DE2046957A1

DE2046957A1 - Schrumpffolienpackung mit Schaumstoff folie

Info

Publication number: DE2046957A1
Application number: DE19702046957
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Suzuka Watanabe (Japan) P
Original assignee: Asahi Dow Ltd , Tokio
Priority date: 1969-09-24
Filing date: 1970-09-23
Publication date: 1971-06-24
Also published as: NL7014047A; ES383835A1; GB1298602A; FR2062566A5; CA945951A; US3734273A

Description

11 Sep. t970

A&AHI-BOW LIMEOKB
Tokio/Jap an

Schrumpffolienpackung mit Schaumstoffölie

sisnnxcisnsssMsxasBsxszsszssEnaEXBssB

Die Erfindung bezieht sich auf die Verpackung von Gegenständen unter Zuhilfenahme von Kunststoffmaterialien. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Auf schrumpf verpackung unter Be*. nutzung von Schaumstoffen.

Das bekannte Verpackungsverfahren, bei dem man mit Peinfolien «der Grobfolien arbeitet, kam meistens dann in Anwendung, trenn Handelserzeugnisse für eine längere Zeitdauer in reinlichem Zustand eingelagert oder wenn Gegenstände in größerer Stückzahl zusammengefaßt werden sollten. Dieses Verfahren gilt insofern als vorteilhaft, als hierbei durch Mechanisierung eine Erhöhung der Arbeitsproduktivität erzielt werden kann. Doch ist auch ein Kartonverpaekungsverfahren bekannt geworden, bei dem die Gegenstände Stück für Stück einzeln verpackt un'i hierauf mehrere Gegenstände au Partien oder Posten zusammengefaßt werden. Paßt man diesen Vorgang im Hinblick auf den anschließenden Transport der Gegenstände odsr Erzeugnisse näher ins Auge, so kann das erwähnte bekannte Verfahren

nicht

nicht immer als befriedigend angesehen werden. So bereitet in diesem Fall nicht nur die Handhabung zerbrechlicher Gegenstände sondern beispielsweise auch solcher Erzeugnisse, bei denen schon eine geringfügige Beschädigung der Oberfläche eine erhebliche Wertminderung mit sich bringt, wie etwa bei Japanlaokwaren, in verschiedener Form aufgewickelten Faeerprodukten, leichtverderblichen Früchten und Musikinstrumenten, größere Umstände als bei sonstigen Waren. Mit anderen Worten, die Oberflächen dieser Erzeugnisse können nieht wirksam geschützt werden, wenn man nicht eine Form der Verpackung wählt, die mit hohem Arbeitszeit- und Kostenaufwand verbunden ist.

In diesem Sinne typische Verpackungsprobleae ergeben sieh

L· beispielsweise bei den bereits erwähnten Faserprodukten, worauf nun

näher eingegangen werden soll.

Faserprodukte, so zum Beispiel Garne, die auf Schuß spulen oder Garnspulen aufgewickelt sind , werden zum Transport üblicherweise zu je 20 oder 30 Stück in Wellpappkartons verpackt. Durch Erschütterungen beim Transport dieser Faserprodukte und durch die Aufprallwucht beim Verladen kommen jedoch die Oberflächen der Garnlagen in Unordnung oder es tritt eine Beschädigung ein, was dann bei den nach dem Transport vorgenommenen Arbeitsgängen, die dem Webvorgang voraufgehen, also beim Scheren, Aufbäumen und bei der Schußfadenspulung, leicht zum Bruch der Elementarfäden in den aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehenden Garnen führt, was ferner Garnfehler in- ^ folge örtlicher Entspannung bei gleichzeitiger Spannung der Fäden an

anderen Stellen in den aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehenden Garnen, Flugfaserbildung oder Fadenbruch zur Folge hat. Tritt dieser Fall ein, so ist dies nicht nur mit einem hohen Arbeitszeit- und Kostenaufwand für die Überprüfung und Beseitigung dieser Schäden verbunden, sondern die aus solchen beschädigten Garnen hergestellten Textilien erfahren darüber hinaus auch eine Wertminderung, die erhebliche Verluste nach sich ziehen kann.

Zur Vermeidung solcher Schäden und Produktionsausfälle hat man bislang schon größtmögliche Sorgfalt walten lassen und einen beträohtliohen Aufwand in der Verpackung solcher Erzeugnisse in Kauf genommen. Damit sich die Garnlagen benachbarter Spulen nicht berühren und damit die Garnlagen auch nioht gegen die Innenwandungen der

Yerpaokungsschaohteln

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Verpackungsschachteln stoßen, ist man beispielsweise zu einer Methode der Kartonverpackung übergegangen, bei der Kartons von einem bestimmten Aufbau benutzt werden, wobei in jeden Wellpappkarton unter die Spulen ein plattenartiges Teil eingelegt wird, an dem Vorsprünge vorgesehen sind, die in die Spulenhohlräume eingreifen können, während ein weiteres plattenartiges Teil mit Löchern zur Aufnahme der Spulen auf diese aufgelegt wird, oder man ist so vorgegangen, daß Schaumstoffteile in Form von Flanschen mit etwas größerem Durchmesser als die Garnlagen zum Abdecken der Faserprodukte an beiden Enden benutzt werden, wobei diese in Form von zylindrischen oder konischen Kreuzspulen vorliegen, um die Produkte so zu einem Verbundkörper zusammenzufassen, der hierauf in eine aufschruapfbare Kunststoffolie verpackt wird.

