DE1903515A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer eng anliegenden Huelse aus plastischem Film rings um einen Gegenstand - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer eng anliegenden Huelse aus plastischem Film rings um einen Gegenstand

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DE1903515A1 DE19691903515 DE1903515A DE1903515A1 DE 1903515 A1 DE1903515 A1 DE 1903515A1 DE 19691903515 DE19691903515 DE 19691903515 DE 1903515 A DE1903515 A DE 1903515A DE 1903515 A1 DE1903515 A1 DE 1903515A1
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Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · D i ρ I.-1 η g. H. B E R K E N F E LD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen
zur Eingabe vom 22. Januar 1969 Wi. Name d. Anm. Weldotron Corporation
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer eng anliegenden Hülse aus plastischem Film rings um einen
Gegenstand.
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Hitzeversiegeln und Schneiden übereinander liegender thermoplastischer Filme, und insbesondere für das Bilden einer engen Filmhüte rings um einen Gegenstand.
Das Verpacken Iron Gegenständen in thermoplastischen Film ist bekannt. Vorteilhafterweise ist der PiIm in der Hitze schrumpfbar und wird anfangs um den Gegenstand herum abgeschlossen und anschließend erhitzt, damit der Film en? um den Gegenstand herum schrumpft. Diese· anfangs abgeschlossene Verpackung kann von Hand vollzogen werden,wie dies beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 o47 991 gezeigt ist. Das anfängliche Abschließen kann aber auch automatisch erfolgen, wie dies z. B. aus der USA-Patentschrift 3 191 356 zu entnehmen ist. Das nachfolgende Erhitzen kann automatisch vollzogen werden, beipielsweise gemäß der USA-Patentschrift 3 222 Boo.
Vs ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung aum Schrumpffilmverpacken einer Palette vorgeschlagen worden. Das Produkt auf der Palette wird mit hitzeschrumpfbarem, thermoplastischen Film umwickelt, welcher anschließend geschrumpft wird, so daß Palette und Produkt vereinigt,
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BAO ORIGINAt.
stabilisiert und gegen schädliche Umwelteinflüsse geschützt wird.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine extrem enge Filmhülse rings um einen Gegenstand vor dem Schrumpfen zu bringen, wobei die Hülse im System des obigen Vorschlages höchst brauchbar ist.
Zu einem Merkmal der Erfindung zählt, daß anfangs der Gegenstand in einen Filmvorhang, bzw. in eine.Filmbahn ^ vorgeschoben wird, wobei der Gegenstand den Film aus einer Filmzuführungsstelle mitzieht, und daß dann ein Paar einklemmender und hitzeversiegeInder Klauenanordnungen auf der Einbuchtung des Filmes hinter dem Gegenstand das Verschließen,, herbeiführt. Mit dem Beginn des Schließens der Klauenanordnungen hinter dem Gegenstand wird die Spannung auf die Bahnzufuhr gesteigert, bis der Film sich streckt, wenn dieKLauen mit dem Verschließen fortfahren, was eine extrem enge Hülse erzeugt. Die Klauenanordnungen schaffen jedoch längs der Versiegelungslinie eine spannungsfreie Portion übereinanderliegender Filmbahnen, welche ohne Spalten oder Fehler versiegelt v/erden kann.
™ Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der ERfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Die Figuren ls 2 und 3 sind schematische perspektivische Ansichten, welche drei aufeinanderfolgende Stadien ä in einem System für die Bildung einer vertikalen Hülse rings um ein bepacktes Tablett zeigen.
Figur 4 ist eine Ansicht von oben im Querschnitt auf ein Paar einklemmender und hitzeversiegelnder Klauenanordnungen zurXTerwnedung im System der Figuren 1,2 und J5 wobei die
W 6o/4 -2-
909838/0847
Klauenanordnungen in schließender, jedoch noch nicht geschlossener Stellung gezeigt sind.
Figur 5 ist eine Teilansicht von oben im Querschnitt, ähnlich der Figur 4, wobei die Anordnungen in völlig geschlossener, geklemmter und hitzeversiegelnder Stellung gezeigt sind.
