials sind also viele Paktoren zu berücksichtigen» sou· a· neben dem Reibungskoeffizienten» der Kriechfeetlgkelt und dena Elastizitätsmodul, euch die Verfügbarkeit in stranggepreßter Form, die Kosten» die Verformbarkeit, Schweißbarkeit und Verfügbarkeit in verstärkter Form· Die endgültige Wahl richtet sich nach der jeweilig vorgesehenen Verwendung· Polyäthylen von hoher Dichte und Polyvinylchlorid (PVC) sind beispielsweise besonders gut für große Warenumhüllungen dieser Erfindung geeignet·

Beispiel VIII

Eine andere Versuchsreihe erfolgte mit Waremimhüllungen hoher Dichte mit Kern» die den im Beispiel III beschriebenen und in !Tabelle 2 zusammengefaßten ähnlich waren· Der einzige Unterschied bestand darin» daß anstelle der abschließenden Verdichtung von beiden Enden die Verdichtung nur von einer Seite aus in derselben Art und Weise wie bei den Stangenabschnitten ohne Kern der Tabelle 2 erfolgte und die verdichteten Stangenabschnitte auf den Kern Übertragen wurden«

Die Ergebnisse dieser Versuche mit Zellulose-Umhüllungsmaterial ohne Verstärkung der Größe 25 sind in Tabelle 5 zusammengefaßt und sollten mit den Daten für Behältnisse ohne Kern in der Tabelle 2 verglichen werden· Diese Warenumhüllungen haben bei einer Passung von O₉490 Zoll (12,446 mm) ein durchschnittliches Packungsverhältnis (15 Proben) von 129»2 und eine durchschnittliche Packungseffektivität von 0,67· Die Warenumhüllungen, die als Stopfhorn mit einem

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Außendurchmesser von 0,5 Zoll (12,7 nun) dienen sollten, hatten ein durchschnittliches Packungsverhältnis (15 Proben) von 140,1 und eine durchschnittliche Packungseffektiv!tat von 0,64·

Zusammenfassend ist es, wie aus dem- Beispiel III ersichtlich, nicht möglich» eine typische gefaltete und verdichtete ZeI-lulose-WarenumhÜllung kleiner Größe ohne Kern mit einer Packungseffektivität von wenigstens 0,5 durch die Verdichtung von einem Ende aus ohne unannehmbar starke Verringerung des Innendurchmessers herzustellen· Eine Warenumhüllung mit Kern entsprechend dieser Erfindung ermöglicht dagegen sogar eine bevorzugte Packungseffektivität von wenigstens 0,6.

Beispiel IX

In dieser Versuchsserie kam Zellulose-Umhüllungsmaterial der Größe 25 ohne Faserverstärkung zum Einsatz, um Warenumhüllungen von hoher Dichte mit und ohne Kern bei unterschiedlichen Packungsverhältnissen herzustellen, und diese bezüglich der Passung (Fig. 8 und der Kohärenz (Fig. 9) zu vergleichen· Alle Warenumhüllungen wurden aus 160 Fuß (48,768 m) langem Umhüllungsmaterial hergestellt. Die verdichteten Stangenabschnitte hatten in Abhängigkeit vom Packungsverhältnis unterschiedliche Längen. Der Feuehtigkeitspegel beim Falten betrug ca. 16,5 Gewichtsprozent. Als Schmiermittel während des Faltens diente innen 14 bis 20 mg/ 100 Zoll² und außen bis zu ca. 70 mg/100 Zoll² Mineralöl·

Zum Falten des Umhüllungsmaterials diente wieder eine Faltvorrichtung entsprechend der US-PS 3 461 484 bei gleichzeitiger Verdrehung des gefalteten Umhüllungsmaterials nach der US-PS 3 397 069, welches dann in der herkömmlichen W_eise von einem Ende aus auf dem Komprlmierabschnitt des Dorns

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	Verdichtet	12.10.1982	i	Mit Kern	>	200	Für wegwerf
		AP B 65 I		Für Passung von		bares Horn,
	Abgezogen	a/239 544/4		0,490 Zoll		das dem
Tabelle 5		60 796/25/37	(1,24 cm)	17,0	0,5-Zoll-
Warenumhülluneen kleiner Größe	1 Woche			(43,18 cm)	Horn (1,27cm)
			18,63	gleichwertig
	Packungsverhältnis		(47,32 cm)	ist
	Verdichtet		18,58	0,512
	Abgezogen	0,575	(47,19 cm)
	1 Woche			(13»00 mm)
	Außendurchmesser des Stangen-	(14,61 mm)	141,2	0,500x0,450
	absohnitts, Zoll	0,560 χ 0,510	128,8	(12,70mm χ
	Verdichtet	(14,22mmx12,95)	129,2	11,43)
Verdichtungsabschnitt, Durch	Abgezogen
messer« Zoll			200
Rohrkern, Außendurchmesser	1 Woche	KA
χ Innendurchmesser, Zoll	Passung, Zoll	0,983
	Abgezogen	(2,50 cm)	15,0
		0,979	(38,10 cm)
Länge des UmhUllungsmaterials,	1 Woche	(2,49 cm)	17,1
Fuß	0,498	(43,43 cm)
Länge des Stangenabschnitte	(1,26 cm)	17,13
Zoll	0,494	(43,51 cm)
160,0
140,3
140,1
ITA
0,939
(2,39 cm)
0,987
(2,51 cm)
0,430
(1,09 cm)
0,423

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Tabelle 5 (Fortsetzung) Warenumhüllungen kleiner Größe

Mit Kern

Für Passung von Für wegwerf-0,490 Soll bares Horn,

/λ OA Λ·ηΛ das dem (1,24 cm) 0,5-Zoll-Horn

(1,27 cm)

gleichwertig

ist

(1,25 cm) (1,07 cm)

Packungeeffektivität

(nach 1 Woche) 0,67 0,64

NA Baten nicht vorhanden·

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einer Gleitdornfaltmaschine, wie sie in Fig· 3 dargestellt ist, verdichtet wurde· Nach dem Verdichten erfolgte das Abziehen des Stangenabschnitts direkt.auf einen rohrförmigen Kern·

Dieser Kern bestand aus Polyvinylchlorid mit einem Außendurchmesser von 0,560 Zoll (14»224 mm) und einem Innendurchmesser von 0,506 Zoll (12,8524 mm)· Bei einer Vereuchegruppe betrug der Durohmesser des Komprimierebsoknitts des Dorne 0,575 Zoll (14,605 mm) und bei einer anderen 0,595 Zoll (15,113 mm).

