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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten eines Staubsaugerbeutels, eine Vorrichtung zum Falten eines Staubsaugerbeutels und einen Staubsaugerbeutel.
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Es ist bekannt, Staubsaugerbeutel für die Lagerung und den Transport zu falten, um das Packungsvolumen zu verringern. Dabei werden Falten in unterschiedliche Richtungen eingebracht, um dann den gefalteten Staubsaugerbeutel als Paket mit anderen Staubsaugerbeuteln in eine Faltschachtel zu stecken. Für das Falten werden meist Faltschwerter oder Bahnen eingesetzt, die an der gewünschten Position eine Faltkante herstellen. Das Falten über solche Faltschwerter ist allerdings relativ aufwendig und zudem ist die Anordnung der Faltkanten wenig flexibel. Die so gefalteten Beutel können zudem Probleme beim Entfalten besitzen, wobei das Entfalten nach dem Einlegen in einen Staubsauger erfolgt. Wenn ein Staubsaugerbeutel sich nicht vollständig entfaltet, wird das Innenvolumen reduziert und die Saugleistung vermindert.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Falten eines Staubsaugerbeutels bereitzustellen, die ein effektives Falten des Staubsaugerbeutels ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 12 oder 13 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Staubsaugerbeutel zunächst einer Faltstation zum Einbringen mindestens einer Falte oder Wicklung in eine Richtung zugeführt. Die Faltstation weist dabei einen Greifer auf, der einen Abschnitt des Staubsaugerbeutels greift und dann wird der Greifer zusammen mit dem Abschnitt relativ zu einer Führungsvorrichtung gedreht, um ein oder mehrere Falten herzustellen oder den Staubsaugerbeutel aufzuwickeln. Der gefaltete und/oder gewickelte Staubsaugerbeutel wird dann zu einer Fixierstation zugeführt, an der die gefaltete oder gewickelte Position des Staubsaugerbeutels über Fixiermittel gesichert wird. Durch den Einsatz eines drehbaren Greifers oder einer um den Greifer drehbaren Führungsvorrichtung lassen sich besonders effektiv ein oder mehrere Falten oder Wicklungen an dem Staubsaugerbeutel erzeugen, die dann an der nachfolgenden Fixierstation gesichert werden. Der Greifer ermöglicht dabei eine besonders kompakte Faltung des Staubsaugerbeutels bei kurzen Taktzeiten, da anders als bei Faltschwertern gleich mehrere Falten durch das Drehen hergestellt werden können. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Packmaßes bei dem Faltverfahren. Hierbei kann das Greifen vorzugsweise rein mechanisch durch Greifer erfolgen, daneben sind aber auch andere Verfahren geeignet, die den Beutel auf der Basis von beispielsweise elektrostatischen oder pneumatischen/Vakuum Kräfte festgehalten werden. Zudem können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Taktzeiten von über 30 Staubsaugerbeuteln pro Minute, insbesondere über 50 Staubsaugerbeutel pro Minute erreicht werden.
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Vorzugsweise wird der Greifer nach dem Drehen zum Einbringen der Falten oder der Wicklung aus dem Staubsaugerbeutel herausgezogen oder der Staubsaugerbeutel wird von dem Greifer abgezogen. Der Greifer wird bei der Drehung zumindest teilweise in den Staubsaugerbeutel eingewickelt, so dass durch das Herausziehen des Greifers dieser wieder frei gegeben wird und für den nächsten Falt- oder Wickelvorgang eingesetzt werden kann. Dabei kann der Greifer durch einen Antrieb bewegbar sein. Alternativ kann aber auch der Greifer stehen bleiben und der Beutel wird von dem Greifer abgezogen und in der nächsten Station weiterverarbeitet.
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An der Fixierstation wird vorzugsweise mindestens ein Streifen zur Fixierung der gefalteten oder gewickelten Position des Staubsaugerbeutels aufgeklebt. Dabei kann der mindestens eine Streifen an einer Oberfläche einer Halteplatte und einer Oberfläche des Filtermaterials aufgeklebt werden. Die Oberfläche der Halteplatte kann dabei beabstandet von dem Filtermaterial angeordnet sein und der Streifen kann an einem Mittelabschnitt zwischen den aufgeklebten Bereichen frei hängend ohne Kontakt zu dem Filtermaterial angeordnet werden. Dadurch kann der Streifen beim Einlegen in den Staubsaugerbeutel einfacher durchtrennt werden, um dann den Staubsaugerbeutel leicht entfalten zu können.