Wie in Figur 1 gezeigt, wird ein Tablett Io, welches ein aufgepacktes Produkt, beispielsweise gestapelte Schachteln 12, trägt, durch eine Einführungs-Fördervorrichtung Ik in die Richtung des Pfeiles A getragen. Das bepackte Tablett kann auf der Fördervorrichtung mittels eines Gabelliftkarrens angeordnet werden. Die Fördervorrichtung läuft normalerweise, dock beim Annähern des Gabelliftkarrens betSi^rt dieser einen druckbetätigten Druckschalter (pad switch)3 damit die Fördervorrichtung angehalten wird. Die Fördervorrichtung bleibt angehalten, bis der Gabelliftkarren genügend zurückgegangen ist, um den Schalter freizugeben. Dann fängt die Fördervorrichtung wieder zu laufen an. Ein Vorhang bzw. eine Bahn aus Film, welcher wenigstens etwas Elastizität besitzt, erstreckt sich quer über die Fördervorrichtung und wickelt sich von zwei vertikal gelagerten Zufuhrrollen 18 ab. Ein Paar einklemmender und versiegelnder Klauenanordnungen 2ο und 22 erstreckt sich vertikal und ist zwischen einem oberen horizontalen Führungsglied 2H und einem (nicht gezeigten) unteren horizontalen Führunpsglied ^ehaltert und ist mittels geeigneter Organe wie )nicht erezeirten) Ketten oder Luftzylindern seitlich bewegbar. Das bepackte Tablett wird, wie in Figur 2 gezeigt, gegen den Filmvorhane; f* vorwärts bewegt und trägt den Vorhang mit sich, wobei Film von den beiden Zufuhrrollen 18 und zwischen zwei Paaren von Ausführungswalzen 19a, 19b5 losgewickelt wird. Das bepackte Tablett schreitet
«3-
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weiter fort, bis die Hinterkante des Tabletts einen hinreichenden Abstand über die Klauenanordnungen 2o und 22 hinaas vorwärts gekommen ist, daß diese Anordnungen freigelegt sind. Diese in Figur 3 gezeigte Stellung wird mittels einer Fotozelle 26 nachgewiesen, welche durj3h eine Lichtquelle 28 mit Energie versorgt wird. Die Fotozelle betätigt einen RelaisStromkreis 3o, wodurch die Fördervorrichtung angehalten wird und die Klauenanordnungen beginne", sich gegeneinander zu bewegen, um sich hinter dem bepackten Tablett auf der Einbuchtung der Bahn zu schließen. Dadurch werden ) die beiden übereinanderliegenden Filmbahnen versiegelt und getrennt, wodurch ein vertikales Rohr bzw. eine vertikale Hülse aus Film rings um das bepackte Täiett sowie ein neuer Filmvorhang zwischen den Zufuhrrollen für das nächstfolgende · beladene Tablett gebildet wird.
Das erfolgreiche Arbeiten dieses Systems erfordert die Herstellung einer extrem la eng angepaßten Hülse rings um das bepackte Tablett, selbst vor einem endgültigen erfolgenden Filmschrumpfen, da die Schwerkraft dazu neigen würde, eine lockere, vertikal orientierte Hülse von ihrem Platz zu drängen.
™ Um dieses Merkmal zu vollziehen, gehört zu der Einklemmungsund Versiegelungsoperation folgendes: Anfangs wird der Fiimvorhang bei geringer Spannung gehalten, indem eine relativ freie Drehung der Zufuhrrollen 18 und der Ausführungswalzen 19a, 19b und somit das relativ freie Abziehen des Filmes von den Zufuhrrollen gestattet wird. Jedoch beim Beginnen des Schließens der versiegelnden Klauenanordnungen hinter dem bepackten Tablett, betätigen die Klauenanordnungen (nichtgezeigte) Schalter, welche mit Luft betriebene Bandbremsen 32 auslösen. Letztere wirken auf die Ausführungswalzen, bis die Spannung, die durch das Schließen der Klauenanordnungen hervorgerufen wird, welche die Einbuchtung der , Bahn ablenkt, ausreichend ist, um den Film belmFortsetzen des
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Schlleßens der Klauenanordnungen wirklich zum Strecken zu veranlassen, Dadurch wird eine extrem enge Hülse nach der Einklemmungs- und Versiegelungsoperation erzeugt.