Allgemein läßt sich sagen, daß verschäumte Kunststoffe in breitem Maße in der obenerwähnten Weise als Verpackungsmaterial eingesetzt worden sind, weil sie eine hohe Schlagfestigkeit haben. Hinsichtlich der Möglichkeiten zur Verwendung dieser Schaumstoffe als Verpackungsmaterialien kann eine grobe Einteilung in die folgenden drei Verfahrensweisen vorgenommen werden:

(1) ein Verfahren, bei dem granulierte oder zerkleinerte Schaumstoffe als Verpackungsmaterial zum Einbetten eines zu verpackenden Gegenstandes dienen (US-amerikanisches Patent 3 147 321;)

(2) ein Verfahren, bei dem ein unverschäumtes Granulat, das mit einem Schaummittel durchtränkt ist, in einer Form verschäumt wird, deren Ausbildung der des zu verpackenden Gegenstandes entspricht, worauf der so erhaltene, verformteSchaumstoff zum Verpacken dieses Gegenstandes benutzt wird»

(3) ein Verfahren zum Verpacken eines Gegenstandes in einem Wellpappkarton oder in einer ähnlichen äußeren Verpackungsumhüllung, bei dem ausgeschnittene Schaumstoffstücke an geeigneten Stellen im Inneren der Verpackungeumhüllung angebracht werden, um so ein Gerüst oder Gefüge aufzubauen, in dem diese Schaumstoffstücke mit der äußeren Verpackungsumhüllung kombiniert sind (US-amerikanisches Patent 3 404 827·)

Bei diesen bekannten ¥erpackungsverfahren, bei denen ver-

schäumte

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'schäumte Kunststoffe eingesetzt wurden, hat man sieh indessen nur deren Stoßdampfungseigenschaf ten zunutze gemaoht, und nach dem weiter oben über die Faserprodukte Gesagten ist es klar, daß gewisse Fälle eintreten können, in denen die bekannten Verfahren zu keiner befriedigenden Lösung der Verpaokungsprobleme führen.

Andererseits haben Aufschrumpfverpaokungsverfahren, bei denen mit auf schrumpf baren Kunststoffolien auf der Basis Ton Vinyl-, Vinyliden-, Polypropylen- und Polyäthylenmaterial gearbeitet wird, viele Vorzüge, so beispielsweise schon in der Arbeitseinsparung, die durch den automatischen Ablauf des Verpackungsrorgangs bedingt ist, sowie auch in der besseren Lagerfähigkeit der Produkte. Diese

Verfahren haben allerdings auch Mängel, die unter anderem aus der

Tatsache herrühren, daß bei der Verwendung solcher aufschrumpfbarer Folien zum Verpaoken Ton Erzeugnissen eine Stoßdämpfungswirkung nieht erzielt werden kann, wenngleich Abriebschäden durch Reibung der verpackten Gegenstände aneinander mittels des aufgeschrumpften Verpackungsmaterials weitgehend! vermieden werden können. Aus diesem Grund mußte im Halmen von Verfahren dieser Art sur Hervorbringung der Steßd&apfungswirkung zusätzlich ein Arbeitsgang vorgesehen werden, der im Zuge des Verpackens in Kartone Torgenommen wird, was aber mit einem erhebliehen Material- und Arbeitsaufwand verbunden ist, oder man mußte so vorgehen, daß beim Vorgang der Folienauf Schrumpfung Vorkehrungen getroffen werden, um die Folie noch zusätzlich mit einer die Schlagfestigkeit erhöhenden Anordnung zu

w kombinieren.

Durch die Erfindung wird eine Verpackung und ein Verfahren sur Herstellung dieser Verpackung geschaffen, wobei in diesem Bahmen sämtliche obengenannten Mangel ausgeschaltet sind*

Sie Erfindung hat sur Aufgabe, neue Anwendungemöglichkeiten für verschäumte Kunststoffe su sohaffen.

Weiterhin hat die Erfindung sur Aufgabe, elm Verfahren zu schaffen, bei dem ein sur Aufbringung auf eim Erzeugnis mit leicht zu beschädigender Oberfläche geeigneter Schaumstoff naeh Prüfung seiner Eigenschaften unter Anlegen strenger Kriterien ausgewählt wird, um ihn hiex.jf in vorteilhafter Weise sum Verpacken

dieses

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- 5 -dieses Erzeugnisses einzusetzen.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Verpackung für hochwertige Erzeugnisse zu schaffen, die ein· robustere Handhabung dieser Erzeugnisse gestattet als die üblichen Verpackungen.

Bes weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Verpackung für ein Erzeugnis mit leicht zu beschädigender Oberfläche zu schaffen, die geeignet ist, auch einer völlig unfachgemäßen und strapaziösen Handhabung bei Ladevorgängen standzuhalten.

Bes weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren zur Verpackung von Erzeugnissen nit hochempfindlicher Oberfläche zu schaffen, das eine Automatisierung des Verpackungsvorgangs gestattet, wohingegen zum Verpacken der gleichem Erzeugnisse bislang ein erheblicher Arbeitsaufwand erforderlich war.

Bes weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren zur Verpackung von Erzeugnisses, zu schaffen, bei denen, das Verpackungsmaterial in einem solchen Maße stoßdämpfend wirken muß, wie dies nach den bekannten Verfahren nicht zu bewerkstelligen war, wobei dieses Ziel durch Verwendung eines nicht aufwendigen Materials erreicht wird.

Bes weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, diejenigen Probleme zu lösen, die beim Verpacken empfindlicher oder hochwertiger Erzeugnisse auftreten, welche auch nach dem Ferntransport nicht den geringsten Oberflächenschaden oder -fehler aufweisen dürfen, wenn das betreffende Erzeugnis aus der Verpackung entnommen wird.

Darüber hinaus hat die Erfindung auch zur Aufgabe, eine vorteilhafte Verpackungsform für aufgespulte Faserprodukte, industriell· Erzeugnisse, Musikinstrumente «der Früchte zu schaffen.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sieh aus dem Zusammenhang; der nachfolgenden Beschreibung.