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Der Streifen wird als Bahnware geschnitten und dann vorzugsweise durch einen Halter C-förmig zugeführt und dann aufgeklebt. Dabei können auch zwei beabstandete Streifen an dem Staubsaugerbeutel aufgeklebt werden. Hierbei kann der Streifen aus Papier bestehen, daneben sind aber auch andere Materialien geeignet wie z.B. Folie, Textil, Gummi, Bänder oder Seile.
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Vorzugsweise wird der Staubsaugerbeutels zu einer ersten Faltstation zum Einbringen mindestens einer Falte in einer erste Richtung zugeführt wird, bevor der Staubsaugerbeutels zu einer zweiten Faltstation zum Einbringen mindestens einer Falte oder Wicklung in eine zweite von der ersten Richtung abweichenden Richtung zugeführt wird. Mindestens eine der Faltstationen weist dabei einen Greifer auf, der einen Abschnitt des Staubsaugerbeutels greift und dann dreht, wobei der Greifer zusammen mit dem Abschnitt relativ zu einer Führungsvorrichtung dreht, um ein oder mehrere Falten herzustellen oder den Staubsaugerbeutel aufzuwickeln.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung werden durch den Greifer zwei Falten an dem Staubsaugerbeutel erzeugt, die das Material des Staubsaugerbeutels schneckenförmig anordnen. Ferner können an einer ersten Faltstation zwei Falten in Längsrichtung und an der zweiten Faltstation zwei Falten in Querrichtung durch den Greifer eingebracht werden, so dass das Packmaß des Staubsaugerbeutels durch die Falten in Draufsicht gesehen auf unter 50%, besonders bevorzugt unter 20 % der Ausgangsfläche reduziert wird.
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Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung zum Falten eines Staubsaugerbeutels bereitgestellt, die einen Greifer mit zwei Greifarmen aufweist, zwischen denen ein Abschnitt eines Staubsaugerbeutels klemmend festlegbar ist. Der Greifer ist dabei drehbar gelagert und kann angetrieben werden, um durch eine Drehbewegung den Staubsaugerbeutel zu falten oder aufzuwickeln, wobei der Greifer in eine Richtung parallel zur Drehachse verfahrbar ist, um aus dem gefalteten oder aufgewickelten Staubsaugerbeutel herausgezogen zu werden.
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Durch den Einsatz eines solchen Greifers lässt sich effektiv eine Faltung oder Wicklung an dem Staubsaugerbeutel herstellen, wobei in einem Arbeitsgang durch das Drehen auch zwei oder mehr Falten erzeugt werden können. Zudem kann durch den Greifer eine schneckenförmige Faltung hergestellt werden, die ein leichteres Entfalten ermöglicht, so dass Probleme durch mangelndes Entfalten nach dem Einlegen des Staubsaugerbeutels reduziert werden.
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Bei einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Greifer rechtwinklig zur Drehachse verfahrbar, um an dem bereits teilweise gefalteten oder aufgewickelten Staubsaugerbeutel das restliche Stück in Art einer Z-förmigen Faltung anzulegen. Auch dadurch kann auf effektive Weise eine das Packmaß erheblich reduzierende Faltung bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise weisen die zwei Greifarme der erfindungsgemäßen Vorrichtung plattenförmige Elemente auf, zwischen denen der Abstand des Staubsaugerbeutels klemmend festlegbar ist. Dadurch kann das Material des Staubsaugerbeutels um die plattenförmigen Elemente der Greifarme gefaltet werden.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Staubsaugerbeutel bereitgestellt, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, wobei der Staubsaugerbeutel eine obere Lage aus Filtermaterial und eine untere Lage aus Filtermaterial aufweist, die randseitig umlaufend über eine Naht miteinander verbunden sind, und eine Halteplatte benachbart zu der Naht an der oberen Lage aus Filtermaterial festgelegt ist. Die Anordnung der Halteplatte außermittig benachbart zu einer Naht, ermöglicht ein effektives Falten auf ein kleines Packmaß und zudem eine Verbesserung des Entfaltens. Denn die Anordnung der Halteplatte benachbart zu einer Naht führt dazu, dass auch die einströmende Luft durch eine Einströmöffnung an der Halteplatte benachbart zu der Naht einströmt, was dazu führt, dass der eintretende Luftstrom schon in Richtung des Entfaltens wirksam ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Staubsaugerbeutels bei der Herstellung;
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2A und 2B zwei Ansichten des Staubsaugerbeutels der 1 nach der Herstellung;
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3A–I mehrere Ansichten eines Verfahrens zum Falten eines Staubsaugerbeutels, und
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4A und 4B zwei Ansichten des gefalteten und fixierten Staubsaugerbeutels.