Wenn auch eine hohe Filmspannung rings um das bepackte Tablett erforderlich 1st, um eine enge Hülse zu schaffen, so ist doch eine niedrige Filmspannung in dem Bereich erforderlich, in welchem die Versiegelung gebildet wird, damit eine gute, kontiuierliche Versiegelung ohne Spalten oder unvollständige Verschweißungen geschaffen wird. Dies ist deshalb so, weil üblicherweise die übereinanderliegenden Bahnen, welche miteinander zu versiegeln sind, anfangs längs zwei im Abstand voneinander 1 vaiaufenden Linien zusammengeklemmt sind, Es wird dann in den Abstand zwischen diesen beiden Klemmlinien ein Spalt eingeschmolzen. Dieser Spalt dient zum Trennen der übereinanderliegenden Bahnen, während das geschmolzene Material hiervon zu den henachbarten Klemmlinien zurückfließt, um zwei Wülste zu bilden, welche mit den beiden übereinanderliegenden Schichten längs jeder Seite des Spaltes ein zusammenhängendes Ganzes bilden. Wenn die Bahnpör-tionen zwischen den Klemmliriien unter Spannung sind, so können die beiden Schichten der Bahn nicht einheitlich in gegenseitiger Berührung stehen und die durch das Rückschmelzmaterial vom Spalt erzeugten Wülste können mit beiden Bahnschichten kein zusammenhängendes Ganzes bilden. Wenn beispielsweise jede Schicht aus ihrem eigenen Hüökschmelzmateriai ihren eigenen Wulst bildet, so können diese Wülste nur in oberflächlicher Berührung miteinander stehen und keine feste VerschweiSung ergeben. Dieses Problem wird itt der obengenannten USA-Patentschrift 3 191 häfidelt, welche Klattenaiiordnungen beschreibt, die mit Federn belastete Oberflächen und einen Impulsheizdraht aufweisen.
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BADORIGfNAt >
Figur 4 zeigt ein verbessertes vertikales Paar einklemmender und versiegelnder Klauenanordnungen 2o, 22, welche zwischen einem horizontalen.Paar Führungsanordnungen gehaltert und längs dieser Führungsanordnungen bewegbar sind. Jede Klauenanordnung besteht im wesentlichen aus einem Paar im Abstand voneinander befindlicher Elemmflächen und einer zwischenliegenden, relativ beweglichen Verslegelungsfläche.
Die Klauenanordnung 2o weist zwei im Abstand voneinander befindliche, äußere, vertikale Gerüstplatten 4oa, 4ob auf, vrelche jeweils an zwei im Abstand voneinander befindlichen inneren, vertikalen Gerüstplatten Ö4a, 44b befestigt sind, welch letztere jeweils an einer Vielzahl horizontaler Abstandstangen 48 angebracht sind. Eine Klemmf lachen --Unteranordnung ist geschaffen durch eine vertikale Platte 5oa, welche an der Platte 4oa befestigt ist, eine vertikale Platte 52, Vielehe an der Platte 5oa befestigt ist, eine vertikale Platte elastomeren Materials 54a, welche an den Platten 44a, 5oa und 52a befestigt 1st, und eine vertikale Platte elastopmeren Materials 5oa, welche an der Platte 52 a befestigt ist« Ein symmetrischer Satz vertikaler Platten 5ob, 52b, 54b und 56b ist an der vertikaleil Platte 44b befestigt.
