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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufweiten von Folienbahnen eines Folienschlauchs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Aufweitungselement zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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Ein derartiges Verfahren sowie Aufweitungselement ist in der
DE 100 02 961 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird der Folienschlauch in axialer Richtung kontinuierlich gefördert. Beim anfänglichen Einfädeln des Folienschlauchs in eine Förderstrecke wird mindestens ein Aufweitungselement durch ein offenes Schlauchende in den Folienschlauch eingelegt und in einem vertikal verlaufenden Förderstreckenabschnitt berührungslos durch seine Gewichtskraft in seiner Position in Förderrichtung zurückgehalten. Dadurch soll der Vorteil erreicht werden, dass ein Folienschlauch beliebiger Länge durch das einmal eingelegte Aufweitungselement aufgeweitet werden kann, wodurch eine kontinuierliche Be- bzw. Weiterverarbeitung des Folienschlauchs möglich ist.
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Betreffend das Aufweitungselement ist ausgeführt, dass der Außenumfang des Aufweitungselementes etwa dem Innenumfang des Folienschlauchs entspricht, wobei das Aufweitungselement rechtwinklig zur Förderrichtung des Folienschlauchs rotationssymmetrisch ausgebildet ist, z. B. als ein Ring, eine Rundscheibe oder eine Kugel, so dass das Aufweitungselement bei gleichbleibender Öffnungswirkung innerhalb des Folienschlauchs um seine Rotationssymmetrieachse frei drehbar gelagert ist. Ein in Betriebsposition entgegengesetzt zur Förderrichtung liegender Seitenrand ist gebogen ausgebildet.
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Bei der Aufweitung eines eine Längsperforation aufweisenden Folienschlauchs besteht bei rotationssymmetrisch, insbesondere rund ausgebildeten Aufweitungselementen das Risiko, dass die Längsperforation beschädigt wird. Die von dem Aufweitungselement auf die Folienlagen des Folienschlauchs wirkenden Kräfte sind über die Breite der Folienschlauchwandung nicht gleichmäßig verteilt, sondern greifen mittig an, so dass das Risiko besteht, dass eine in Längsrichtung des Folienschlauchs verlaufende Längsperforation beim Aufweiten bzw. Trennen der Folienlagen zerstört wird.
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In der Beschreibungseinleitung der
DE 100 02 961 A1 wird noch auf ein weiteres Verfahren zum Aufweiten eines Folienschlauchs hingewiesen, wobei bei kurzen Schlauchlängen von einigen zehn Metern der Folienschlauch manuell oder mittels Druckluft geöffnet werden kann. Allerdings ist das Verfahren mittels Druckluft bei Verwendung eines Folienschlauchs mit Längsperforation nicht möglich, da die Druckluft entweichen würde.
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Insbesondere haben Folienschläuche mit Längsperforation die Eigenschaft, dass die Längsperforation die erste und zweite Folienlage durchdringt und die Folienlagen miteinander verbindet, so dass neben elektrostatischen Kräften zwischen den Folienlagen auch mechanische Kräfte aufzubringen sind, um die Folienlagen des Folienschlauchs mit Längsperforation voneinander zu trennen.
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Die
DE 18 81 458 U bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Lebens- und Genussmitteln sowie Bedarfsartikeln als Stück- und Schüttgut. Zum Aufspreizen eines Folienschlauchs ist eine Spreizvorrichtung vorgesehen. Bei der Spreizvorrichtung sind um einen Messingring zwei bzw. vier Dauermagnete angeordnet, die mit ihrer Polarisationsrichtung „Norden“ nach außen gerichtet sind. In diesem Ring befinden sich ebenfalls zwei bzw. vier Elektro- bzw. Dauermagnete, die mit ihrer Polarisation „Norden“ nach innen gerichtet sind. Durch bestimmte Formgebung der Magnete, die bis auf einen geringen Luftspalt aneinander genähert sind, kann der Innenring nach keiner Seite ausweichen. Der Innenring „schwebt“ mit der Kraft des magnetischen Feldes frei im Raum. Dabei spannt der Ring eine Ebene auf, die senkrecht zu einer von dem Schlauch aufgespannten Ebene liegt, so dass der Schlauch maximal aufgespannt wird.