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Ein Staubsaugerbeutel 1 umfasst eine obere Lage 2 aus Filtermaterial und eine untere Lage 11 aus Filtermaterial, wobei die Begriffe „oben“ und „unten“ lediglich die abgebildete Position bezeichnet und die Lagen 2 und 11 auch anders angeordnet werden können. An der oberen Lage 2 aus Filtermaterial ist eine Einströmöffnung 3 ausgespart, die nicht mittig angeordnet ist, sondern benachbart zu einem Rand der oberen Lage 2 aus Filtermaterial, beispielsweise in einem Abstand zwischen 1 bis 4 cm.
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An der Einströmöffnung 3 ist eine Halteplatte 4 festgelegt, wobei der Begriff „Halteplatte“ nicht nur plattenförmige Elemente umfassen soll, sondern auch andere geometrische Formen von Halterungen, die dazu dienen, den Staubsaugerbeutel 1 an einem Staubsauger zu fixieren. Die Halteplatte 4 umfasst einen Ring 5, der um die Einströmöffnung 3 angeordnet ist und an der oberen Lage 2 aus Filtermaterial fixiert ist, vorzugsweise durch Schweißen.
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An dem Ring 5 ist ein Kragen 6 mit einer Dichtung angeformt, der mit einem Stutzen eines Staubsaugers verbindbar ist. An der Einströmöffnung 3 in dem Kragen 6 ist ein Verschlusselement 7 in Form einer verschwenkbaren Platte angeordnet. Ferner sind an dem Kragen 6 beabstandet von dem Ring 5 zwei Arme 8 vorgesehen, die beabstandet von der oberen Lage 2 aus Filtermaterial angeordnet sind und an dem jeweils ein Streifen 9 fixiert werden kann, um eine gefaltete Position des Staubsaugerbeutels 1 zu fixieren. Vorzugsweise weist die Halteplatte 4 geeignete Flächen zum ankleben des Streifens 9 auf, die z.B. eine erhöhte Rauigkeit oder Riffelung besitzen.
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In den Staubsaugerbeutel 1 ist ferner ein streifenförmiges Materialstück 10 angeordnet, das mehrere Funktionen besitzt. Das Materialstück 10 dient einerseits als Prallschutz und andererseits als Staubspeicherelement und auch als Diffusor. Das Materialstück 10 ist streifenförmig ausgebildet und kann an gegenüberliegenden Seiten an einer Naht des Staubsaugerbeutels 1 fixiert werden. Zudem ist es möglich, das Materialstück 10 in einem mittleren Bereich an der oberen Lage 2 des Staubsaugerbeutels 1 zu fixieren, um ein Unterströmen des Materialstückes 10 zu ermöglichen und somit die zur Verfügung stehende Filterfläche zu vergrößern. Das Materialstück 10 kann dabei aus einem Ein- oder Mehrlagenvliesmaterial, insbesondere einem Krempelvlies, einem Schaumstoff oder anderen Materialien bestehen.
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In den 2A und 2B ist der noch ungefaltete Staubsaugerbeutel 1 gezeigt. Die obere Lage 2 und die untere Lage 11 aus Filtermaterial sind an einer umlaufenden Seitennaht 12 miteinander verbunden, insbesondere durch Schweißen oder Kleben. Die Lagen 2 und 11 sind dabei nicht rechteckig ausgebildet, sondern sechseckig, wobei ein rechteckförmiger Bereich vorgesehen ist, der von der Seitennaht 12 U-förmig eingefasst ist und ein trapezförmiger Bereich. In dem trapezförmigen Bereich der oberen Lage 2 ist die Halteplatte 4 benachbart zu der Seitennaht 12 an einer Trapezspitze angeordnet ist. Die Positionierung der Halteplatte 4 außermittig in dem trapezförmigen Bereich führt zu einem besonders guten und sicheren Entfalten nach dem Einlegen des Staubsaugerbeutels 1.
