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Die Erfindung betrifft einen Sack aus Kunststofffolie zur Aufnahme von Schüttgut mit einer Bodennaht und einer Kopfnaht.
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Baumaterialsäcke, insbesondere für Zement bzw. für mit Schüttgut befüllbare Säcke werden üblicherweise aus einem Papiermaterial hergestellt. Um das eingebrachte Material auch vor einem möglichen Feuchtigkeitseintritt zu schützen, werden solche Baumaterialsäcke auch aus einer Kunststofffolie, z. B. PS-Folie hergestellt. Das eingebrachte Gut, wie Zement, kann so wirkungsvoll für den Transport und die Lagerung gegen Feuchtigkeitseintritt geschützt werden. Auch wird durch eine geeignete Wahl der Stärke der PE-Folie den mechanischen Belastungen bei Transport und Lagerung Rechnung getragen, sodass der jeweilig mit dem eingebrachten Gut befüllte und verschlossene Sack nicht reißt.
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Bei der Abfüllung von Schüttgütern in Säcke gelangt regelmäßig auch ein gewisser Anteil Luft mit in den Sack. Luft ist in Schüttgütern meist natürlich vorhanden und wird gegebenenfalls dem abzufüllenden Schüttgut zugesetzt, um bessere Fließeigenschaften zu erhalten. Im Sack verbleibende Luft führt aber zu einer schlechteren Stapelbarkeit der Säcke, da diese keine optimale Quaderform annehmen.
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Daher gibt es bereits Lösungen, wonach ein Sack so ausgebildet sein kann, dass beim Füllvorgang eingebrachte Luft auch nach dem Verschließen des Sackes, insbesondere während der Lagerung wieder austreten kann, ohne dass der Schutz des eingebrachten Gutes, wie Zement, gegen Feuchtigkeit und Wasser, mindestens Spritzwasser, beeinträchtigt ist.
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Aus der
EP 1 600 399 A1 geht ein mit Schüttgut befüllbarer Sack aus Kunststofffolie hervor, bei dem bezogen auf den liegenden, also mit z. B. Zement befüllten Sack ein Überlappungsbereich von einer inneren und einer äußeren Kunststofffolienlage vorgesehen ist, wobei die innere Kunststofflage Entlüftungsöffnungen in einem Bereich aufweist, die von der äußeren Kunststofffolienlage überdeckt ist, wobei zudem eine zweite Entlüftungsöffnung in der äußeren Kunststofflage vorgesehen ist und eine kanalartige Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung besteht. Zudem sind die erste und die zweite Entlüftungsöffnung höhenversetzt zueinander ausgebildet. Mit diesem so ausgebildeten Sack aus Kunststofffolie ist eine sehr vorteilhafte Möglichkeit zur Entlüftung geschaffen. Außerdem ist der Aufbau eines solcherart geschaffenen Sackes relativ kompliziert und auch der Folienverbrauch erhöht.
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Wird hingegen eine Sackbildungseinrichtung dem Abfüllprozess in der Packmaschine vorgeschaltet, können Säcke mit flexibler Länge aus einem Folienschlauch hergestellt werden, sodass eine Anpassung an aktuelle Änderungen erfolgen kann. Bei solchen Säcken wird an den Stellen, an denen Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sind, ein Trennlack auf die Schlauchfolie aufgebracht, damit beim Schweißen der Kopf- oder Bodennaht dort lokal keine Schweißnaht entsteht und somit kleine Luftaustrittsöffnungen übrig bleiben. Da der Trennlack teuer ist, wird der Trennlack nicht über die gesamte Länge der Schlauchfolienbahn aufgebracht, sondern nur jeweils im Abstand der Sacklängen an den Stellen, wo die Kopf- oder Bodennaht eingebracht wird. Nachteilig an diesen bekannten Säcken ist aber, dass nur definierte Sacklängen möglich sind. Werden flexible Sacklängen gewünscht, muss der Trennlack über der vollständigen Länge aufgebracht werden, was kostenaufwändig ist.