Es wurden Passung und Kohärenz der WarenumhUllungen hoher Dichte mit und ohne Kern sowie das Packungsverhältnis sieben Tagen nach dem Abziehen gemessen« Die Daten sind als Funktionen des Packungsverhältnissee in den Fig· 8 und 9 zusammengefaßt·

Fig· 8 zeigt, daß die Passung für beide verdichtete Stangenabschnitte ohne Kern (Komprimierabschnitt des Dorne zu 0,575 und 0,595 Zoll (14,605 und 15,113 mn)) kontinuierlich im Bereich des zunehmenden Packungsverhältnisses von 95 bis 120 abnimmt· Da der minimal annehmbare Innendurchmesser des UmhUllungsmaterials der Größe 25 (aufgeblähter Durchmesser 0,83 Zoll (21,082 mm)) 0,490 Zoll (12,446 mm) beträgt (waagerechte gestriohelte Linie), ist das maximal nutzbare Packungeverhältnis für den Dorn zu 0,575 Zoll (14»605 um) ca· 99· Man kann feststellen, daß bei Verwendung des größeren Dorne (0,595 Zoll - 15,113 mm) der minimale Innendurchmesser bei einem höheren Packungsverhältnis, nämlich ca· 103, erreicht werden kann· Damit erhöht sich aber die Wahrscheinlichkeit von Schäden des Umhüllungematerials durch Nadellochbildung· Außerdem erhöht sich mit fortschreitend größeren Dornquerschnitten, bei der Größe 25 etwa ab

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0,575 Zoll (14,605 mm), die Wahrscheinlichkeit des Hängenbleibens auf dem Dorn, sowie von Produktionsunterbreehungen· Fachleute auf diesem Gebiet werden leicht erkennen, daß die optimale Konfiguration für die störungsfreie Faltbarkeit einer bestimmten Warenumhüllung diejenige ist, die mit dem kleinsten Dorn arbeitet, mit dem der gewünschte Innendurchmesser erreicht werden kann·

Im Gegensatz zu dct oben beschriebenen BeöohriLrikvuig des Pakkungsverhältnissee der Stangenabschnitte ohne Kern von ca· 99 auf Grund der Anforderungen an deren Innendurchmesser zeigt Fig· 8, daß bei Umhüllungematerial der Größe 25 mit Kern die Passung mit zunehmendem Packungsverhältnis bis au einem Wert von ca· 124 konstant ist, wenn mit derselben Dorngröße von 0,575 Zoll (14,605 mm) gearbeitet wird· Bei einer weiteren Steigerung des Packungsverhältnisses beginnt die Kernbohrung sich nach innen durchzubiegen« was auf die übermäßig starken, nach innen gerichteten Kräfte vom Faltprozeß zurückzuführen ist· Folglich stellt der Wert 124 eine praktische Obergrenze für das Packungsverhältnis in diesem spe« ziellen Ausführungsbeispiel dar, bei welchem der aufgeblähte Durchmesser des Umhüllungsmaterials ca· 0,83 Zoll (21,082 mm) beträgt, das Packungsverhältnis größer als 100 ist und die Passung wenigstens O₉490 Zoll (12,446 mm)«

Es wurde unerwartet festgestellt, daß sich bei einem Pakkungsverhältnis der Stangenabsohnitte ohne Kern aus Zellulose-Umhüllungsmaterial ohne Faserverstärkung, welcher im Bereich der Packungsverhältnisse der Stangenabschnitte mit Kern dieser Erfindung liegt, die Kohärenz mit zunehmendem Packungsverhältnis progressiv verringert· Das steht genau dem entgegen, was in der Industrie bekannt ist, nämlich daß bei niedrigeren Packungsverhältnissen die Kohärenz der Stangenabschnitte ohne Kern mit zunehmendem Packungsverhältnis

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fortschreitend zunimmt·

Diese unerwartete Entdeckung, daß die Kohärenz bei Zellulosestangenabschnitten ohne Kern mit zunehmendem Packungsverhältnis zurückgeht, ist in Pig· 9 für Warenumhtillungen der Größe 25 dargestellt· Es ist zu erkennen, daß bei einem Dorn zu 0,575 Zoll (14,605 mm) der Wert der Kohärenz mit einer annähernd konstanten hohen Rate von ca· 5 (Packungsverhältnis 100) auf einen so niedrigen Wert wie 1,5 (Pakkungsverhältnis 125) zurückgeht· Das zuletzt genannte Pakkungsverhältnis liegt nur wenig über der annehmbaren Mindestkohärenz von 1,2 und erheblich unter der bevorzugten Kohärenz von 2,5· Im Gegensatz dazu gibt es bei Warenumhüllungen von hoher Dichte mit Kern nach dieser Erfindung keine Kohärenzbegrenzung, da der verdichtete Stangenabschnitt von der Außenwand des Kerns getragen wird und mit dieser in funktionellem Kontakt ist·

Es wird angenommen, daß das oben beschriebene Verhältnis von Kohärenz und Packungsverhältnis bei Zellulosestangenabschnitten ohne Kern mit dem Grad des Zusammenpressen^ der Falten im Zusammenhang steht· Eine mögliche Erklärung besteht darin, daß im unteren Bereich der Paokungsverhältnisse das Zusammendrücken der Falten eine engere Verschachtelung der einzelnen Kegel bewirkt, wodurch sich die Kontaktfläche zwischen benachbarten Kegeln und damit die Kohärenz vergrößert· Wenn jedoch das Zusammendrücken weiter verstärkt wird, um noch höhere Packungsverhältnisse zu erreichen, kann die hohe Kompression die Verschachtelung der Kegel unterbrechen und damit die Kohärenz verringern· Das stimmt auch mit der experimentellen Beobachtung überein, daß die Kohärenz, wenn das Packungsverhältnis der gefalteten Zellulosestangenabschnitte ohne Kern progressiv erhöht wird, anfangs bis zu einem Maximalwert ansteigt und dann fortschreitend abnimmt· Eine Bestätigung findet dies ebenfalls in den Erkenntnissen

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entsprechend Pig· 1, wonach größere Warenumhüllungen bei höheren Packungsverhältnissen eine höhere Kohärenz als klei nere haben· Das kann auf die größeren Oberflächenabschnitte von benachbarten Kegeln zurückzuführen sein, die bei ver hältnismäßig großen Warenumhüllungen in Kontakt miteinander sind · .."-

Die Daten für die 160 Fuß (48,768 m) langen Warenumhüllungen der Größe 25» die in den Fig. 8 und 9 aueejamengefaßt sind, unterstützen auch die allgemeinen Forderungen dieser Erfindung) daß die mit Kern versehenen Warenumhüllungen eine Packungseffektivität von mindestens 0,50 haben sollen und daß das Packungsverhältnis sowie die Packungseffektivität entsprechend größer sein sollen als die derselben Umhüllungsmateriallänge ohne Kern, gefaltet und verdichtet unter denselben Bedingungen· Nach sieben Tagen wurden die folgenden Werte für die genannten Eigenschaften der Proben erzielt, (a) höchstens Packungsverhältnis der Warenumhüllung mit Kern, welche die Mindestpaßforderung von O₉490 Zoll (12,446 mm) erfüllt, (b) Warenumhüllung ohne Kern, unter denselben Bedingungen wie die Probe (a) gefaltet und verdichtet, und (c) höchstens Packungsverhältnis der Warenumhüllung ohne Kern, welche dieselbe I/Ündestpaßforderung erfüllt}

Probe Passung Packungsverhältnis Packungs

effekt ivi-

„ __. tat

(a) Art. mit Kern 0,50 Zoll 124 0,66

(1,27 cm)

(b) Art. ohne Kern 0,46 Zoll 1*1.6

(1,17 cm) 0,54

(c) Art. ohne Kern 0,50 Zoll 98 0,44

(1,27 cm)