In den Zeichnungen zeigern

Figur 1 eine schematisiert· ftuersohnittsansieht, in der •in verschäumteβ Kunststoffmaterial dargestellt ist, das nach dem •rfindungsgemäßen Verfahren «ng anliegend auf die Oberfläche eines Faserprodukte aufgebracht wurde;

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figur 2 eine perspektivische Ansieht einer in erfindungsgemäßer Weise verpackten Garnspule, wobei Teile weggebrochen sind;

Figur 3 eine graphische Darstellung jtur Erläuterung der Wärme schrumpf ungsvorgänge ,bei versehäumten Kunststoffolien, wie sie Ik lähmen der Erfindung in Betracht kommen;

Figur 4 eine schematisierte Seitenansicht einer Garnspule für die Kettspulung}

Figur 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehungen zwischen Druckspannung und Stauchung bei verschiedenen Tersohäumten Kunststoffolien)

^ Figur 6 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der

Beziehungen zwischen Druckspannung und Stauohung bei einer verschäumten Polystyrolfolie und bei einer verschäumten Polyäthylenfolie in einem breiten Bereich unterschiedlicher Stauchungsbedingungen j

Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer in erfindungsgemäßer Weise mit einer verschaumten Kunststoffolie überzogenen Spieldose, wobei Teile weggebrochen sind} und

Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer in erfindungsgemäßer Weise mit einer verschäumten Kunststoffolie überzogenen Melone.

Das Erfindungswesentliche liegt (l) in einem Verfahren

™ dahingehend, daß ein Teil der Oberfläche eines zu verpackenden Gegenstandes oder seine Gesamtoberfläche in eine weiche, elastische, aufschrumpfbare Schaumstoffolie gehüllt wird, worauf diese Schaumstofffolie zum Auf schrumpfen erhitzt wird, und (2) in einer nach diesem Verfahren erhaltenen Verpackung, die ausgezeichnete Stoßdämpfungseigensohaften hat, wodurch die Oberfläche des so verpackten Erzeugnisses geschützt wird.

Bei der im Bahnen der Erfindung verwendeten Schaumstofffolie handelt es sich um eine weiche und elastische, versohäumte Folie aus einem thermoplastischen Kunstharz, so beispielsweise aus einem aliphatischen Polyolefin wie etwa einem Polyäthylen niederer oder hoher Dichte, einem ithylenvinylacetat-Misohpolymerisat, einem

Gemi sch

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Gemisch von Polyäthylen mit einem A'thylenvinylacetat-Mischpolymerisat oder einem Gemisch von Polypropylen mit Polyäthylen oder auch aus einem halogenieren Polyolefin wie etwa Polyvinylchlorid, einem Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Mischpolymerisat oder einem chlorierten Polyäthylen, das durch Einbringen eines Weichmachers weichgestellt ist. Die Schaum stoff ο lie ist vorzugsweise auf das 1Of ache bis 5Ofache ihres ursprünglichen Volumens verschäumt.

Die im Bahmen der Erfindung zu benutzende Schaumstoffοlie wird vorzugsweise aus eine» A'thylenvinylacetat-Mischpolyaerisat hergestellt, das bis zu 20 Prozent Vinylacetat enthält, oder auch aus einem Gemisch von Polypropylen oder Polyäthylen mit einem Äthylenvinylacetat-Mischpolyaerisat, das bis 20 Prozent Vinylacetat enthält.

Bei einer Betrachtung der Figur 5 wird klar, daß die im Rahmen der Erfindung verwendeten verschäuaten Kunststoffe weich und elastisch sein müssen. Bei dieser Figur 5 handelt es sich um eine graphische Darstellung der Stauchungskenndaten folienartiger Schaumstoffe (Stärke etwa 2 mm) aus unterschiedlichen Polymerisaten, die nach der Methode der US-amerikanischen Noravorschrift ASTM-D-1372 bei Vorverdichtung um 2trozent auf das 30fache ihres Volumens verschäumt wurden. In Figur 5 bezeichnet die Bezugszahl 11 eine Kurve, die das Stauchungsverhalten eines verschäumten Polystyrols bei steigender Druckspannung wiedergibt, die Bezugszahl 12 bezeichnet die entsprechende Kurve für das Stauchungsverhalten eines verschäumten Polypropylens, die Bezugszahl 13 eine Kurve für das eines verschäumten Polyäthylens hoher Dichte, die Bezugszahl 14 eine Kurve für das eines verschäumten Polyäthylen-Mischpolymerisats hoher Dichte »it 10 Prozent Polypropylen, die Bezugszahl 13 eine Kurve für das eines verschäumen Polyäthylen niederer Dicht·, die Bezugezahl 16 eine Kurve für das eines versehäumten, weichgestellten Polyvinylchlorids und die Bezugszahl 17 bezeichnet eine Kurv· für das Stauchungeverhalten einer Schau»stoffolie, die aus ein·» Gemisch von Polyäthylen ait einem Äthylenvinylacetat-Mischpolyaerieat besteht. Aus Figur 5 geht klar hervor, daß das ver»chäu»te Polystyrol (Kurve 11) Kompressionseigenschaften besonderer Art besitzt, da sich nä»lich di· sechs anderen Kurven weiter nach rechte erstrecken (im Unterschied zu der Kurve 11 enden diese sechs Kurven nicht etwa an den Punkten ganz

rechts

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•rechte, sondern sind hler lediglich aus Zweckmäßigkeitegründen nicht weitergeführt), wohingegen die StauchungekurTe 11 für das verschäumte Polystyrol tatsächlich an eine* Punkt endet, an dem sioh die Druckspannung auf 2,6 kg/cm beläuft, wobei eine Stauchung um etwa 11 Prosent eintritt. Dieser Punkt bezeichnet den Sachverhalt einer solchen Starrheit des verschäumten Polystyrole, daß hier eine bleibende Verformung festzustellen ist. Sohaumstoffolien, bei denen je Stauchungseinheit ein hoher Druckspannungswert erforderlich ist, sind also im Rahmen der Erfindung unbrauchbar. Zu widerraten ist auch eine Verwendung solcher Schaumstoffe, bei denen beim inlegen einer hohen Druckspannung eine bleibende Verformung eintritt. Diese beiden Festfc Stellungen können dahingehend konkretisiert werden, daß die im Bah nen der Erfindung zu verwendenden Schaumstoffolien so beschaffen sein müssen, daß einerseits die zur Hervorbringung einer Stauchung um 10 Prozent erforderliche Druckspannung den Wert Ton 2 kg/cm nicht überschreitet und daß andererseits bei Druckspannungen bis etwa 3 kg/cm noch keine bleibende Verformung eintritt.