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In der
US 2 765 607 A ist ein Aufweitungselement beschrieben, welches ein im Wesentlichen U-förmiges Element aus einem U-förmig gebogenen Rundprofil aufweist, wobei sich an das U-förmige Element ein im Wesentlichen keilförmiger Abschnitt anschließt, der in einen rohrförmigen Abschnitt übergeht. Mit diesem Aufweitungselement soll eine maximale Aufweitung eines Folienschlauchs erreicht werden. Das Aufweitungselement wird in dem Folienschlauch mittels externer Rollen fixiert, die zwischen den keilförmigen und rohrförmigen Abschnitt des Aufweitungselementes eingreifen.
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Die
US 5 956 929 A betrifft ein Verfahren sowie ein Aufweitungselement zum Aufweiten eines Folienschlauchs. Bei dem Verfahren wird ein Aufweitungselement verwendet, welches einen keilförmigen Querschnitt aufweist, insbesondere in seinem vorderen bzw. hinteren Rand einen aus der Ebene vorstehenden Ausläuferabschnitt aufweist.
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Die
DE 25 35 941 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen von Schläuchen, insbesondere von Verpackungsschläuchen. Die Verpackungsschläuche werden nahtloser Bandfolge von einer Vorratsrolle abgezogen, fortlaufend zu einem Hohlschlauch geöffnet und zur Bildung von Beutelpackungen in entsprechenden Längen abgelenkt. Ein Öffnungsdorn ist zum Überziehen des Schlauches vorgesehen, wobei der Öffnungsdorn mindestens an einer Stelle eine Querschnittsveränderung aufweist, die mindestens ein ortsfestes, außerhalb des übergezogenen Schlauches angeordnetes Abstützorgan zur Beschränkung der axialen Dornbewegung mindestens in einer Richtung zugeordnet ist.
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Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Aufweitungselement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Gefahr einer Beschädigung des Folienschlauchs minimiert wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß u.a. durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Als Aufweitungselement wird ein flaches, plattenförmiges Element verwendet, welches drehsicher in dem Folienschlauch geführt wird. Gegenüber dem Stand der Technik wird dadurch der Vorteil erreicht, dass Querkräfte auf Folienbahnen des Folienschlauchs vermieden werden. Bei Verwendung eines Folienschlauchs mit Längsperforation ist sichergestellt, dass die Längsperforation nicht beschädigt wird.
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Das Aufweitungselement weist einen ersten, geraden unteren Seitenrand auf, der sich quer über die gesamte Breite des Folienschlauchs erstreckt, so dass Trennkräfte zwischen den Folienbahnen des Folienschlauchs über die gesamte Breite des Folienschlauchs gleichmäßig verteilt sind und somit eine Trennung der Folienbahn ohne Zerstörung der Längsperforation durchgeführt werden kann,
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Es ist vorgesehen, dass das Aufweitungselement mittels zumindest zwei parallel verlaufender zweiter Seitenränder, die jeweils an einem Innenrand des Folienschlauchs anliegen, geführt wird. Durch die parallel verlaufenden zweiten Seitenränder des Aufweitungselementes wird auf einfache Weise eine drehsichere Führung in dem Folienschlauch erreicht, ohne dass zusätzliche, von außen wirkende Maßnahmen ergriffen werden müssen.
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Der erste, gerade untere Seitenrand kann rechtwinklig zu den zweiten Seitenrändern verlaufen.
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Das Verfahren zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass durch eine Relativbewegung zwischen dem Folienschlauch und dem in Förderrichtung zurückgehaltenen Aufweitungselement eine eine erste und zweite Folienbahn miteinander verbindende Längsperforation durch den quer zu der Längsperforation verlaufenden ersten, geraden Seitenrand des Aufweitungselementes getrennt wird.
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Das zumindest eine Aufweitungselement wird in einem vertikal verlaufenden Förderstreckenabschnitt durch seine Gewichtskraft FG zurückgehalten. Vorzugsweise wird der Folienschlauch mittels einer Umlenkrolle in die vertikal verlaufende Förderstrecke gefördert, in der das Aufweitungselement durch seine Gewichtskraft FG in seiner Position fixiert gehalten wird und/oder gegen die Umlenkrolle anliegt.
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Zur Einstellung des Gewichts des Aufweitungselementes ist vorgesehen, dass in das flache, plattenförmige Aufweitungselement Aussparungen wie Bohrungen oder Ausschnitte eingebracht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Folienschlauch mit einer Geschwindigkeit V gefördert, bei der eine von dem Folienschlauch auf das Aufweitungselement wirkende Kraft FF gleich oder kleiner als die auf das Aufweitungselement wirkende Gewichtskraft GG ist.