Diese Daten zeigen, daß Passung, Packungsverhältnis und

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Packungseffektivität der Probe (a) jeweils höher waren als die der Probe (b)· Die Probe (b) war keine annehmbare Warenumhüllung, da sie sich in einem Maße nach innen in den Innendurchmesser des Stangenabschnittes ausdehnte» daß sie die Mindestpaßanforderungen nicht mehr erfüllen konnte· Ausgehend von diesem Mangel am Innendurchmesser der Probe (b), war der Artikel (o) ohne Kern der beste Stangenabsohnitt ohne Kern» welcher dieselbe Funktion wie die Probe (a) mit Kern ausfüllen könnte. Auf dieser Grundlage stellt die Probe (a) eine Verbesserung des Packungsverhältnisses um 26 % und der Packungseffektivität von 50 % dar·

Beispiel X

Diese Versuchsreihe wurde mit drei verschiedenen Grüßen Zellulose-Umhüllungsmaterial ohne Faserverstärkung durchgeführt, und zwar mit Umhüllungematerial der Größen 17 (aufgeblähter Durchmesserι 0,61 Zoll » 15»494 mm, Wandstärket 0,001 Zoll « 0,0254 mm), 21 (aufgeblähter Durchmesser! 0,73 Zoll =18,542 mm, Wandstärke« 0,001 Zoll · 0,0254 mm) und 27 (aufgeblähter Durchmesser*"0,89 Zoll « 22,606 mm, Wandstärket 0,001 Zoll - 0,0254 mn)· Zum Unterschied der Versuchsreihe des Beispiels IX wurden bei diesen Versuchen nicht dieselben Längen des Umhüllungsmaterials verwendet und Stangenabschnitte unterschiedlicher Länge in Abhängigkeit vom Packungsverhältnis hergestellt, sondern die Länge des Umhüllungsmaterials variiert und die Stangenabschnitte so verdichtet, daß man für jede Umhüllungsmaterialgröße sieben Tage nach dem Abziehen etwa dieselbe Länge des fertigen Stangenabschnittes erhielt· Bei Warenumhüllungen der Größe 17 betrug die Endlänge des Stangenabschnittes ca· 16 Zoll (406,4 mm) und bei denen der Größen 21 und 27 jeweils oa· 20,5 Zoll (520,7 mm)·

Ein weiterer Unterschied zwisohen diesen Versuchen und de-

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^ ' -- -- AP B 65 D/239 544/4 ; V 60 796/25/37

nen des Beispiels IX besteht darin» daß aus den Umhüllungsmaterialien der ,Größen 17» 21 und 27 keine Warenumhüllungen mit Kern nach dieser Erfindung hergestellt wurden« Bei einem anderen ähnlichen Versuch wurde jedoch eine gefaltete Zellulose-Warenumhüllung hoher Dichte mit Kern aus Umhüllungsmaterial der Größe 2t hergestellt, deren Packungsverhältnis 119,8, Packungseffektivität 0,66 und Größe der Kerninnenbohrung 0,422 Zoll (10,1788 mm) betrug. Diese Warenumhüllung mit Kern war für den vorgesehenen Gebrauch auf einem Stopfhorn mit einem Außendurchmesser von 0,406 Zoll (10,3124 mm) geeignet. Wie aus den Kurven für die Warenumhüllungen ohne Kern der Größe 21 in den nachfolgend noch näher erläuternden Fig· 10 und 11 ersichtlich ist, können die herausragenden Eigenschaften der bisherigen Warenumhüllungen ohne Kern auch nicht annähernd erreicht werden·

Mit Ausnahme der oben genannten Unterschiede wurden die Warenumhüllungen hoher Dichte ohne Kern der Größen 17« 21 und 27 auf dieselbe Art und Weise wie die Warenumhüllungen hoher Dichte ohne Kern der Größe 25 hergestellt« Nach dsm Abziehen und einer siebentätigen Lagerung ohne Längsbeschränkung erfolgte eine Passungs- und Kohärenzmessung der entstandenen Stangenabschnitte· Die Daten sind in Fig· 10 (Passung) und in Fig· 11 (Kohärenz) in Kurvenform als Funktion des Packungsverhältnisses dargestellt·

Eine Betrachtung der Fig. 10 zeigt, daß wie bei den Warenumhüllungen der Größe 25 (Fig» 8) die Passung bei allen drei Größen progressiv mit zunehmendem Packungeverhältnis im wesentlichen konstant abnimmt· Bei Warenumhüllungen der Größe 17 beträgt die minimal annehmbare Passung 0,360 Zoll (9*144 mm) (siehe gestrichelte Linie), so daß vom Standpunkt der Passung das mit dem bisherigen Stangenabschnitt ohne Kern erreichbare maximale Packungsverhältnis ca· 80 beträgt·

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Bei WarenumhUllungen der Größe 21 ist die minimal annehmbare Passung 0,410 Zoll (10,414 mm), so daß das maximal erreichbare Packungsverhältnis mit den bisherigen Stangenabschnitten ohne Kern ca· 98 beträgt· Bei WarenumhUllungen der Größe 27 schließlich ist die minimal annehmbare Passung 0,530 Zoll (13*462 mm), so daß mit den bisherigen Stangenabschnitten ohne Kern maximal ein Packungsverhältnis von ca· 130 erreicht werden kann·

Es wird nun auf die Kurven von Kohärenz zu Packungsverhältnis in der Fig« 11 verwiesen, die alle das bereits erwähnte unerwartete Verhältnis von abnehmender Kohärent mit zunehmendem Packungsverhältnis im oberen Bereich der Packungsverhältnisse für jede Warenumhüllungsgröße bestätigen· Bei der Größe 17 ist die Kohärenz Über dem gesamten geprüften Bereich des Packungsverhältnisses von 60 - 125 gering, wobei der annehmbare Mindestwert von 1,2 zu erkennen ist (waagerechte gestrichelte Linie)· Bei Stangenabschnitten ohne Kern der Größe 17 beträgt das maximal erreichbare Packungsverhältnis vom Standpunkt der Kohärenz betrachtet ebenfalls ca· 80· Bei der Größe 21 ist die Kohärenz über dem gesamten geprüften Bereich des Packungsverhältnisses von 70 - 120 ebenfalls niedrig· Ausgehend vom annehmbaren Mindestwert 1,2 der Kohärenz, ist das maximal erreichbare Packungsverhältnis vom Standpunkt der Kohärenz betrachtet ca* 102·

Bei WarenumhUllungen ohne Kern der Größe 27 sind die oben beschriebenen Beziehungen der Kohärenz zum zunehmenden Pakkungsverhältnis gut zu erkennen· Das heißt, für Packungsverhältnisse bis ca· 120 nimmt die Kohärenz mit zunehmendem Packungsverhältnis zu· Übersteigt das Packungeverhältnis jedoch den Wert 122, nimmt die Kohärenz annähernd konstant schroff ab·

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... \ . 12.10,1982

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Ausgehend von den Pig· 10 und 11 wird deutlich, daß die Anforderungen an Fassung und Kohärenz wesentliche Einschränkungen für die Arbeit mit hohen Packungsverhältnissen bei den bisherigen Stangenabschnitten ohne Kern aus Zelluloseumhüllungsmaterial der Größen 17» 21 und 27 darstellen* In jedem Fall sind mit den erfindungsgemäßen Warenumhüllungen wesentlich höhere Packungsverhältnisse bei annehmbarer Kernbohrungsgröße, höherer Kohärenz und geringerer Tendenz zu Beschädigungen durch Hadelloohbildung erreichbar· Genauer formuliert, eine Warenumhüllung mit Kern der Größe nach der vorliegenden Erfindung mit einem aufgeblähten Durchmesser des Umhüllungematerials von 0,61 Zoll (15,494 mm) und einer Passung von mindestens 0,360 Zoll (9*144 mm) hat ein Packungsverhältnis von mehr als 80· Eine Warenumhüllung mit Kern der Größe 21 nach der vorliegenden Erfindung mit einem aufgeblähten Durchmesser des Umhüllungsmaterials von 0,73 Zoll (18,542 mm) und einer Passung von mindestens 0,410 Zoll (10,414 mm) hat ein Packungsverhältnis von mehr als 98, und eine Warenumhüllung mit Kern der Größe 27 nach der vorliegenden Erfindung mit einem aufgeblähten Durohmesser von 0,89 Zoll (22,606 mm) und einer Passung von mindestens 0,530 Zoll (13,462 mm) hat ein Packungsverhältnis von mehr als 130.