Es soll nun anhand, der Figur 6 auf die zwischen Druckspannung und Stauchung bestehenden Beziehungen in jenem Bereich näher eingegangen werden, der anschließend an das rechte Teil der Figur zu denken, dort jedoch nicht gezeigt ist* Figur 6 veranschaulicht das Druckepannungs-Stauchungsverhaiten nicht nur für den Fall einer steigenden Druckspannung, sondern auch für den der abnehmenden Druok- ^ belastung, also beim Entspannen eines Stauchdrucke. In, Figur 6 be-

" zeichnet die Besugszahl 18 die Druokspannungs-Stauchungskurve für

die obige verschäumte Polystyrolfolie, die Kurve 19 gibt das Stauchungeverhalten der versehäumten Polyäthylenfolie der Figur 5 bei steigendem Stauchdruck bis zum Punkt einer 7 5p ro z en ti gen Kompression wieder und die Kurve 20 veranschaulicht für diese Folie die Beziehungen «wischen Stauehdruck mnd Stauchverformung für den Fall einer fortschreitenden Stauohdruckrelaiation nach erfolgter 75prozentiger Stauchung, wobei in umgekehrter Richtung die gleichen Phasen der Druokbeaufsohlagung durchlaufen werden wie bei der Kurve 19· Aus Figur 6 ist «u entnehmen, daß die im Rahmen der Erfindung verwendeten Schaumstoffe, fHr die hier ein versehäumtes Polyäthylen und ein versohäumtee Polypropylen al« typische Beispiele gelten

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'mögen, keiner bleibenden Verformung unterliegen, und: zwar auch dann nicht, wenn man sie einen Stauchdruck von etwa 3 kg/ca aussetzt, sondern daß bei diesen Stoffen die Stauchung beim Nachlassen des Stauohdrucks im wesentlichen wieder rückgängig gemacht wird. Die Eigenschaften der versehäumten Kunststoffe sollen sich nicht nur Tor dem Verpackungsvorgang in den genannten Bereichen halten, sondern auch noch nach erfolgter Aufschrumpfung.

Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten. Schaumstoffe müssen außer den obenerwähnten Eigenschaften aber auch ein entsprechendes WärmeSchrumpfungsvermögen zeigen.

Zur Messung des Wärmesohrumpfungsvermögens wird bei den im Rahmen der Erfindung benutzten Schaumstoffen nach der US-amerikanischen ¥ormvor schrift ASTM-B-12O4-54 verfahren. Hierbei wird ein quadratisches Probestück mit einer Seitenlänge von 25 ca zwischen zwei Papierbogen von gleicher Größe gelegt und einem. Schrumpfungs-. Vorgang unterworfen, indem man es für eine bestimmte Zeitdauer in einem Heizschrank beläßt, der auf einer genau festgelegten Temperatur gehalten wird. Nach dem Abkühlen wird die Länge des Probestücks in der Längsrichtung oder in der Horizontalen gemessen und seine Wärmeschrumpfung wird nach der Gleichung

A¹ - A a - * 100

errechnet, worin a die Wärmeschrumpfung bezeichnet, während A die Läng« des Probestücks in der Längsrichtung oder die Länge in der Horizontalen vor dem Wärme Schrumpfungsvorgang und A¹ die Länge des Probestücks in der Längsrichtung oder in der Horizontalen nach erfolgter Wärm·schrumpfung bezeichnen.

Im Rahmen der Erfindung ist der nach der obigen Meßmethode errechnet· Wärmeschrumpfungswert bei einer bestimmten Temperatur jedoch von untergeordneter Bedeutung. Dies ist deshalb der Fall, weil ·■ für dl« hier in Betracht kommenden Zwecke wenig Sinn hat, exakte Festlegungen hinsichtlich der Erhitzungodauer, der Temperatur, der Stärke und do· erforderlichen Wärmeschrumpfungewort· dor Sohaumstoffolie su troffen, da hierüber in dor Praxis ron Wall zu VaIl anders entschieden worden muß. Bei dom erfi&dunf «gemäß en Auf-■•hrtwpfverpaekungeverfahrea wird man dio Irhit«ungetomperat»r und

Erhjtmngodattor

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Erhitzungsdauer zweckmäßigerweise festlegen unter Berücksichtigung der Art und der Stärke der benutzten Schauestoffolie, der Art und Form des zu verpackenden Erzeugnisses, des Wärmeschrumpfungswerteβ der Schaumstoffοlie bei der jeweiligen Temperatur und der erforderlichen Verpackungsgeschwindigkeit, wobei auch je nach der Art des zu verpackenden. Erzeugnisses für unterschiedliche Auf schrumpf richtungen entsprechende Unterschiede in der Temperaturführung in Betracht kommen. Wie aus den Figuren 2 und 7 ersichtlich ist, unterliegt der Wärme schrumpfungsgrad der Schaum, stoff ο lie je nach der Form des zu verpackenden Gegenstandes starken örtlichen Schwankungen, und. die Schaumstoffe lie muß hinreichend, geeignet sein, diese Unterschiede

fc im Wärmeschrumpfungsgrad hinzunehmen. Eine Betrachtung der Figuren

bis 8 macht plausibel, daß eine Beschaffenheit der Schaumstoffolie erforderlich 1st, die Unterschiede im Wärmeschrumpfungsgrad in einem so breiten Bereich wie dem von etwa 5 Prozent bis etwa 70 Prozent gestattet. Figur 3 gibt die Beziehungen wieder, die zwischen der Temperatur und dem Wärmeschrumpfungswert bestehen müssen, wenn ein solches Wärme schrumpfungsverhalten gewährleistet sein soll. Als typische Beispiele für die im fiahmen der Erfindung zu verwendenden SchaumstoffeIien sind in Figur 3 die entsprechenden Werte für ein verschäumtes Polyäthylen niederer Dichte (Kurve 9) und für ein verschäumte s Polypropylen (Kurve 10) festgehalten. Ähnliche Beziehungen «wischen der Temperatur und den Wärmeschrumpfungswerten, wie sie hier bei den obengenannten SchaumstoffeIien herrschen, müssen auch