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Versuche haben ergeben, dass optimale Wirkung erzielt wird, wenn der Folienschlauch mit einer Geschwindigkeit V im Bereich von 0,01 m/sec ≤ V ≤ 0,20 m/sec, vorzugsweise V = 0,10 m/sec gefördert wird. Dabei kann der Folienschlauch getaktet oder kontinuierlich gefördert werden.
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Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Aufweitungselement zum Aufweiten einer ersten und zweiten Folienbahn eines Folienschlauchs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das Aufweitungselement zeichnet sich dadurch aus, dass dieses einen ersten Seitenrand aufweist, der sich in Betriebsposition des Aufweitungselementes in dem Folienschlauch quer über eine Breite des Folienschlauchs erstreckt und dass das Aufweitungselement zumindest zwei zweite Seitenränder aufweist, die parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und in Betriebsposition drehsicher an jeweils einem Innenrand des Folienschlauchs anliegen.
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Das Element zeichnet sich dadurch aus, dass dieses flach und plattenförmig ausgebildet ist und dass der entgegengesetzt zur Förderrichtung liegende erste Seitenrand einen geraden Verlauf aufweist. Der erste Seitenrand erstreckt sich vorzugsweise rechtwinklig zu den zweiten Seitenrändern und verläuft in Betriebsposition quer zu der Längsperforation des Folienschlauchs.
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Das Aufweitungselement weist eine rechteckförmige oder quadratische Kontur auf, deren Diagonale D größer als Breite des Folienschlauchs ist. Da die rechteckförmige oder quadratische Platte entgegengesetzt zur Förderrichtung einen ersten, geraden Seitenrand aufweist, ist gewährleistet, dass Aufweitungskräfte gleichmäßig über die Breite des Folienschlauchs verteilt sind, um Belastungen auf die Längsperforation zu minimieren. Gleichzeitig wird durch Seitenränder der quadratischen oder rechteckigen Kontur eine Führung des Aufweitungselementes in dem Folienschlauch erreicht. Da die Diagonale D größer als die Breite A des Folienschlauchs ist, wird zudem ein Drehen des Aufweitungselementes in dem Folienschlauch verhindert.
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Um Beschädigungen der Folienbahnen zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Seitenränder und/oder -ecken des Aufweitungselementes abgerundet sind und/oder dass das Aufweitungselement aus Edelstahl ausgebildet ist und/oder dass dieses hochglanzpolierte Rand- oder Oberflächen aufweist. Auch kann das Aufweitungselement aus Kunststoff ausgebildet sein. Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform die Oberflächen strukturiert ausgebildet und weisen vorzugsweise einen „Lotus-Effekt“ auf.
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Zur Gewichtsanpassung des Aufweitungselementes ist vorgesehen, dass das Aufweitungselement zumindest eine Aussparung wie Bohrung aufweist. Die Bohrungen können in die Fläche der quadratischen oder rechteckförmigen Kontur des plattenförmigen Aufweitungselementes eingebracht werden, um nachträglich eine Gewichtsanpassung vorzunehmen, d. h. das Verfahren zu optimieren.
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In bevorzugter Ausführung hat das Ausweitungselement ein Gewicht G im Bereich von 50 g ≤ G ≤ 2.000 g, vorzugsweise G = 352 g, wobei eine Transportgeschwindigkeit V im Bereich von 0,01 m/s ≤ V ≤ 0,20 m/s, vorzugsweise V = 0,10 m/s.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination - sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines in einen Folienschlauch mit Längsperforation eingeführten Aufweitungselementes,
- 2 eine Draufsicht des Folienschlauchs mit eingelegtem Aufweitungselement und
- 3 eine Seitenansicht des Folienschlauchs mit eingelegtem Aufweitungselement.
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1 zeigt rein schematisch ein Verfahren zum Aufweiten eines Folienschlauchs 10, der eine Längsperforation 12 aufweist und von einer Vorratsrolle (nicht dargestellt) in Förderrichtung 14 über eine Umlenkrolle 15 gefördert wird.
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Der Folienschlauch 10 weist zwei Folienbahnen 16, 18 auf, die nach dem Abrollen des Folienschlauchs 10 von der Vorratsrolle vollständig aneinander anliegen, wobei zwischen den beiden Folienlagen 16, 18 neben elektrostatischen Anziehungskräften auch mechanische Kräfte wirken, da die beiden Folienlagen 16, 18 durch die Längsperforation 12 mechanisch miteinander verbunden sind.