Beispiel ZI

Die Vorteile bezüglich des Packungsverhältnisses und der Packungseffektivität, welche die Warenumhüllungen nach der Erfindung aus faserverstärktem Material der Zwischengrößen aufweisen, wurden anhand weiterer Versuche mit Proben mit und ohne Kern nachgewiesen* Als Ausgangsprodukt zur Herstellung der gefalteten und verdichteten Stangenabschnitte mit und ohne Kern zur Passung auf ein Stopfhorn mit einem Außendurchmesser von 1,073 + 0,005 Zoll (27,2542 + 0,127 mm) diente Umhüllungsmaterial der Größen 43» 47 und 60 mit einer

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Flaohbreite zwischen 2,30 bis 3,30 Zoll (58,42 bis 83,82 mm). Zur Fassung auf einem Stopf horn mit einem Außendur ο June a ser von 1,556 - 0,005 Zoll (39,5224 * 0,127 mm) wurde Umhüllungsmaterial der Größen 70, 80 und 100 mit Flachbreiten von 3,75 bis 5,50 Zoll (95,25 bis 139,7 mm) verwendet. Die Wandstärke der Warenumhüllungen betrug bei allen Proben 0,0031 Zoll (0,07874 mm) und der Feuchtigkeitsgehalt beim Falten 20 %· Es wurde innen 44 mg/100 Zoll² Innenfläche und außen bis zu 30 mg/100 Zoll² Außenfläche Mineralöl als Schmiermittel verwendet. Der aufgeblähte Durehmesser des faserverstärkten Umhüllungsmaterials betrugt

43	1,480
47	1,588
60	2,063
70	2,387
80	2,772
100	3,485

Größe Aufgeblähter Durchmesser (Zoll)

37,592

40,3352 52,4002 60,6298 70,4088 88,519

Bei diesen Versuchen wurden unterschiedliche Umhüllungsmateriallängen verdichtet, um im wesentlichen Stangenabschnitte gleicher Länge bei allen Paokungsverhältnissen für eine bestimmte Warenumhüllungsgröße zu erhalten* Diese Länge des komprimierten Stangenabschnittes betrugt Größe 43 - 10,5 Zoll (266,7 mm), Größe 47 - 10,0 Zoll (254 mm), Größe 60 - 9,0 Zoll (228,6 mm), Größe 70 - 12,0 Zoll (304,8 mm), Größe 80 - 12,0 Zoll (304,8 mm) und Größe 100 - 12,0 Zoll (304,8 mm).

Alle Warenumhüllungen der Versuchsreihe wurden auf einer anfangs beschriebenen Gleitdornfaltmaschine mit Faltvorrichtung entsprechend der PS 3 461 484 hergestellt. Die Verdichtung der Proben ohne Kern erfolgte von einem Ende her auf

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dem Dorn von einem niedrigen bis zu des maximalen Packungsverhältnis, bei dem keine Behältnisschaden auftreten können« Das maximale Packungsverhältnis "ohne Schäden" wurde durch die Prüfung des gefalteten und verdichteten Umhüllungsmaterials auf Löcher mittels Wasser anhand einer Vielzahl Proben bestimmt*

Nach der Verdichtung auf d©m Dorn wurden die Proben ohne Kern der Größen 43» 47 und 60 von der Faltmaschine auf ein Plastrohr mit einem Durchmesser von 1,1 Zoll « 27_S94 Mn geschoben, nach etwa einer Stunde vom Plastrohr genommen und in an beiden Enden mit Klemmen zu verschließend© leise gesteckt» Diese Hetze mit Klemmverschluß stellen die übliche kommerzielle Handhabung zur Erleichterung dea Umgangs mit diesen Warenumhüllungen dar· Die Proben ohne Kern der Größen 70, 80 und 100 wurden von der Faltmaschine direkt in eine Verpackung aus Polyvinylchloridfilm gesteckt, welche eine sehr begrenzte Längenveränderung darstellt® Auch das ist kommerzielle Praxis für derartige Warenumhüllungen®

Die Kerne bestanden aus starrem Polyvinylchlorid· Bei den. Umhüllungematerialien der Größen 43» 47 und. 60 betrug ,der Außendurchmesser 1,230 Zoll (31*242 mm), und, bei denen der Größen 70, 80, 100 1,713 Zoll (43*5702 mm)» Die Wandstärke war bei allen Umhüllungsmaterialgrößen O₉050 Zoll (1,27 mm)·

Nach dem Palten wurde das mit einem Kern au versehende Umhüllungsmaterial in der nach Fig* 3 beschrieben®!! Weise von dem Dorn auf den Kern bewegt auf dem Kern von einer Seite her auf das gewünschte Packungsverhältnis verdichtet und abgezogen. Das Packungsverhältnis der mit Kern versehenen Proben wurde dem der Proben ohne Kern angepaßt*

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Anschließend wurden die mit Kern "versehenen Stangenafoschnit« te an ihren beiden gegenüberliegenden Enden mit Elementen versehen, die den Haltescheiben 35 vmä den Flansch 33 (Pig. 6) entsprechen, um die abgezogene länge während einer Lagerzelt von sieben Tagen zu halten* Diese Xiäiigsbeschränkung an den Enden kann mit Stangenabsehnitten ohn© Kern nicht praktiziert werden, weil sie entweder naofe innen in einem Maße zunehmen würd@n_s das die Passwig auf dem gewünsch ten Stopfhorn beeinträchtigt, oder weil si© ausbeulen würden· Die einzige, aber eben nur beschränkte Eingrenzung der Längsausdehnung dieser Stangenabschnitte ist die Einhüllung in Hetz und Kunststoffilm·

Die Länge der Stangenabschnitte faserverstärkter hüllungen mit und ohne Kern wurden sowohl vor dem Abziehen als auch nach einer Lagerzeit von sieben Tagen gemessen und in Fig. 12 für die Größen 43, 47₉ 60 sowie in Pig«. 13 für die Größen 70, 30, 100 dargestellt* Diese Figuren zeigen das Packungsverhältnis als eine Punktion dar PlaeJabreite des Umhüllungsmaterials·