™ bei allen anderen Schaumstoffolien vorwalten, die für die Zwecke der

Erfindung in Betracht kommen sollen.

Bie Wärmeschrumpfung der im Rahmen der Erfindung benutzten Schaumstoffοlie wird bei Einwirkung einer durch Aufblasen oder in ähnlicher Weise bei der Bildung der Schaumβtoffolie hervorgerufenen Orieatierungsspannung ermittelt. Die Wärmeschrumpfung des im lahmen der Erfindung verwendeten Schaumstoffs kann im wesentlichen eine Schrumpfung in biaxialer Mchtung sein, auch falls die Aufschrumpfung vorwiegend menoaxial erfolgen soll. In der Praxis gibt es jede oh einige Fälle, in denen die Aufsohrumpfungsrichtung au beachten ist. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Fall eines Faierpredmktt wie de· in Figur 2 gezeigten. In diesem Fall ist es erwünscht, daß

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die Eichtung, in der die Aufschrumpfung der Schaumstoffοlie vorwiegend erfolgt, mit der Umfangsriohtung eines mit dem zu» Aufwickeln der Paser dienenden Spulenkern koaxialen zylindrischen Körpers übereinstimmt.

Das erfindungsgemäße Verpackungsverfahren ist in besonderem Maße zur Anwendung für Paserprodukte geeignet. Zur Begründung dieser Feststellung kann auf die Figuren 1 und 4 zurückgegriffen werden. In Figur 1 sind mit der Bezugszahl 1 die in der aufgeschrumpften Schaumstoffolie 5 enthaltenen Luftbläschen bezeichnet, mit der Bezugszahl 4 die Außenhaut der Schaumstoffolie, die gleichzeitig zur Außenschicht des fertig verpackten Erzeugnisses wird, und mit der Bezugszahl 3 diejenige Schicht der Schaumstoffolie 5» die der verpackten Faser 2 zugekehrt ist. Bie Schicht 3 hält die Außenfläche des Fasermaterials 2 in der in der Zeichnung gezeigten Anordnung. Hierbei wird jede Stoßeinwirkung, Spannungs- oder Belastungskraft beliebiger Eichtung, die von der Außenhaut 4 her angreift, von dem weichen und elastischen Schaumstoffmaterial absorbiert, so daß die wechselseitige Lagefixierung der Schicht 3 und des Fasermaterials nicht aufgehoben werden kann. Im Fall eines Faserprodukts wie des in Figur 1 gezeigten pflegt eine Auflösung der geordneten Wicklungsstruktur am ehesten an den in Figur 4 für die Spule 6 mit dem Bezugszeichen A versehenen Schulterteilen einzusetzen. Ein nach dem Erfindungsprinzip verpacktes Faserprodukt behält demgegenüber die Wicklungsstruktur an seinen Oberflächen bei, die sich von der vor dem Verpacken auch dann nicht unterscheidet, wenn diese Erzeugnisse bei unsachgemäßer Handhabung einmal zu Boden fallen sollten oder wenn sie im Fernlaster auf schlechten Straßen transportiert werden und hierbei ohne Zuhilfenahme von Füllteilen lediglich in Kartons verpackt sind.

Zur Herstellung der erfindungegemäßen Schrumpffolienpackung wird eine Schaumstoffolie verwendet, die in ihrer Breite und Länge der Form des zu verpackenden Erzeugnisses entspricht, und falls die empfindliche und daher besonders zu schützende Oberfläche nur einen Teil der Gesamtoberflache ausmacht, so muß dafür Sorge getragen werden, daß die Schaumstoffolie nach dem Aufschrumpfen zumindest diesen Teil der Oberfläche hinreichend schützt. Sollte ein

größerer

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größerer Teil der Oberfläche dee zu verpackenden Erzeugnisses empfindlich sein, eo rersteht es eioh von selbst, daß in diesem Fall das Gesamtprodukt mit der warm aufgeschrumpften Schaum stoff ο lie überzogen werden muß. Erweist sich die Stärke der Schaumstoffοlie als unzulänglich, so können zwei oder mehr Schichten der Schaumetoff ο lie aufgebracht werden und erforderlichenfalls kann auf die Schaumstoffsohicht auch eine Schicht einer üblichen Schrumpffolie aufgeschrumpft werden.

Vor dem Aufschrumpfen kann die Beibehaltung der Form der Verpackung zeitweilig dadurch gewährleistet werden, daß man die beiden Saiden der Schaumetoffolle aneinander befestigt, wozu jeweils ) einzeln oder in Kombination miteinander ein Faden, eine in der

lärme aufschmelzende Krampe, ein Klebeband, ein Bindemittel, ein dünner Legierungedraht oder eine Htißversiegelung dienen können. Figur 2 zeigt den Fall, daß hierfür ein Klebestreifen θ benutzt wird.