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Der Staubsaugerbeutel 1 soll für die Lagerung und den Transport auf ein kleineres Packmaß reduziert werden, wobei hierfür zunächst an einer ersten Faltstation Falten 13 vorgesehen werden, die sich parallel zu den längeren Seiten des Materialstückes 10 erstrecken. Nach dem Einbringen der Falten 13 wird der Staubsaugerbeutel 1 in der vorgefalteten Position dann noch weiter gefaltet, wie dies mit Bezug auf die 3 näher erläutert wird.
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In 3A wird der Staubsaugerbeutel 1 zunächst an einer ersten Faltstation mit den Falten 13 versehen, wobei hierfür an gegenüberliegenden Seiten Faltschwerter 14 vorgesehen sind, die dafür sorgen, dass ein äußerer Streifen jeweils auf einen Mittelabschnitt 15 gefaltet wird, wobei die gefalteten Abschnitte auf die untere Lage 11 aus Filtermaterial gefaltet werden, also auf die der Halteplatte 4 gegenüberliegende Seite. Nach dem Einbringen der Falten 13, die sich im Wesentlichen parallel zur Längskante des Materialstückes 10 erstrecken, wird der Staubsaugerbeutel 1 zu einem Drehtisch 16 geführt, wobei die bereits eingebrachten Falten 13 durch Führungsschienen gehalten werden. An dem Drehtisch 16 wird ein Staubsaugerbeutel 1 im Bereich der Halteplatte 4 gegriffen und dann um eine Achse 17 gedreht, wobei der Staubsaugerbeutel 1 an einem Halter 18 fixiert wird. Dadurch wird erreicht, dass die Halteplatte 4 in Förderrichtung nicht mehr vorne angeordnet ist, sondern hinten. Es ist natürlich auch möglich, auf einen solchen Drehtisch 16 zu verzichten, wenn der Staubsaugerbeutel 1 ohnehin so gefördert wird, dass die Halteplatte 4 hinten angeordnet ist bezogen auf die Förderrichtung.
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Der gedrehte Staubsaugerbeutel 1 wird dann von den Haltern 18 entnommen und einer zweiten Faltstation zugeführt, wobei die Falten 13 durch Halteelemente gesichert werden. Wie in 3E gezeigt ist, besitzt die zweite Faltstation einen Greifer 20, der zwei plattenförmige Greifarme 21 und 22 aufweist. Die plattenförmigen Greifarme 21 und 22 können aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, um einen Endabschnitt des gefalteten Staubsaugerbeutels 1 zu fixieren. Dabei greift der obere Greifarm 21 in 3E) auf eine Rückseite 19 des Staubsaugerbeutels 1 und der untere Greifarm 22 greift auf eine Vorderseite des Staubsaugerbeutels 1, an dem auch die Halteplatte 4 angeordnet ist.
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Nach der klemmenden Fixierung eines Endabschnittes des Staubsaugerbeutels 1, der beispielsweise eine Länge zwischen 15 % bis 40 % der gesamten Länge des Staubsaugerbeutels 1 aufweist, wird der Abschnitt über den Greifer 20 gedreht, wie dies in 3F gezeigt ist. Durch das Drehen des Greifers 20 werden nun ein oder mehrere Faltungen senkrecht zu den Falten 13 eingebracht.
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In 3G hat der Greifer 20 eine Drehung um 180° vollzogen, so dass nun der vorher untere Greifarm 22 oben angeordnet ist und eine erste Falte eingebracht wurde. Durch weiteres Drehen des Greifers 20 wird eine zweite Falte eingebracht und nun befindet sich der anfangs obere Greifarm 21 wieder in der oberen Position. Nach dem Einbringen der zwei Falten wird nun der Greifer 20 parallel zur Richtung der neu hergestellten Falten aus dem Staubsaugerbeutel 1 herausgezogen und ein gefaltetes Paket 23 des Staubsaugerbeutels 1 wird an eine Fixierstation übergeben.
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In den 3F und 3G wird jeweils der Greifer 20 bewegt, während umgebende Führungsvorrichtungen oder Anlageflächen stationäre sind. Es ist natürlich auch möglich, den Greifer 20 stationär anzuordnen und den Staubsaugerbeutel 1 durch eine um den Greifer 20 sich bewegende Führungsvorrichtung zu falten oder zu wickeln. Für den Falt- oder Wickelvorgang muss lediglich eine Relativbewegung zwischen dem Greifer 20 und einer umgebenden Führungsvorrichtung stattfinden.
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In der nachfolgenden Fixierstation wird die gefaltete Position des Staubsaugerbeutels 1 fixiert, damit dieser ein Paket 23 ausbildet.