In beiden Figuren stellt die unterste Kurve die Werte des gefalteten und verdichteten Stangenabschnittee ohne Kern nach einer siebentägigen Lagerung dar«. Me Edttler© Kurve zeigt die Werte des gefalteten und verdichteten Stangenabschnittes mit Kern ebenfalls nach einer siebentägigen Lagerung und die oberste Kurve (gestrichelte Linie) die Wert© des gefalteten und verdichteten Stemgenabschnittes mit Kern unmittelbar nach seiner Verdichtung« Diese Kurv© wurde ein·» bezogen, weil sie einen mit der vorliegenden Erfindung er» reichbaren mit dem Stangenabschnitt ohne Kern» $ber teeh« niech nicht realisierbaren Zustand darstellt· Das heißt» durch ein "Fangen" der gegenüberliegenden Enden der mit Kern versehenen Warenumhüllungen nach dem Verdichten^ aber noch

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vor dem Abziehen, beispieleweise durch Längsbeschränkungselemente an den Enden, kann das anfängliche höchste Packungsverhältnis ohne Verlust anderer wesentlicher Eigenschaften des Stangenabschnittes beibehalten werden· Beispieleweise ist die Verringerung des Innendurchmessers minimal, da eine radial nach innen gerichtete Zunahme des verdichteten Stangenabschnittes durch den Kern beschränkt wird» Würde man derartige Längsbeeohrärücungaelemente an den Enden eines Stangenabechßittes ohne Kern unmittelbar naüiä d&ffl Abziehen verwenden, könnte zwar das anfängliche höchste Packungeverhältnis erhalten bleiben, würde jedoch der Innendurchmesser des Stangenabschnittes durch deren Druck nach, innen noch weiter verringert. Da die Praktiker zur Erzielung optimaler Ergebnisse mit dem kleinstmögliehen Faltdorn arbeitet, kann durch diese zusätzliche Innenduröhmesserv©rriageruag mit höchster Wahrscheinlichkeit das vorgesehene Stopfhorn nicht mehr eingesetzt werden· Es wäre zu klein»

Pig· 12 zeigt, daß bei einem Vergleich der Packungsverhält«· nisse der Warenumhüllungen aus faserverstärktem Material mit und ohne Kern der Größen 43 bis 60 nach sieben Tagen Lagerung die geringste Verbesserung bei Warenumhüllungen der Größe 43 eintritt· Die Verbesserung des Paekungsverhältnisses beträgt bei Warenumhüllungen mit Kern nur ca« 30 %· Die günstigsten Werte werden bei Warenumhüllungen der Größe 60 erreicht· Hier beträgt die Verbesserung dee Paokungs«- verhältnisses bei Verwendung von Warenumhüllu&gen mit Kern ca· 63 %· Die potentielle maximale Verbesserung auf der Grundlage des Vergleichs der Werte des Pacicoögsverhältnioees nach siebentägiger Lagerung bei Warenumhüllungen ohne Kern (unterste Kurve) mit dem anfänglichen höchsten Packungsver« hältnis (oberste, gestrichelte Kurve) ist noch wesentlich größer· Beispielsweise beträgt sie bei Warenumhüllungen der Größe 43 62 % und bei Warenumhüllungen der Größe 60 ca· 85 %·

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Die dem vorliegenden Beispiel XI zugrundeliegenden faserverstärkten Warenumhüllungen mit und ohne Kern der Großen 43» 47» 60 ergeben folgende Werte der Packungseff®ktivitäten und Packungsverhältnisse·

ümhiillungsmaterial- Paokungseffaktivität und (Packung®* Handelsgröße hältil

Ohne Kern Mit Kern Mit Kern (nach 7 Tagen) (nach 7 Tagen) (anfangs)

43 0,54 (60) 0_s74 (78) 0,78 (82)

47 0,53 (66) 0,76 (95) 0_s81 (102)

60 0,45 (79) 0_f75 (130) 0₉85 (147)

Fig» 13 zeigt, daß das Packungsverhältnis nacsh einer Lage«» rung von sieben Tagen für Warenumhüllungen aus faserverstärktem Umhüllungematerial mit und ohne Kern in den Größen 70 bis 100 sich in geringerem Maße verbessert als bei den Warenumhüllungen der Größen 43 bis 60. Die kleinste Verbesserung wird bei der Größe 80 erzielt_s hier beträgt der Unterschied nur noch 8 %· Die potentielle maximal© Verbesserung des Packungsverhältnisses nach sieben Tagen bei Warenumhüllungen ohne Kern beträgt bei der öröBe 80 se» 17 %*

Für die faserverstärkten Warenumhiö.lung©n mit und ohne Kern der Größen 70, 80, 100 entsprechend dem vorliegenden Beispiel XI wurden folgende Werte der Paokungseffektivitäten und Packungsverhältnisse ersielt %

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Packungseffektivität und (Paekungsverhält-

Umhüllungsmaterial- Ohne Kern Mit Kern Mit Kern

Handelsgröße (nach 7 Tagen) (nach 7 Tagen) (anfangs)

70 O₉66 (129) 0*77 (141) 0_f82 (150)

80 O_ä63 (154) 0,71 (166) 0,77 (180)

100 0,50 (167) 0,59 (187) 0₈70 (220)

Obwohl die Kohärer auch bei faserverstärkten renumhüllungen kleinen Durohmessers wichtig ist, stellt sie nicht das gleiche schwerwiegende Problem wie bei uiiv er stärksten Zellulose-Warenumhttllungen dar« Bas ist einmal darauf zurückzuführen, daß erstere auf Grand der Faserveretärkung inhärent fester sind, aum anderen aber auch auf die Unterschiede in den jeweils zu verwendenden Stopfanlagen®

Die Zellulose-Warenumhüllungen kleinen Durchmessers werden vorwiegend mit schnell arbeitenden, völlig automatisierten Maschinen gestopft, bei denen der nächste au stopfende Stangenabschnitt automatisch in die Stopfstellung vorgerückt wird, wenn der vorherige aufgebraucht ist· Schlechte Kohävenz kann zu brechenden Stangenabschnitten führen, die wiederum zum Brechen oder Reißen des automatisierten Stopfhorns nach dem Aufsetzen oder der Drehung führen können« Wenn das ge« schieht, wird eine beträchtliche Menge der !falarungemittel» emulsion an die Umgebung abgegeben^ bevor die Aalage angehalten werden kann· Es ist eine beachtliche Stillstandsteit erforderlich, um die Anlage zu reinigen und den gebrochenen Stangenabschnitt zu entfernen«»

Im Gegensatz dazu ist bei faserverstärkten Warenumhiillunges größeren Durchmessers die Geschwindigkeit der Stopfasasehine in der Regel geringer, und der nächste Stangsnabsohnitt wird meist manuell von der Bedienungskraft zugeführt© Tritt ein

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Bruch des Stangenabschnittes auf, was auf Grund der FaserverStärkung sehr unwahrscheinlich ist, kann die Anlage schnell gestoppt werden, die Stilletandezeit ist kürzer.