Soll eine Schaumstoff ο He Verwendung finden, die zunächst in Schlauchform vorliegt, so wird diese Schaumstoffοlie in Längen zerschnitten, wie sie für den Schutz des zu verpackenden Erzeugnis» see geeignet sind, um sie dann nach dem Einführen des betreffenden Gegenstandes oder Erzeugnisses einem Aufschrumpfungevorgang zu unterwerfen. Ein Beispiel für ein in dieser Weise verpacktes Produkt ist in Figur β gezeigt, wobei hier eine Melone 23 durch eine aufgefc schrumpfte Schicht 5 einer verschäumten Kunststoffolie gesohützt

ist.

Bei Figur 7 handelt es sieh um eine perspektivische Ansieht einer mit einer Sohaumstoffelie umhüllten lackierten Spieldose, wobei in dieser Darstellung Teile weggebroohen sind. Xn Figur 7 ist mit ier Bezugszahl 5 die verschäumte Folie bezeichnet und mit der Bezugszahl 21 die Spieldost· Zur Herstellung einer solchen Verpackung wird so vorgegangen, iaß man vier Seitenflächen der Spieldoso mit einer Folie umkleidet, die hinlänglich breiter ist als der zu verpackende Gegenstand, worauf die lahtstelle der umhüllemden Folie unter Freilassen der beiden Übrigen Fläohem heißversiegelt wird, um dann die Folie *." zu schrumpf en, so daß an dem verpaektem Produkt endseitig je ein rechteckiger Teil unbedeckt bleibt, wie

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- 13 'dies in Figur 7 bei 22 dargestellt ist.

Ein vorgepaektes Produkt, nämlich ein Gegenstand, der nur erst provisorisch ait einer Schaumstoffolie umhüllt ist, wird dann in eine geeignete Beheizungseinrichtung gegeben, um die Kunststofffolie aufzuschrumpfen. Als eine solche Heizeinrichtung kommt eine übliche Einrichtung für die SchrumpffolienTerpackung in Betracht. Zwischen dem erfindungsgemäßen und. dem bekannten Verfahren besteht jedoch insofern ein weiter Unterschied., als die Temperaturführung hierbei besonderen Einschränkungen unterliegt. Bei einem Temperaturgang, bei dem 80 Prozent der in der Schauastoff οlie enthaltenen Luftbläschen, die in Form abgeschlossener Zellen vorliegen, zerstört •der zerteilt werden, lassen sich die durch die Erfindung zu vermittelnden Hrkungen nicht mehr hervorbringen. Günstige Eesultate können im Rahmen der Erfindung beispielsweise dadurch erzielt werden, daß man eine verschäumte Polyäthylenfolie mit einer Stärke von 1 bis 5 mm für die Zeitdauer von 20 bis 60 Sekunden auf Temperaturen von 90 bis 150⁰C erhitzt, vorzugsweise aber auf Temperaturen von 110 bis 14O⁰C.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung in ihren Einzelheiten näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1

In diesem Ausführungsbeispiel wurde mit drei Arten von Schaumstoffolien mit einem Aufschäumungsverhältnis von 1 zu 32 und mit einer Stärke von 2 mm gearbeitet, wobei die Ausgangsmaterialien für diese Folien im einzelnen ein verschäumtes Polyäthylen, ein versehäumtes Ä'thylenvinylacetat-liisohpolymerisat (mit einem Gehalt von 5 Prozent Vinylacetat) und. ein ver schäumt es Kunstharz waren, das zu 70 Gewichtsteilen aus einen Polyäthylen niederer Biohte und zu 30 Gewichtsteilen aus einem Äthylenvinylacetat-Mischpolyaerisat (mit einem Gehalt von 20 Prozent Vinylacetat) bestand.

Ein verschäumter Flachfaden von 3 !Denier aus einem Mischpolymerisat Vinylidenchlorid/Vinylchlorid wurde in Kettspulung auf einen zylindrischen Spulenkern aufgewickelt, wobei die beiden Enden konisch ausgebildet wurden. Bas so beschaffene Faserprodukt wurde jeweils mit der obenerwähnten Schaumstoffolie umhüllt, die eine

Stärke

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Stärke τοη 2 am und einen Zellendurchmesser Ton 0,3 Isis 1,5 nun hatte, so daß die konischen Teile der Spule von den Enden der Schaumstofffolie hinreichend Gedeckt waren, und die Naht der Schaumstoffοlie wurde an drei Stellen mittels eines Klebebandes beziehungsweise durch HeißVersiegelung durch Berühren mit einem Heizkörper geschlossen, um so schließlich zwei Arten τοη abgepackten Spulen herzustellen. Jedes der so erhaltenen Produkte wurde durch einen Heiζtunnel hindurchgeführt, in dem eine Lufttemperatur Ton 135 C herrschte, und die Verweilzeit des Produkts zum Aufschrumpfen der Schaumstoffolie betrug 40 Sekunden. Bei dem Heiztunnel handelte es sich um einen Heizschrank mit einem durchgehenden, zylindrischen und horizontalen Hohlraum, der eine Höhe τοη etwa 40 cm, eine Breite τοη etwa 30 cm und eine Länge τοη etwa 1 m hatte, wobei auf dem Bodenteil dieses Hohlraums ein Förderband mit einstellbarer Geschwindigkeit vorgesehen war und wobei zur Wärmedämmung an jedem Ende zwei etwa 7 cm übereinandergrelfende Segel tuchvorhänge angebracht waren. Der Heizschrank war zusätzlich auf der Außenseite mit einer elektrischen Wärmequelle mit regelbarer Stromzufuhr sowie mit einem Gebläse für die Heißluftzirkulation in Innenraum ausgestattet. Als Versuchsergebnis konnte festgestellt werden, daß jedes der Faserprodukte mit einer enganliegenden Schaumetoffolie überzogen war, die in dieser Form eine straff sitzende, elastische und ansprechende Umhüllung abgab.