Ein vertikaler Versiegelungsstab 60 1st gleitbar1 der Platte 44&^ 44b angeordnet uiid wifd mis&hen filier AtI-zahl von führtMpspIätten $2& und β 2 b geführt, welehe an den Plätten 44a bzw* 44b feefestigt sind* Der ITe^siegelttilgsstafe β ο wird vertikal au^öh ein oberes üöd ein üßtereg Söüenpaar 64ä, 14b g©ftalterts welch© auf ztfed Wölles braeht sind* die durch zwei stä&e 6B am?@h ά§η stab Bö Mndur&k gelagert ä±tta* Sede der ißnw
44b 1st für sie» sit m&i iierliöfitgl· sieb
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SAOORiGINAt
erstreckenden Schlitzen 77a, 77b versehen, durch welche die entsprechenden Wellen 66 hindurchgehen, sowie mit zwei Plattformansätzen 72a, 72b ausgestattet, auf welchen die betreffenden Rollen 64a, 64b rollen. Ein oberer und ein unterer Luftzylinder 74 sind zwischen und an den äußeren, vertikalen Gerüstplatten 4oa bzw. 4o b montiert und zwar mittels eines entsprechenden Bundes 76, welcher zwei Ansätze 78a, 78b aufweist, die in zwei entsprechende Buchsen 8oa, 8ob hineingehen, welch letztere in zwei Bohrungen 82a, 82b in den beiden Platten 4oa, 4ob befestigt sind. Die Zylinder 7^ besitzen entsprechende Kolben 84, wovon ein jeder einen entsprechenden Ausläufer 86 aufweist, bzw. in einem Ansatz endet, welcher eine entsprechende Bohrung besitzt, welch letztere eine ballige Buchse 88 aufnimmt, die wiederum in eine hintere Rille 9o im Versiegelungsstab 6o vorspringt und durch welche Buchse eine entsprechende Welle 66 hindurchgeht. Der Versiegelungsstab 6o besitzt auch eine vordere Rille bzw. einen Sehwalbenschwanzquerschnitt, welcher einen elastomeren Stab 92 mit angepaßtem Schwalbenschwanzquerschnitt aufweist. Die beiden Zylinder 74 sind dazu ausgebildet, den Versiegelungsstab 6o zwischen einer in Figur 4 gezeigten vorderen Stellung und einer in Figur 5 gezeigten hinteren Stellung zu verschieben.
Die Klauenanordnung 22 ist der Klauenanordnung 2o ähnlich und weist vier ähnliche Gerüstplatten 4oc, 4od, 44c, 44d, zwei ähnliche Luftzylinder 74c, entsprechende Kolben 86c, Führungsplatten 62c, 62d und Wellen 66c und Rollen 64c, 64d auf. Es sind zwei symmetrische Klemmoberflächen vorgesehen, wovon eine jede die folgenden Teile aufweist: Eine vertikal sich erstreckende Platte looc, welche an der Platte 44c befestigt ist, eine vertikal sich erstreckende Platte Io2c-,-
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welche an der Platte looc befestigt ist, eine vertikal sich erstreckende Platte lo^fc, welche an der Platte Io2c befestigt ist, eine vertikal sich erstreckende Platte Io6c, welche an der Platte Io4c befestigt ist, ein vertikal sich erstreckendes Polster aus elastomerem Material Io8c, welches an den Platten Io2cj Io4c, loöc befestigt ist, und ein vertikal sich erstreckendes Polster aus elastomerem Material Hoc, welches an der Platte Io6c befestigt'ist. Dfer Vers ie ge lungs s tab βο c unterscheidet sich von dem Verslegelungsstab 6o hinsichtlich seines vorderen Endes. Ein erster, vertikal sich erstreckender, elastomerer Stab 112 ist an der vorderen Kante des Stabes 6oc mittels zwei rechtwinkligen Rückhaltegliedern Il4c, H^d befestigt, welch letztere am Stab 6oc befestigt sind. Ein gegen hohe Temperaturen beständiger, elektrisch nichtleitender Stab ist an dem elastormeren Stab 112 befestigt. Ein elektrischer, durch Strahlung heizender Widerstandsdraht 118 liegt auf dem Stab 116 und wird durch die vordere Oberfläche des Stabes 116 gehaltert. Der Draht kann unter Federspannung zwischen zwei vertikal im Abstand voneinander befindlichen, nicht gezeigten, dielektrischen Blocks gehaltert sein.