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Aus der
DE 10 2007 018 579 A1 geht ein weiterer Sack hervor, der als flexibel angesehen werden kann und für die Aufnahme sowie zum Transport und zur Lagerung von Zement geeignet ausgebildet sein soll. Um eine Dichtheit gegenüber eindringendem Wasser zu schaffen, wobei jedoch Luft entweichen können soll, besteht dieser Sack vollständig aus zwei Lagen von Material, wobei eine Lage durch ein Vlies gebildet wird und die andere Lage ein Film ist. Die zwei Materiallagen sind wie bei einem Laminat miteinander verbunden. Durch die aufwändige Lagenstruktur ist die Anfertigung der Säcke kompliziert und damit teuer. Die Säcke müssen auch vorgefertigt werden, sodass die Länge nicht flexibel an den Füllprozess angepasst werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen kostengünstigen Sack zur Verfügung zu stellen, der wasserundurchlässig aber luftdurchlässig ist. Vorzugsweise soll der Sack in der Packmaschine gebildet werden können. Besonders bevorzugterweise soll die Sacklänge flexibel einstellbar sein.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sack mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Als Packmaschine soll ein Typ einer Packmaschine zum Einsatz gelangen, bei der die Zuführung des Schüttgutes bzw. von Zement insbesondere von oben erfolgt. Eine Ausgestaltung des Sackes als Ventilsack ist also primär nicht vorgesehen, jedoch auch nicht ausgeschlossen.
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Ein erfindungsgemäßer Sack besteht aus wenigstens einer Kunststofffolie und weist wenigstens eine Bodennaht und ein Einfüllende auf. Der Sack ist zur Aufnahme von Schüttgut, wie insbesondere Zement vorgesehen. Zwischen der Bodennaht und dem insbesondere oben vorgesehenen Einfüllende ist ein für das Schüttgut vorgesehener Raum, der aus der Kunststofffolie gebildet wird. Zwischen der Bodennaht und dem Einfüllende ist wenigstens ein Entlüftungsteil mit einer Membrane in die Kunststofffolie eingefügt.
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Der erfindungsgemäße Sack hat viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bietet das Entlüftungsteil mit der Membrane. Der Sack kann zuverlässig entlüftet werden, während der Sack gleichzeitig wasserdicht ist und trotzdem kostengünstig hergestellt werden kann.
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Der erfindungsgemäße Sack aus Kunststofffolie kann mit einer Bodennaht und einer Kopfnaht versehen sein und mit Schüttgut, wie insbesondere Zement gefüllt sein. Zwischen der Bodennaht und der Kopfnaht ist dann im gefüllten Zustand ein das Schüttgut umfassender und vorzugsweise im Wesentlichen kissen- oder quaderförmiger Raum aus der Kunststofffolie vorgesehen. Um ein Entweichen enthaltener Luft zu ermöglichen, ist eine Membrane unterhalb der Kopfnaht in die Kunststofffolie eingefügt.
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Der Sack ist insbesondere so gestaltet, dass seine Ausbildung aus einer schlauchförmigen Kunststofffolie unmittelbar erkennbar ist. In Bezug auf die Füllposition ist vorzugsweise im Bodenbereich ein angenähert rechteckförmiger, erster Querschnitt ausgebildet. Unterhalb des Einfüllendes bzw. der Kopfnaht ist nahe dem Füllbereich in Bezug auf die Packmaschine ein ebenfalls angenähert rechteckförmiger, zweiter Querschnitt gebildet. Der erste und der zweite Querschnitt entsprechen sich im befüllten Zustand des Sackes wenigstens im Wesentlichen.
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In allen Ausgestaltungen ist vorzugsweise im Bereich unterhalb des Einfüllendes bzw. unterhalb der Kopfnaht ein bezogen auf die Gesamtoberfläche des Sackes flächenmäßig relativ kleines Stuck mit einer Membrane eingebracht. Die Membrane ist besonders bevorzugt semipermeabel ausgebildet oder umfasst wenigstens einen semipermeablen Bereich oder Abschnitt.
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Der Flächenanteil der Membrane an der Gesamtoberfläche ist insbesondere kleiner als 10% und vorzugsweise kleiner 1%. Der Flächenanteil kann auch noch kleiner sein und insbesondere auch zwischen 0,05% und 0,5% liegen.
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Insbesondere beträgt die Entlüftungsleistung der Membrane bei z. B. einem Überdruck im Sackinneren von etwa 50 mbar insgesamt mehr als 0,01 Liter/Minute, vorzugsweise ist die Entlüftungsleistung größer als 0,25 Liter/Minute und kann beispielsweise zwischen 0,5 Liter/Minute und 20 Liter/Minute liegen. Auch noch größere Entlüftungsleistungen sind möglich. Im Bereich der Membrane ist die Kunststofffolie möglich vollständig aufgebrochen.