Nach der obigen Methode umhülltes Fasermaterial wurde in unterteilte Wellpappkartons verpackt, und zwar zu je 18 Spulen, pro Karton, wobei diese Spulen an ihren oberen und unteren Enden in ihrer Lage nicht weiter festgelegt wurden, und hierauf wurden sie mit einem Lastkraftwagen über eine Strecke τοη 100 km transportiert, wobei Tor und nach dem Transport zweimal umgeladen wurde. Anschließend wurden die Produkte entnommen und untersucht. Es zeigte sich, daß die Fadenlagen nicht abgescheuert waren, da die aufgeschrumpfte Schaumstoffsohleht in enger Anhaftung verblieben war, so daß sich die Fadenlagen nicht gegeneinander verschieben konnten, und es wurde auch an den in Figur 4 mit dem Bezugszeiohen A versehenen Stellen nicht die geringste Verschiebung oder auch nur die Spur einer Schlageinwirkung beobachtet.

Au sführungsbei spiel

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- 15 -Ausführungen ei «pi el 2

Der Körper einer durch Aufspulen einer 150-Denier-Mehrfachfaser aus Vinylidenchlorid «it 15 Elementarfäden von einer Feinheit von 10 Denier in Kettspulung hergestellten doppelkonischen Kreuzspule wurde mit einer Schau»stoffοlie aus einen Kunstharzgeaisch uahüllt, bestehend aus 50 Prozent Polyäthylen und 50 Prozent eines Äthylenvinylacetat-Miechpolymerisats (das 16 Prozent Vinylacetat enthielt), wobei diese Folie ein Aufsehäumungsverhältnis Ton 1 zu 27, eine Stärke von 3 ■» und einen Zellendurchmesser von 0,7 am hatte, und zwar in der Weise, daß die verjüngten Teile an den Enden der Kreuzspule hinreichend von der Schaumstoffοlie bedeckt waren, und hierauf wurde die Hahtstelle der Schauastoffolie unter Zuhilfenahme einer auf 150°C erhitzten Schiene heißversiegelt. Me so behandelte Kreuzspule wurde durch den gleichen Heiζtunnel gegeben wie im Ausführungsbeispiel 1, wobei die Lufttemperatur auf 120⁰C eingestellt war und die Verweilzeit 40 Sekunden betrug, so daß die Schauastoffolie aufgeschrumpft wurde und das verpackte Produkt schließlich mit der enganliegenden Schauastoffolie überzogen war.

Achtzehn umhüllte Proben, die sämtlich in der gleichen Weise hergerichtet waren, wurden in einen Wellpappbehälter verpackt, in dem keine Einbauten oder Anordnungen zur Festlegung der darin befindlichen Produkte in ihrer jeweiligen Lage vorgesehen waren, worauf der Behälter bei zweimaligem Umladen vor und nach dem Transport über eine Entfernung von 100 km in einem Lastkraftwagen versandt wurde.Sann wurde der Behälter geöffnet« wobei an den Produkten kein Schaden festzustellen war, obwohl der Behälter beim Transport verformt und zerbrochen worden war*

Au eführungsbei spiel 3

Sine aufgespulte 6-Denier-Mehrfachfa.eer aus Polyaaidkunstetoff mit 20 Einzelfäden von einer Feinheit von 3 Denier wurde mit einer aus einem Ithylenvinylacetat-liischpolymerisat (mit 6 Prozent Vinylacetat) bestehenden Schaumstoffοlie uahüllt, die einen Zellendurchmesser von 0,5 am und eine Stärke von 2 am hatte, und zwar so, daß die verjüngten Teile an den beiden Spulenenden zur Gänze von der Schaumstoffοlie bedeckt waren, worauf die Nahtstelle der Schaumstoff-

folie

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folie durch Verschmelzen geschloseen wurde. Der so erhaltene Probekörper wurde bei einer Yerweilzeit ron 30 Sekunden dureh den bereite im Au sführungsbei spiel 1 beschriebenen Heistunnel gegeben, wobei die Lufttemperatur jedoch auf 140⁰C eingeetellt war, ao daß die Schaumstoff olie aufgeschrumpft wurde und schließlich ein rerpacktes produkt rorlag, dessen Fadenlagen mit der straffsitienden Schaumstofffolie überzogen waren.

Umhüllte Produkte, die in der obigen Weise erhalten worden waren, wurden in SrStreckung in der Längsrichtung in einen Wellpappbehälter rerpaokt, der nur eine Trennwandung hatte, worauf sie ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1 rersandt und schließlich aus dem Behälter wieder entnommen wurden, in den in Perm einer Schußspule aufgewickelten Fasern konnte keine Veränderung festgestellt werden.

Ausführungsbeispiel 4

Eine Spieldose mit einer Japanlackoberfläche, die eine Breite von 120 mm, eine Länge τοη 90 mm mod eine Höhe Ton 80 mn hatte, wurde in der in Figur 7 geseigten Weise mit einer Polypropylen-Schaumstoffοlie umhüllt, die eine Stärke τοη 2 mm, einen Zellendurehmesser Ten etwa 1 mm und eine Sichte τοη 0,04 β/cm aufwies, so daß sich die Schaumstoff öl ie 30 mm über jedes der beiden Enden der Spieldose hinauserstreckte, worauf die Nahtstelle heißversiegelt wurde, während die beiden Endteile offen blieben. Die so umhüllte Spieldose wurde bei einer Terweilselt τοη 30 Sekunden durch den Hei β tunnel gegeben, in dem die Lufttemperatur bei 130⁰C gehalten wurde, so daß die Schaumstoff el ie aufschrumpfte und einen straff sitzenden und elastischen Überzug bildete, der die Oberfläohe der Spieldose enganliegend umgab. In der Mitte der beiden Endflächen blieb hierbei je ein quadratisches Teil mit einer Seitenlänge τοη etwa 50 mm ausgespart, wie die· auch in Figur 7 gezeigt ist, und die Spieldose war also nur an bestimmten Umfange teile η mit der Polypropylen-Schaumstoffolie überzogen.