Wenn ä beim Arbeiten die Klauenanordnungen 2o und 22 zusammengebracht werden, so wird der Stab Go vor seinen benachbarten Klemmunteranoßdnungen ausgestreckt und der Stab 6oc, welcher den normalerweise heißen Stab 118 trägt, wird hinter seinen benachbarten Klemmunteranordnungen zurückgezogen und zwar durch ihre entsprechenden Luftzylinder 7*1 und 7^c, wie dies in Figur 4 gezeigt wird. Daher wird die Portion 2ooa der Bahn zwischen den beiden Klemmunteranordnungen 3ooa und 3oob durch den Stab 6o ausgebaucht, während der heiße Draht
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außerhalb des wirksamen Heizbereiches der Portion 2ooc der Bahn zwischen den beiden Klemmunteranordnungen 3ooe und 3ood liegt. Wenn die Klauenanordnungen sich einander dicht nähern, so baucht der Stab 6o wirksam in die andere Bahnportion 2ooc zwischen seinen Klemmunteranordnungen 3ooc und 3ood ein. Wenn die Klauenanordnungen vollkommen geschlossen sind, so befinden sich die gegenüberliegenden Klemmunteranordnungen 3ooa und 3ooc sowie 3oob und 3ood in gegenseitiger Berührung und gegeneinandergelegt, wodurch die übereinanderliegenden Bahnen längs der beiden im Abstand voneinander befindlichen, parallelen Linien eingeklemmt werden, wie dies in Pigur 5 gezeigt ist, Nachdem volles Einklemmen der Bahnen stattgefunden hat, zieht der Luftzylinder 7^ den Stab 60 zurück, bis seine Vorderfläche in einer Ebene mit den Vorderflächen der Klemmunteranordnung- liegt, wodurch die Spannung auf den beiden Bahnportionen 2ooa und 2ood zwischen den beiden Klemmlinien aufgehoben wird. Dann schiebt der Luftzylinder 7^c den Stab 60c vor, bis die übereinanderliegenden Bahnportionen zwischen den Stäben 92 und llö eingeklemmt sind und der heiße Draht II8 einen Spalt in die übereinanderliegenden Bahnen geschmolzen hat, wie dies in Figur 5 ge. zeigt ist. Nachdem der Spalt eingeschmolzen tfrorden ist und das geschmolzene Material unter Bildung zweier Wülste zurückgeschmolzen ist, zieht der Luftzylinder 86c den Stab 60c zurück und die Wülste können abkühlen und härten. Wenn gewünscht, kann Kaltluft an die Wülste geblasen werden, um ihr Abkühlen zu beschleunigen. Wenn die Wülste abgekühlt sind, so werden die Klauenanordnungen getrennt, die Fördereinrichtung g beginnt sich zu bewegen und das verpackte, beladene Tablett wird aus der Verpackungsstation ausgestoßen und kann, wenn gewünscht, nunmehr dem Hitzeschrumpfen unterworfen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsformen beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind dem Fachmann vielmehr mannigfaltige Abänderungen ohne weiteres gegeben.