Beispiel XII

Vor der Entwicklung dieser erfindungsgemäßen Lösung wurde eine Maschine mit der Bezeichnung SHIRMÄTIC^R»Modell 405 sum Stopfen von ganzen, entbeinten Fleisohstüoken in faserverstärkte Zellulose-Warenumhüllungen großen Durchmessers für den Einsatz von Falt-Warenumhüllungen mit einer Klassierscheibe verwendet, welche in ein entfaltetes Ende des Stangenabschnittes ohne Kern zu führen war* Um eine maximale Horngröße an dieser Maschine zu erzielen, wurde dessen Wandstärke auf den minimalsten Festigkeitswert reduziert, die Länge des verwendeten Umhüllungsniaterials notwendigerweis© und unerwünscht von 200 Fuß (60,96 m) auf 150 Fuß (45_e72 m) verringert und die FaItbedingungen für die grUßte erreichbare Bohrungsgröße optimiert. Auch die Wandstärke der Spannungsbuchse und der Spielraum über dem Stopfhorn mußten notwendigerweise und unerwünscht auf annehmbare Mindestabmessungen reduziert werden·

Das Ergebnis dieser Bemühungen war die lutsung des bis dahin höchsten technischen Standes auf dem Gebidt des Faltens und der Einsatz eines Stopfhorns sat einem Innendurchmesser von 3 3/8 Zoll (85,725 mm)· Es stellte sich jedoch heraus, daß die Maschine für die meisten Anwendungen unzureichend war· Durch die extreme Längsdehnung der Fleischstücke beim Passieren des Horns das anschließend© "Durcheinanderbringen" beim Stopfen in die Warenumhüllung gelangte Oberflächenfett in das Innere des gestopften_s verpackten Fleisches·

Versuche mit größeren Stopfhörnern und nichtgefalteten Wa-

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renumhüllungen zeigten, daß mit einer stärkeren Horngröße die Probleme gelöst werden könnten«.

Der vom Anmelder entwickelte Stangenabschnitt hoher Dicht© mit Kern der vorliegenden Erfindung ließ sich als Stopfhorn einsetzen, gestattete eine Vergrößerung des Horninnenduroh» messers auf 3 3/4 Zoll (95,25 mm)· Ein Teil dieser Zunahm® in der Horngröße war auf die nicht mehr erforderliche Spannbuchse der SHIRMATIC-4Q5-Maßoh±ne zurliokBufUhrea· Anstatt der Spannbuchse gelangte eine kippbare RUokhaltevorrichtung zum Einsatz.

Im Ergebnis dieser Modifikationen an der SHIEMATIC-Maeohine vergrößerte sich die Horngröße für faserverstärkte Warenum« hülluhgen der Größe 10 auf einen Innendurchmesser von 3 3/4 Zoll (95»25 mm). Das ist eine Steigerung dee Durchmessers um 11,1 %, dem eine Vergrößerung der Innenseiten-Quer» sohnittsflache des Stopfhorns von 23»5 % gegenübersteht» Von dieser Querschnittssteigerung des Horns evbssatihte de» Wegfall der Spannbuchse 7,5 % und die Verwendung; Bims fait» Warenumhüllung mit Kern hoher Dichte nach der vorliegendes Erfindung 16 %.

Außerdem war es durch die Modifikation des Stopfhorae und die Verwendung der Stangenabschnitt© mit Kern möglich» das Packungsverhältnis von faserverstärkten WarÄnumhüllungen der Größe 10 von 78 auf 130 au erhöhen» was einer Steigerung von 67 % entspricht· Mit dieser Steigerung des Paskungsver« hältnisses ging eine Erhöhung der Packungseffekti^ität von 0,39 auf 0,76 einher· Die Länge des Umhüllungsmaterlals eines Stangenabschnittes wurde von 150 Faß (45?72 m) auf 250 Puß (76,2 m) erhöht· Diese Modifikation dee Stopfsystems ist nun als SHIRMATIC-System Modell 405 H auf dem Markt und im Beispiel I erläutert»

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Dieses Beispiel veranschaulicht die bevorsngte Verwendung von Warenumhüllungen mit Kern, wobei aer lern eine Bohrungsgröße hat, die wenigstens so groß wie der Innendurchmesser der Warenumhüllung ist, wenn diese bei gleichen Packungsverhältnissen unter denselben Palt- und Verdichtungsbedingungen ohne den Kern gefaltet und verdichtet würde· Auf der Grundlage eines faserverstärkten UmhÜllungsmaterials der Größe 10 arbeitet die modifizierte Maschin© SHIRMATIO Modell 4O5H mit den Kern versehener WarenunihUllungea ©in©r Korn»»' bohrungsgröße von 3 3/4 Zoll (95_S25 jam), während de» durchmesser des Stangenabschnitts ohne Kern 3 5/8 ^ (92,072 mm) betrugj wenn auf ein Paekungsverhältnis vöa 78 gefaltet und verdichtet wurde· Der Kern besteht '.aus hooter dichtem Polyäthylen und hat eine Wandstärke von 0,062 Soll (1,5748 mm).

Die Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben wurde» stellt einen signifikanten Portschritt auf technischem Gebiet dar« Größere Mengen gefalteten Umhüllungsiaateri&ls in ©i&e? gegebenen Länge der Stangenabschnitte ermöglichen längere kontinuierliche Produktionsabläufe» Eine höher© Paekuögsr effektiv!tat stellt eine günstigere Kombination von hohem Packungsverhältnis und großem Innendurchmesser dar, wodurch die Stopfeigensohaften beibehalten oder verbessert werden können, während längere kontinuierliche Produktionsablauf© möglich sind· Durch die Erfindimg entfallen Probleme seit des? Kohärenz oder der Zunahme der S'tangenabsGhnittslSnge völlig* die bisher den Produzenten und Anwendern von kleinen Warenumhüllungen große Schwierigkeiten bereiteten» Die Feuchtig» keitswerte der erfindungsgemäßen Warenumhüllungen sind besondere vorteilhaft, da die eharakteristissh hohen Packungsverhältnisse nicht bei Warenumhüllungen praktisiert werden können, die vom Anwender vor dem Stopfen eingeweicht werden müssen* Das ist darauf zurückzuführen, daß die dichten FaI-

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ten ein Eindringen von Wasser in die Behältniswand und ein angemessenes Durchfeuchten innerhalb einer kommerziell annehmbaren Zeitspanne nicht ermöglichen wurden«

Es dUrfte selbstverständlich sein* daß ein Vergleich der Innendurchmesser bei gefalteten und verdichteten Warenumhüllungen mit und ohne Kern wenigstens erst eine Woche nach der Herstellung vorgenommen werden sollte»

Fachleuten auf diesem Gebiet werden weitere Ausftihrungsbeispiele der Erfindung, die dem Geist und Rahmen dieser Erfindung entsprechen, offensichtlich sein« Die vorstehende Beschreibung der Erfindung ist daher nur als Yeranschaulichung und in keiner Weise im einschränkenden Sinne zu verstehen·

Claims (12)

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   · Elastische schlauchfÖrmige Warenumfaüllungj, welche zu einem Stangenabschnitt gefaltet, gekennzeichnet dadurch» daß sie aus einer Kombination

   eines röhrenförmigen Kerns und

   einen befeuchteten lebensadttel-Umhtillungsmat©-

   rial aus Zellulosefolie

   bestehtj,

   welche einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % der Gesamt-Warenumhüllungsmasse' aufweist und auf dem Kern zu einem hohen Paekungsverhältnie und einer Packungs» effektivität von mindestens 0,50 gefaltet und hochverdichtet ist, wobei der Kern eine solche Festigkeit besitzt, daß eine Deformierung und Einengung des Kern-Innendurchmessers infolge der hohen nach innen gepichte» ten Expansionskraft ausgeschlossen ist·
2. 2. Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch» daß die Packungseffektivität mindestens 0^60 beträgt· ·

   3· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Umhüllungsmaterial eine faserfö>mige Verstärkung enthält und sein Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen 16 % und 35 % - bezogen auf die Gesamt-WarenumhüXlungsmasse - liegt·