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Die Membrane ist insbesondere semipermeabel ausgeführt. Möglich ist der Einsatz von PTFE oder von expandiertem PTFE (ePTFE).
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Sack zur Verfügung gestellt, der sich insbesondere aus einem Schlauch einer Kunststofffolie ausbilden lässt, der sich aufgewickelt auf einer Rolle befindet. Die Folienrolle kann an der Packmaschine aufgenommen sein.
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Vorzugsweise wird nach dem Abwickeln der Schlauchware von der Rolle eine Schweiß- oder Klebenaht als Bodennaht ausgebildet. Denkbar ist auch eine Nähnaht, die insbesondere abgedichtet ist. Nach Abtrennung von dem abgewickelten Schlauchvorrat wird der Sack als vorgefertigter Sack der Füllstation der Packmaschine zugeführt. Diese Zuführung zur Füllstation der Packmaschine ist lediglich noch dadurch zu unterbrechen, dass in einer dazwischen geschalteten Station, ein flächenmäßig relativ kleines Stück einer Membrane im Bereich unterhalb der nach Befüllung auszuführenden Kopfnaht eingebracht wird, wobei eine Verbindungsnaht in Form z. B. einer Schweißnaht oder einer Klebenaht zugrunde gelegt werden kann.
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Die Membrane kann nahe der Kopfnaht eingesetzt werden. Die Membrane kann bei Seitenfaltensäcken auch in eine Seitenfalte eingesetzt werden. Die Membrane oder wenigstens eine Membrane kann auch in den Bereich der Eckschweißung der Seitenfalte eingesetzt werden.
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In dem Bereich, in dem die Membrane eingesetzt wird, wird die Kunststofffolie des Sackes vorzugsweise angeschnitten oder auch ausgeschnitten. Der ausgeschnittene Bereich kann etwas kleiner als die Abmessungen des Stückes mit der Membrane sein, sodass den Anforderungen an eine Bildung einer stabilen Naht – durch z. B. Kleben oder Schweißen oder dergleichen – Rechnung getragen werden kann. Nach dem abgeschlossenen Füllvorgang wird die Kopfnaht gebildet.
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In anderen Ausgestaltungen kann auch ein vorgefertigter Sack vorgesehen sein, der aus einer Schlauchfolie oder einer Flachbahn gefertigt wird.
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Der Füllvorgang wird vorzugsweise so gesteuert, dass die in dem gefüllten Sack eingeschlossene Luftmenge nicht allzu groß ist. Es kann genügen, im Bereich unterhalb der Kopfnaht ein ungefähr rechteckförmiges Stück einer Membrane, von z. B. einer Länge zwischen 0,3 cm und 15 cm und einer Breite zwischen 0,3 cm und 15 cm einzubringen. Vorzugsweise weist die Membrane eine Fläche zwischen 0,5 Quadratzentimeter und 5 oder 10 Quadratzentimetern auf.
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Es können jedoch auch andere Geometrieformen der Membranen, wie oval, kreisrund, mehreckförmig zugrunde gelegt werden. Es kommt nur darauf an, dass eine gewisse Fläche der aufgebrachten Membrane in Bezug auf die gesamte Oberfläche des Sackes, insbesondere für den Luftausgang aus dem gefüllten Materialsack zur Verfügung steht. Möglich ist es auch, dass zwei oder mehr Membrane eingebracht werden.
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Das Entlüftungsteil kann einen Halterahmen aufweisen, der die Membrane umgibt.
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Die in Betracht kommende Membrane ist luftdurchlässig und ist gegenüber Wasser von außen kommend, vorzugsweise absolut wasserdicht. Gegebenenfalls kann die Membrane wasserdampfdurchlässig sein. Solche Membranen aus Polytetrafluorethylen (PTFE) – können auch in einer Art Laminierung mit einem Stoff- oder Textilteil verwendet werden und – sind marktüblich erhältlich. Eine Beschränkung der Erfindung soll jedoch nicht in Bezug auf diese marktüblichen Produkte mit einhergehen.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Ausführungsbeispiel deutlich, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert wird.
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sackes
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2 eine vergrößerte Schnittansicht des Kopfendes des Sacks aus 1,
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3 einen weiteren erfindungsgemäßen Sack in Draufsicht,
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4 eine Seitenansicht des Sackes nach 3.