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Der Folienschlauch 10 wird durch die Umlenkrolle 15 in einen vertikal verlaufenden Förderstreckenabschnitt 20 umgelenkt, wobei über ein offenes Schlauchende 22 beim anfänglichen Einfädeln des Folienschlauchs 10 in die Förderstrecke nach der Umlenkrolle 15 ein Aufweitungselement 24 zwischen die Folienbahnen 16, 18 lose eingelegt wird.
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Das Aufweitungselement 24 ist als quadratisches, plattenförmiges Element ausgebildet, mit einer Breite B, dessen Außenumfang in etwa einem Innenumfang des Folienschlauchs 10 entspricht.
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Das Aufweitungselement 24 weist einen ersten Seitenrand 25 auf, der sich in Betriebsstellung quer zu der Längsperforation 12 erstreckt. Rechtwinklig zu dem ersten Seitenrand 25 erstrecken sich zweite Seitenränder 26, 28, die zur Führung des Aufweitungselementes an einem Innenrand 30, 32 des Folienschlauchs anliegen, um eine Drehung des Aufweitungselementes 24 zu verhindern.
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Hierzu ist auch vorgesehen, dass eine Diagonale D des Aufweitungselementes größer ist als ein Abstand A der Innenränder 30, 32 des Folienschlauchs.
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2 zeigt eine Draufsicht des Folienschlauchs 10 mit eingelegtem Aufweitungselement 24. Der Außenumfang des Aufweitungselementes 24 entspricht dem Innenumfang des Folienschlauchs 10.
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Des Weiteren ist in 2 dargestellt, dass die Seitenränder 26, 28 abgerundet sind, insbesondere einen Radius R im Bereich von 1 mm ≤ R ≤ 10 mm aufweisen.
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3 ist eine Seitenansicht des Folienschlauchs 10 mit eingelegtem Aufweitungselement 24, wobei das Aufweitungselement 24 mit seinem ersten, unteren Seitenrand 25 an der Längsperforation 12 anliegt. Der Folienschlauch 10 wird mit einer Geschwindigkeit V in Richtung des Pfeils 34 gefördert, so dass die durch die Längsperforation 12 sowie die elektrostatische Anziehung zwischen den Folienbahnen 16, 18 auf das Aufweitungselement 24 wirkenden Kräfte gleich oder kleiner als eine auf das Aufweitungselement 24 wirkende Gravitationskraft FG ist. Die Geschwindigkeit V liegt vorzugsweise im Bereich 0,01 m/s ≤ V ≤ 0,20 m/s.
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Das Aufweitungselement 24 weist vorzugsweise ein Gewicht G im Bereich von 50 g ≤ G ≤ 2.000 g auf, wobei das Gewicht G des Aufweitungselementes 24 angepasst wird, indem z.B. im Zentrum des Aufweitungselementes 24 eine Durchbrechung 36 wie Bohrung eingebracht wird, um das Gewicht G des Aufweitungselementes 24 an die vorherrschenden Bedingungen anzupassen.
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Alternativ können auch mehrere Durchbrechungen in die Fläche des Aufweitungselementes 24 eingebracht werden.
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Bevorzugt ist das Aufweitungselement 24 aus einem Stahlblech, insbesondere Edelstahlblech, gefertigt, wobei das Stahlblech eine Dicke D im Bereich von 2 mm ≤ D ≤ 20 mm, eine Breite B im Bereich von 30 mm ≤ B ≤ 580 mm und eine Höhe H im Bereich von 30 mm ≤ H ≤ 580 mm aufweist.
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Die Oberfläche des Aufweitungselementes 24 ist poliert, insbesondere hochglanzpoliert. Um ein möglichst reibungsarmes Gleiten des Aufweitungselementes 24 in dem Folienschlauch 10 zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die zweiten Seitenränder 26, 28 mit einem Radius im Bereich von 1 mm ≤ R ≤ 10 mm abgerundet sind.
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Auch der erste, untere Seitenrand 25 kann abgerundet sein mit einem Radius 1 mm ≤ R ≤ 10 mm oder kann klingenartig ausgebildet sein, um ein leichteres Trennen der Längsperforation 12 zu ermöglichen.