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In den 4A und 4B ist jeweils ein Paket 23 eines gefalteten Staubsaugerbeutels 1 gezeigt. Der gefaltete Staubsaugerbeutel 1 umfasst eine erste Falte 27 benachbart zu der Halteplatte 4 und eine zweite Falte 28 benachbart zu der Halteplatte 4 an der gegenüberliegenden Seite. Dabei ist der Staubsaugerbeutel 1 schneckenförmig gefaltet, so dass eine obere Lage 24 mit der Halteplatte 4 über die Falte 27 mit einer unteren Lage 25 verbunden ist und die untere Lage 25 über die zweite Falte 28 mit einer mittleren Lage 26 verbunden ist, die zwischen der oberen Lage 24 und der unteren Lage 25 aufgenommen ist.
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An der Fixierstation wird eine Fixierung der Falten 27 und 28 dadurch erreicht, dass zwei Streifen 9 aufgeklebt werden. Hierfür wird jeder Streifen 9 an einer Oberfläche an einem hervorstehenden Arm 8 an der Halteplatte 4 aufgeklebt und an einem gegenüberliegenden Ende an einer Unterseite 29 der unteren Lage 25 aufgeklebt. Dadurch werden die Falten 27 und 28 sowie die zuvor hergestellten Falten 13 fixiert, wobei ein mittlerer Abschnitt jedes Streifens 9 beabstandet von dem Filtermaterial angeordnet ist, da die Arme 8 ebenfalls beabstandet von dem Filtermaterial positioniert sind. Dadurch kann beim Einlegen des Staubsaugerbeutels 1 der Streifen 9 leichter durchtrennt werden, beispielsweise durch ein geräteseitig vorgesehenes Messer.
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Das Entfalten des Staubsaugerbeutels wird nach dem Durchtrennen der Streifen 9 durch die schneckenförmige Faltung verbessert, da die mittlere Lage 26 die untere Lage 25 schon weg von der oberen Lage 24 drückt, so dass die Falten 27 und 28 leichter entfalten. Zudem wird das Entfalten durch einen eintretenden Luftstrom gefördert, der zunächst die Falten 27 und 28 entfaltet, damit dann auch die Falten 13 entfaltet werden.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurden durch den Greifer 20 zwei Falten 27 und 28 hergestellt. Es ist natürlich auch möglich, mit dem Greifer 20 drei oder mehr Falten an dem Staubsaugerbeutel 1 vorzusehen. Zudem kann statt einer Faltung auch eine Wicklung hergestellt werden, so dass der Staubsaugerbeutel 1 aufgewickelt statt gefaltet wird, insbesondere zu einer Rolle. Zudem kann statt einer schneckenförmigen Faltung auch eine Z-förmige Faltung hergestellt werden. Hierfür kann der Greifer 20 rechtwinklig zur Drehachse verfahren werden, um an dem bereits teilweise gefalteten oder aufgewickelten Staubsaugerbeutel das restliche Stück in Art einer Z-förmigen Faltung anzulegen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst den Greifer 20 mit den zwei Greifarmen 21 und 22, die einerseits aufeinander zu bewegt werden können, um einen Abschnitt des vorgefalteten Staubsaugerbeutels 1 zu greifen. Dann wird der Greifer 20 für den Faltvorgang in Förderrichtung bewegt, wobei danach die Greifarme 21, 22 parallel zur Richtung der Falten 27 und 28 herausgezogen wird. Die Greifarme 21 und 22 sind somit in alle drei Richtungen bewegbar und zudem drehbar angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsaugerbeutel
- 2
- obere Lage
- 3
- Einströmöffnung
- 4
- Halteplatte
- 5
- Ring
- 6
- Kragen
- 7
- Verschlusselement
- 8
- Arm
- 9
- Streifen
- 10
- Materialstück
- 11
- untere Lage
- 12
- Seitennaht
- 13
- Falte
- 14
- Faltschwert
- 15
- Mittelabschnitt
- 16
- Drehtisch
- 17
- Achse
- 18
- Halter
- 19
- Rückseite
- 20
- Greifer
- 21
- Greifarm
- 22
- Greifarm
- 23
- gefalteter Staubsaugerbeutel
- 24
- obere Lage
- 25
- untere Lage
- 26
- mittlere Lage
- 27
- erste Falte
- 28
- zweite Falte
- 29
- Oberfläche