   4· Warenumhüllung nach Punkt 1_S gekennzeichnet dadurch₉ daß der Durchmesser des aufgeblasenen Umhüllungsmaterials zwischen 3,8 cm und 9»9 ©m liegt» daß der Außendurchmesser des röhrenförmigen Kernes zwischen 2,54 cm und 5,08 cm liegt und daß das Packungsverhältnis von ungefältelter zu gefalteter Länge des Umhüllungsmaterials 50 bis 360 beträgt»

   Tl
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   5· Warenumhüllung nach Punkt 4» gekennzeichnet dadurch, daß die Wandstärke des röhrenförmigen Kernes zwischen 0,10 cm und 0,15 cm liegt·
4. 6. Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeicJniet dadurch, daß der Durchmesser des aufgeblasenen Umhüllungsmaterials weniger als 3,6 cm und der Feuchtigkeitsgehalt der Warenumhüllung zwischen 14 % und 18 % - bezogen auf die Gesamt-Warenumhüllungsmasse - beträgt·

   7· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem Paßstückvergleich der Kern einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens genauso groß ist wie der Innendurchmesser der gleichen Warenumhüliung, die unter gleichen Bedingungen, jedoch ohne den Kern gefältelt und hochverdichtet wurde·

   8· Warenumhüllung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß als Umhüllungsmaterial eine kleine unverstärkte Zellulosefolie verwendet wurde, deren Durchmesser in aufgeblasenem Zustand unter 4»0 cm liegt·

   9· Warenumhüllung naoh Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Packungsverhältnis mindestens 100 beträgt«

   10· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand 10,2 cm bis 13»44 cm, der Außendurohmesser des röhrenförmigen Kernes 7,6 cm bis mindestens 12,7 cm und das Packungsverhältnis der Länge des ungefältelten Umhüllungsmaterials zur Länge des gefältelten Umhüllungsmaterials 100 bis 190 beträgt·

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5. 11. Warenumhüllung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Wandstärke des röhrenförmigen Kernes zwischen 0,127 cm und 0,19 cm liegt*

   12· War enwnhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wandstärke des röhrenförmigen Kernes mindestens 0,05 cm beträgt·

   13· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der röhrenförioige Kern aus hochfestem Polyäthylen besteht·

   14· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der röhrenförmige Kern aus Polyvinylchlorid bestehtβ

   15· Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Packungsverhältnis nicht unter TO liegt»
6. 16. Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch» daß das Packungsverhältnis nicht unter 70 und die Packungseffektivität nicht unter 0,60 liegt«

   ο Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch« daß der Durchmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand 6,604 cm bis 9»90S cm der Außendurehmeoser des röhrenförmigen Kernes 5,08 cm bis 7,62 cm und das Pak» kungsverhältnis der Länge des ungefältelten zur Länge des gefalteten Umhüllungsmaterial 100 bis 200 beträgt·

   18· Warenumhüllung nach Punkt 17» gekennzeichnet daduroh, daß die Wandstärke des röhrenförmigen Kernes 0,102 cm bis 0,191 cm beträgt·
7. 19. Warenumhüllung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß

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   als Umhiillungsmaterial eine kleine unverstärkte Zellulosefolie mit einem Durchmesser· in aufgeblasenem Zustand von 1,27 cm bis 9»81 cm verwendet wurde, wobei der Innendurchmesser des Kernes mindestens 40 % des Umhüllungsmater ialdurchmessers in aufgeblasenem Zustand ausmacht, der Kern eine Wandstärke von 0,025 cm bis 0,127 cm aufweist und die Packungseffektivität mindestens 0,60 beträgt.

   20· Warenumhüllung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß das Packungsverhältnis zumindest 100 beträgt«
8. 21. Warenumhüllung nach Punkt $9, gekennzeichnet dadurch, daß der Innendurchmesser mindestens 50 % des Umhiillungsmäterialdurchmessers in aufgeblasenem Zustand ausmacht«
9. 22. WarenumhUllung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß das Packungsverhältnis mindestens 120 beträgt«

   23* Warenumhüllung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch^ daß der Durchmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand ca· 1,549 cm beträgt, das Packungsverhältnis größer als 80 ist und die Länge des Stangenabsehnittes mindestens 0,914 cm·

   24* WarenumhUllung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand 1,854 cm beträgt, das Packungsverhältnis größer als 98 ist und die Länge des Stangenabsohnitts mindestens 1,041 cm·

   25* Warenumhüllung nach Punkt 19» gekennzeichnet dadurch, daß der Durchmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand 2,108 cm beträgt, das Packungsverhältnis

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   größer als 100 ist und die Länge des Stangenabscltnitts mindestens 1,245 cm·

   26· Warenumhüllung nach Punkt 19» gekennzeichnet dadurch» daß der Durohmesser des Umhüllungsmaterials in aufgeblasenem Zustand 2,261 cm beträgt, das Paokungsverhältnis größer als 130 ist und die Länge dee Stangenabschnitte mindestens 1,346 cm»

   27· Verfahren zur Herstellung einer gefältelten hochverdichteten und mit Kern versehenen Warenurohüllung, gekennzeichnet durch die Arbeitsschritte

   a· Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhiillungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse?

   b· Aufziehen des Innenumfanges des Zellulose-Lebensmittel» umhiillungsmaterialabschnittes Über ein erstes Ende einer Spindel, die an ihrem zweiten End© einen Abschnitt von verringertem Durchmesser aufweist!

   c* Fälteln des Zellulose-Lebensmittelumhlillungsmeterialabschnittes auf der Spindel}

   d* Bereitstellen eines koaxial an verjüngten Spindelende anliegenden Hohlkernes einer solchen Festigkeit,, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge des Kompaktierens des Umhüllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kann;

   e. lineares Überführen des gefältelten Umhüllungsmaterialabschnittes entlang der Spindel auf die Außenfläche des
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    koaxial angeordneten Kernes sowie

    f. Verdichten des gefältelten Umiiiillungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffektiv!tat, wobei die nach innen gerichtete Expansionskraft der Warenumhüllung erzeugt wird·

    28» Verfahren nach Punkt 271 gekennzeichnet dadurch, daß die Packungseffektivität nicht unter O₈50 liegt·

    29· Verfahren nach Punkt 27» gekennzeichnet dadurch_s daß das Packungsverhältnis mindestens 70 beträgt»
11. 30. Verfahren nach Punkt 27» gekennzeichnet dadurch^ daß das Packungsverhältnis mindestens 70 beträgt und die Pakkungseffektivität nicht unter 0,60 liegt·

    31· Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß das Packungsverhältnis mindestens 100 beträgt, daß das Lebensmittelumhiillungsmaterial eine Zellulosefolie mit kleinem Durchmesser ohne Faserverstärkung ist und daß der Innendurchmesser des Kernes zumindest 50 % des Umhüllungsmaterial-Durchmessers in aufgeblasenem Zustand ausmacht·

    32· Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch,, daß das Packungsverhältnis mindestens 120 beträgt, daß das Lebensmittelumhüllungsmaterial eine Zellulosefolie mit kleinem Durchmesser ohne FaserverStärkung ist und daß der Innendurchmesser des Kernes zumindest 40 % des Umhüllungsmateria!durchmessers in aufgeblasenem Zustand ausmacht«