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Der erfindungsgemäße Sack 1 wird aus einer schlauchförmigen Kunststofffolie 1a und insbesondere aus einer Polyethylen-Folie hergestellt. Der Sack 1 kann aber auch aus anderen Materialien bestehen. Möglich ist auch die Verwendung von Papiersäcken, bei denen die Sackwandung nur eine geringe Entlüftungsleistung aufweist.
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Die Eigenschaften und Merkmale des erfindungsgemäßen Sackes 1 sind auch durch die Schritte bei seiner Herstellung bedingt. Die äußere Oberfläche 1b des Sackes entspricht daher im Wesentlichen der äußeren Oberfläche der schlauchförmigen Kunststofffolie 1a, aus dem der Sack gebildet wird.
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Die (nicht dargestellte) Packmaschine weist eine Sackbildungsstation auf. Der in Lagen auf einer Rolle oder Haspel aufgewickelte Schlauch wird von dieser abgezogen, und mit einer Bodennaht 2 quer zur Abzugsrichtung versehen, die von der Abzugskante einen der späteren Füllhöhe des Sackes 1 angepassten und hier variabel während des Füllprozesses einstellbaren Abstand aufweist. Durch eine variabel einstellbare Sacklänge kann der Folienverbrauch bei der Produktion flexibel an die aktuellen Bedürfnisse angepasst werden. Insbesondere kann die Sacklänge verkürzt werden, wenn sich am Kopfende 10 ein Überstand ergibt. Dadurch kann ein erheblicher Teil der Sackkosten eingespart werden.
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Die Ausbildung dieser Quer- oder Bodennaht 2 erfolgt insbesondere durch Schweißen und kann aber auch durch Kleben oder einen sonstigen Verbindungsvorgang erfolgen.
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Vor oder nach Ausführung der Bodennaht 2 erfolgt in unmittelbarer Nähe der anzubringenden bzw. angebrachten Bodennaht 2 der Trennvorgang zum verbleibenden von der Rolle zuführbaren Schlauchmaterial 1a.
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Der am oberen Einfüllende 7 offene Sack 1 wird nun – in geeigneter Weise vor dem Füllvorgang – mit einer semipermeablen Membrane 4a geeigneter Größe und geeigneter Kontur versehen. Vorzugsweise wird ein rechteckförmiger oder runder oder abgerundeter Streifen 4 oder eine Ronde 4 mit geeigneten Abmessungen von z. B. 0,5 cm bis 10 cm Länge und 0,5 cm bis 5 cm Breite gewählt. Es können auch andere Konturformen mit einer in etwa übereinstimmenden Fläche gewählt werden. In einer konkreten Ausführungsform wird eine runde Membrane 4a mit einem Durchmesser von 2,0 cm eingesetzt und auf die Sackinnenwandung 6 geklebt.
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In bestimmten Ausgestaltungen wird der Streifen 4 etwa seitlich mittig in Bezug auf das Einfüllende 7 bzw. den Anfang und das Ende der späteren Kopfnaht 3 ausgerichtet. Bei anderen Konturformen wird vorzugsweise sinngemäß vorgegangen.
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Der Streifen 4 kann aber auch im Bereich einer Seitenfalte vorgesehen werden.
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Im Bereich der Membrane ist vorzugsweise wenigstens eine Öffnung 11 in der Sackwandung 1a vorgesehen, durch die die aus dem Sack und durch die Membrane 4a entweichende Luft austreten kann.
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Vorzugsweise ist der Streifen bzw. die Ronde 4 als Aufkleber 5 ausgeführt und wird von innen auf die Innenseite 6 der Sackwandung 1a geklebt. Das Anbringen auf der Innenseite 6 verstärkt die dichtende Wirkung zusätzlich und sorgt auch für eine geringere Belastung der Klebe- oder Schweißnaht 12. Möglich ist aber auch das Aufbringen des Streifens 4 auf der Außenseite 9 des Sacks 1.
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Insbesondere wird der Aufkleber 5 oder der Streifen 4 am Kopfende 10 angebracht. Dadurch bleibt die Membrane 4a während des Füllvorgangs weitgehend unbelastet von dem einzufüllenden Schüttgut, sodass ein zuverlässiges und schnelles Entlüften gewährleistet werden kann.