Patent ans ρ r ü c h e
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Claims (4)

Dr. Ing, E. BERKENFEID · PipL-ing. H. SERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen 22. Januar 1969 Wi. n™d.Anm. Weldotron Corporation Patentansprüche : -
1) Verfahren zum Herstellen einer eng anliegenden
Hülse aus plastischem Film rings um einen Gegenstand, bei welchem für den Gegenstand ein Weg vorgesehen wird; ferner eine Bahn aus plastischem Film, welcher mindestens eine gewisse Elastizität besitzt, quer über diesen Weg angeordnet wird, wobei die Filmbahn sich von einer Filmzuführungsstelle her erstreckt; und ferner der Gegenstand gegen die Filmbahn vorgeschoben wird, um die 3ahn längs dieses Weges zu tragen, zusätzlichen Film aus der Fif^uführungsstelle abzuziehen und eine Einbuchtung in der Bahn rings um den Gegenstand zu bilden, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Paar klemmender und versiegelnder Klauenanordnungen auf dieser Einbuchtung, oberhalb und dicht hinter dem Gegenstand forschreitend schließt; daß man während des Schließens dieser Klauenanordnungen eine gesteigerte Kraft auf den Film oberhalb der Klauenanordnungen ausübt, welche gegen die Bewegung des Filmes wirkt,wodurch beim Schließen der Klauenanordnunpqen diese Klauen die seitlichen Portionen der Einbuchtung zusammen ablenken und dadurch die Spannung in der Einbuchtung gesteipert vrird und schließlich der Film unter Eildung der Einbuchtung rings um den Gegenstand gestreckt wird; und daß man die Klauenanordnungen schließt, wodurch ünterportionen dieser seitlichen Portionen der Einbuchtung zusaramengeklemmt und die Unterportionen gegeneinander versiegelt werden, wodurch sich eine Hülse rings um diesen Gegenstand bildet und die Hülse von der FiImzuführungsstelle her befestigt wird.
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2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kraft gegen die Bewegung des Filmes mittels Bremsführungswalzen aufbringt, welch letztere am Film oberhalb der Klauenanordnung und unterhalb der Filmzuführungsstelle angreifen.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Schließen der Klauenanordnungen die Einbuchtung der Bahn zunächst längs zweier im Abstand
^ voneinander befindlicher paralleler Linien einklemmt, wobei " die dazwischen befindliche Bahnportion sich unter Spannung befindet; und daß man anschließend diese Spannung aufhebt und daß man schließlich eine langgestreckte, kontinuferlich arbeitende Wärmestrahlungsquelle in den wirksamen Schmelzbereich dieser Portion bringt.
4) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 3, welche Mittel zum Schaffen eines Weges für den Gegenstand, ferner Bahnzuführungsmittel für das Zuführen und Anordnen einer Bahn plastischen Filmes quer über diesen Weg , sowie Mittel zum Vorwärtsbewegen des Gegenstandes gegen die quer zum Weg befindliche Filmbahn auf-
h weist, um die Bahn längs dieses Weges zu trggen und zusätzlichen Film aus den Zuführungsmitteln abzuziehen, wobei eine Einbuchtung in der Bahn rings um den Gegenstand gebildet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale/: Ein Paar klemmender und versiegelnder Klauenanordnungen, welches diesen VJeg überspreizt und dazu ausgebildet ist, sich hinter dem Gegenstand auf der Einbuchtung in der Bahn gegeneinander zu schließen; Mittel zum entgegengesetzten Abziehen der Bahn von den Zuführungsmitteln; Organe für das Betätigen dieser Mittel für entgegengesetztes Abziehen der Bahn, nachdem der Gegenstand die Bahn in eine Einbuchtung prezogen hat und längs des Weges über die Klauenanordnungen hinaus gewandert ist, so daß beim Schließen der Klauenanordnungen, diese Klauenan-' Ordnungen die Bahn hinter dem Gegenstand ablenken, wodurch die
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Länge der Bahn vergrößert wird und dadurch die beiden übereinanderliegenden Portionen der Bahn dazwischen gestreckt werden; wobei jede dieser Klauenanordnungen zwei im Abstand voneinander befindliche Klemmklauen aufweist, wodurch diese Anordnungen, wenn sie gegeneinander geschlossen werden, die übereinanderliegenden Teile der Bahn längs zweier im Abstand voneinander befindlicher Linien einklemmen; und daß eine Wärmestrahlungsquelle für das Schmelzen eines Spaltes in die übereinanderliegenden Bahnportionen zwischen den beiden Linien und für das Zusammenschweißen der übereinanderliegenden Bahnportionen längs des Spaltes vorgesehen ist-
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