    33· Verfahren zur Herstellung einer gefältelten, hochver-

    12*1O_a1982 ,4P B D/239 544/4 7!

    dichteten und mit,Kern versehenen Warenumhüllung, gekennzeichnet durch die Arbeitssöhritte

    a· Bereitetellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse ι

    b. Aufziehen des Innenumfanges des Zellulose^Lebensmitt©!- umhUllungsmaterialabachnittes Über ein erstes Ende einer Spindel;

    c. Fälteln und Kontaktieren des Lebensmittel»Umhüllungsma«· terialabschnittes auf der Spindelι

    d· Bereitstellen eines Hohlkernee einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge des Kompaktierens des Umhüllungen· materials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kann!

    e· lineares Überführen des gefältelten und kompakt!erten Um-» hüllungsmaterialabschnittes ¥om zweiten Ende der Spindel auf die Außenfläche des Kernes zwecks Schaffung eines hohen Packungsverhältnisees und einer hohen Packangs-» effektivitäti wobei sich die gefältelte lichte Weite unter Erzeugung der genannten nach innen gerichteten. Expansionskraft zusammenzieht·

    34· Verfahren nach Punkt 33t gekennzeichnet dadurch, daß sich der Kern in koaxialer Anordnung zum zweiten Ende der Spindel befindet und dieser unmittelbar anliegt«

    35* Verfahren zur Herstellung einer gefältelten» hochverdichteten und mit Kern versehenen Warenumhüliuagj, ge*»

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    12*10*1982

    AP B D/239 544/4

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    kennzeichnet durch die Arbeitsschritte

    a· Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebenamittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse;

    b. Aufziehen des Innenumfanges des Zellulose-Iebensmittelumhüllungematerialabschnittea Über ein erstes Ende einer Spindel;

    c. Fälteln und Kontaktieren des Lebensmittel-Ümhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel;

    d. Bereitstellen eines Hohlkernes einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Kompaktierens des Umhüllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kann;

    e» Überführen des gefältelten Umhüllungsmaterialabschnittes vom zweiten Ende der Spindel auf die Außenfläche des Kernes und

    f· weiteres Kompakt!eren des gefältelten Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffektivität unter Erzeugung der genannten nach innen gerichteten Expansionskraft der Warenumhüllung·
12. 36. Verfahren nach Punkt 35, gekennzeichnet dadurch, daß der Kern von einer zweiten Spindel getragen wird«

    37· Verfahren nach Punkt 36, gekennzeichnet dadurch, daß der gefältelte Umhüllungsmaterialabschnitt auf den Kern und

    12«I Oe1982

    AP B D/233 544/4

    60 796/25/3?

    die zweite Spindel überfuhrt wird

    38· Verfahren nach Punkt 35* gekennzeichnet dadurch^ daS der spindelgestützte gefältelte Zellulose-Lebensmittel«» umhüllungsmaterialabschnitt in eine zweite Position bewegt wird, bevor er vom zweiten Ende der Spindel auf den Kern überführt wird»

    39· Verfahren nach Punkt 35* gekerntelohnet dadurch* daß eich der Kern in koaxialer Anordnung sum zweiten Ende der Spindel befindet und dieser unmittelbar anliegt*

    40· Verfahren zur Herstellung einer gefältelten» hochver»» dichteten und mit Kern versehenen Warenumhüllung, gekennzeichnet durch die Arbeiteschritte

    a. Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmit» tel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem feuöhtigkeitegehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse %

    b. Bereitstellen eines Hohlkernes einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Kompaktierene des üffihüllungematerials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kanni

    c. Bereitstellen einer Spindel sowie !ausgerichtetes Gleiten des Kernes über den Außenussfang der Spindell

    d· längsgerichtetes Gleiten des Innenumfanges des Umhüllungs™ materialabschnittes über den Außenumfang des Kernes?

    e. Fälteln des Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern und der Spindel;

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    12β10«1982

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    f · Kompaktieren des gefältelten, aus Zellulose bestehenden UmhUllungsmaterialabschnittee auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffektivität unter Erzeugung der genannten nach innen gerichteten Expansionskraft sowie

    g. längsgerichtetes Abgleiten der gefältelten und hochkompaktierten, mit Kern versehenen Warenumhüllung von der Spindel.

    41· Verfahren zur Herstellung einer gefältelten, hochverdichteten und mit Kern versehenen Warenumhüllung, gekennzeichnet durch die Arbeitsschritte

    a* Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterialabschnittes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse;

    b. Aufziehen des Innenumfanges des Umhülluagsmaterialabschnitt es über ein erstes Ende einer Spindel;

    c· Fälteln des Umhüllungsmaterialabsehnittes auf der Spindel;

    d« Kompaktieren des gefältelten ümhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffektivität;

    e. Bereitstellen eines Hohlkernes einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformation und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Kompaktierens des Umhüllungsmaterials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kann;

    12,10.1982 '

    AP B D/239 544/4

    60 796/25/37

    f. längsgerichtetes Abziehen des kompaktierten gefältelten ' Umhüllungsmaterialabschnittes vom ersten Ende der Spindel sowie Aufziehen auf den Außenumfang des Kernes zwecks Schaffung eines hohen Packungsverhältnisses und einer hohen Packungseffektivität₉ wobei sich die gefältelte lichte Weite unter Erzeugung der nach innen gerichteten Expansionskraft zusammenzieht»

    42· Verfahren zur Herstellung einer gefältelten» hochverdichteten und mit Kern versehenen Warenumhllllung, gekennzeichnet durch die Arbeitssehritte

    a· Bereitstellen eines aus Zellulose bestehenden Lebensmittel-Umhüllungsmaterial ab schnitt es mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 13 % seiner Gesamtmasse;

    bo Aufziehen des Innenumfanges des Umhüllungsmaterialabschnittes über ein erstes Ende einer Spindel;

    c. Fälteln des Umhüllungsmaterialabschnittes auf der Spindel;

    d. Bereitstellen eines Hohlkernes einer solchen Festigkeit, daß er einer Deformierung und Verringerung seines Innendurchmessers infolge Kompaktierens des UmhüHtuagematerials und der damit verbundenen nach innen gerichteten Expansionskraft Widerstand entgegensetzen kann;

    e· Überführen des spindelgestü.tzten_s gefältelten Umhüllungsmaterialabschnittes in eine zweite Position;

    f. Überführen des gefältelten UmhüllungsmaterialabBchnittes vom ersten Ende der Spindel auf den Außenumfang des Kernes sowie

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    12*10*1982

    AP B D/239 544/4

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    g. weiteres Kompaktieren des gefältelten Umhüllungsmaterialabschnittes auf dem Kern zu einem hohen Packungsverhältnis und einer hohen Packungseffektiirität unter Erzeugung der genannten nach innen gerichteten Expansionskraft.

    43· Verfahren nach Punkt 42, gekennzeichnet dadurch, daß der Kern auf einer zweiten Spindel aufsitzt»

    44· Verfahren nach Punkt 43» gekennzeichnet dadurch, daß der teilweise kompakt!erte UmhÜllungsmaterialabschnitt auf den Kern und die zweite Spindel Überführt wird»

    45· Verfahren nach Punkt 42, gekennzeichnet dadurch, daß sich der Kern in koaxialer Anordnung zum zweiten Ende der Spindel befindet und dieser unmittelbar anliegt·

    Hierzu. JLSeiten Zeichnungen