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Der Streifen 4 oder ein entsprechendes Teil anderer Konturform mit der Membrane 4a wird an der entsprechenden Stelle des beutelartigen, unfertigen Sackes mittels einer Naht 5 verbunden. Es kann z. B. eine Schweißnaht oder eine, wasserdicht auszubildende, Klebenaht gewählt. Besonders bevorzugt werden die Membranen 4a aufgeklebt, wie es z. B. mit Etiketten erfolgt. Innerhalb der auszubildenden Nahtkontur muss ein entsprechendes Flächenstück an Kunststofffolie freigelegt werden. Dieses Freischneiden oder Freitrennen kann im Zusammenhang mit der Nahtbildung erfolgen. Auch nach dem Einfügen des Streifens 4 mit der Membrane 4a an geeigneter Stelle liegt nach wie vor ein unfertiger Sack vor, der jedoch für den Füllvorgang mit Schüttgut, wie Zement, vorbereitet ist.
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Nach dem Einbringen des Schüttgutes, wie Zement, wird die Kopfnaht 3 durch z. B. Schweißen, angebracht.
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In 1 ist mit 2 die ausgeführte bzw. angebrachte Bodennaht 2 gekennzeichnet, die sich in unmittelbarer Nähe der (nicht mit einem Bezugszeichen versehenen) Trennlinie gegenüber der zu gelieferten Schlauchware befindet.
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Der Sack 1 aus der schlauchförmigen Kunststofffolie 1a nimmt eine quasi rechteckförmige, ununterbrochene Gestalt an. Mit der Befüllung wird ein flächiger Querschnitt innerhalb des Umfangsverlaufes der ursprünglich schlauchförmigen Kunststofffolie 1a angenommen, ohne dass die Bodennaht 2 durch Einfaltungen der Schlauchware in deren Endbereich vorbereitet zu sein braucht.
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Die auch aus 1 ersichtliche Kopfnaht 3 verschließt den befüllten Sack 1.
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Zur Erfindung sollen jedoch auch Säcke 1 mit Seitenfalten in der Schlauchware gehören, sodass die Nahtendbereiche der Bodennaht 2 vier Lagen gegenüber zwei Lagen von dem (im wesentlichen eine größere Länge umfassenden) mittleren Bereich der Naht umfassen. Dann umfassen auch die Nahtendbereiche der Kopfnaht 3 vier Lagen gegenüber zwei Lagen von dem (im wesentlichen eine größere Länge umfassenden) mittleren Bereich der Naht.
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In 2 ist eine vergrößerte geschnittene Seitenansicht des Kopfendes 10 des Sacks 1 dargestellt. Deutlich erkennbar ist, dass der hier als Aufkleber 5 ausgeführte Streifen 4 mit der Membrane 4a von innen auf die Innenseite 6 des Sacks 1 aufgebracht ist. Die Klebenaht 12 umgibt die Membrane 4a und die zentrale Öffnung 11 in der Sackwandung 1a.
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Der nach dem Füllvorgang mit einem Schüttgut gefüllte Aufnahmeraum 8 kann über die Membrane 4a zuverlässig entlüftet werden.
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Möglich ist es auch, den Sack 1 vorgefertigt zu beziehen und als fertigen offenen Sack der Packmaschine zuzuführen. Der vorgefertigte Sack kann auch aufgewickelt vorliegen.
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Die 3 zeigt eine andere Ausgestaltung, bei der die Membrane 4a in Form eines Streifens 4 oder eines Aufklebers 5 auf der Außenseite 9 des Sacks 1 angeordnet ist. Auch hier ist die Membrane 4a im Bereich des Kopfendes 10 vorgesehen.
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Unterhalb der Kopfnaht 3 ist wenigstens ein Streifen 4 mit der Membrane 4a angebracht. Hierzu dient die oben schon in Bezug auf den Herstellvorgang beschriebene Naht 5. Die Membrane 4a ist vorzugsweise in einem Bereich angeordnet, in dem sich der rechteckförmige Querschnitt schon ausgebildet hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sack
- 1a
- schlauchförmige Kunststofffolie
- 1b
- Oberfläche des Sackes
- 2
- Bodennaht
- 3
- Kopfnaht
- 4
- Streifen, Ronde
- 4a
- Membrane
- 5
- Aufkleber
- 6
- Innenseite
- 7
- Einfüllende
- 8
- Aufnahmeraum
- 9
- Außenseite
- 10
- Kopfende
- 11
- Öffnung
- 12
- Klebenaht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1600399 A1 [0005]
- DE 102007018579 A1 [0007]