Tierundzwanzig Spieldosen wurden in dieser Weise hergerichtet, in einen Wellpappbehälter Tcrpackt und dann dem gleichen versandtest unterwerfen wie im Ausführungebeispiel 1. Sann wurde der Behälter geöffnet und die Terpaokten Produkte wurden eingehend geprüft 109826/ 1479

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- 17 -'prüft, wobei kein Schaden festzustellen war.

Aueführungebeispiel 5

Hier handelt es sich im eigentlichen Sinn nicht um eine Ausführungsform der Erfindung, aondern es soll lediglich gezeigt werden, welche OberflächenVeränderungen an einem Gegenstand mit kratzeapfindlicher Oberfläche zu konstatieren sind, falls dieser Gegenstand einer Reibungswirkung ausgesetzt wird, wie sie in der Praxis allerdings nicht auftritt, wenn ein solcher Gegenstand in erfindungsgemäßer Weise mit der Schaumstoffοlie überzogen ist.

Aus einem Mischpolymerisat Acrylnitril-Butadien-Styrol, das mit einem schwarzen Pigment eingefärbt war, wurden zwei Probestücke mit einer Fläche von 8 χ 5 cm gespritzt, die eine glatte, τοη sichtbaren Kratzern freie Oberfläche hatten. Die Oberfläche eines jeden der Probestücke wurde mit Methanol gewaschen, worauf das Probestück in zwei Teile mit einer Fläche Ton 4 χ 5 cm zerschnitten und mit einer Polystyrol-Schaumstoffolie mit einer Dichte τοη 0,03 g/cm⁵ und einer Stärke Ton 2 mm beziehungsweise mit einer Schaumstoffelie aus einem Ithylenvinylacetat-Mischpolymerisat (Gehalt 7 Prozent Vinylacetat), welche die gleiche Dichte und Stärke hatte, in Kontakt gebracht wurde. Hierauf wurden das Probestück und das Schauastoffmaterial für die Zeitdauer von 1 Minute unter einer Druckbelastung τοη 200 g/cm aneinander gerieben, wobei pro Minute 100 hin- und hergehende Bewegungen ausgeführt wurden. Nach dem Reiben wurde die Oberfläche eines jeden der Probestücke mit Methanol gereinigt und der Oberflächenzustand wurde durch Inaugenscheinnahme begutachtet. Hierbei ergab sich, daß die Oberfläche des mit dem verschäumten Ithylenvinylacetat-Mischpolymerisat geriebenen Probestücke keinen Kratzer aufwies, während auf der Oberfläche des mit der Polystyrol-Schaumstoffolie geriebenen Probestücks mehr als einige hundert Kratzer gezählt wurden. Die Ergebnisse ließen also erkennen, daß die Polystyrol-Schaumstoffelle auch hinsichtlich ihrer Oberflächenschutzeigenschaften deutlich unterlegen war.

Patentansprüche

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Claims

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- 18 -Patentansprüche

Aufschrumpfpackung, gekennzeichnet durch ein zu verpackendes Erzeugnis (2, 21, 23) und eine warm aufgeschrumpfte Schicht (5) eines weichen und elastischen,- verschäumten thermoplastischen Harzes, bei dem es sich um ein aliphatisches Polyolefin oder um ein halogeniertes Polyolefin handelt, wobei diese Schicht (5) zumindest einen Teil der Oberfläche des zu verpackenden Erzeugnisses (2, 21, 23) enganliegend bedeckt.

2· Aufschrumpfpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der warm aufgeschrumpften Schicht (5) um ein verschäumtes thermoplastisches Harz mit einer Weichheit entsprechend einer lOprozen ti gen Stauchung bei Stauchdrücken bis zu 2kg/cm und mit einer eine bleibende Verformung bei Stauchdrücken bis etwa 3kg/cm ausschließenden Elastizität handelt.

3* Aufschrumpfpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem aliphatisch·» polyolefin um ein Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisat, ein Gemisch von Polyäthylen mit einem Äthylenvinylaoetat-Mischpolymerisat, Polypropylen, ein Propylen-Ä'thylenllischpolymerisat, ein Semisch von Polypropylen mit Polyäthylen oder um ein Gemisch von Polypropylen mit einem Äthylenvinylaoetat-Mischpolymerisat handelt.

4* Auf schrumpfpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem halogenieren Polyolefin um Polyvinylchlorid, ein Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Mischpolymerisat oder um ein chloriertes Polyäthylen handelt, das durch Einbringen eines Weichmachers weiohgestellt ist.

5· Aufschrumpfpackung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Athylenvinylacetat-Mischpolymerisat, das Gemisch von Polyäthylen mit einem Ä'thylenvinylacetat-Mischpolymerisat beziehungsweise das Gemisch von Polypropylen mit einem Ä'thylenvinylacetat-Mischpolymerisat jeweils weniger als 20 Prozent Vinylacetat enthält.

6. Aufschrumpfpackung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpackende Erzeugnis (2, 21, 23) eine leicht zu beschädigende Oberfläche oder eine empfindliche Oberflächenstruktur hat.

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7. Aufschrumpfpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zu verpackenden Erzeugnis um eine in Form einer aylindrisehen oder konischen Kreuzspule oder einer Schuß spule aufgewickelte Paser handelt.

8. Aufschrumpfpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zu verpackenden Erzeugnis um ein industrielles Produkt wie Japanlackwaren und dergleichen, ein Musikinstrument oder um Früchte handelt.

9« Verfahren zum Verpacken eines Erzeugnisses, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Oberfläche dieses- Erzeugnisses (2, 21, 23) mit einer Folie (5) eines weichen und elastischen, verschäumten Kunstharzes umhüllt wird, bei dem es sich um ein aliphatisches Polyolefin oder um ein halogeniertes Polyolefin handelt, und das umhüllte Erzeugnis einem Wärmeauf Schrumpfungsvorgang unterworfen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (5) eine Stärke von 1 bis 5 am hat.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der aus einem weichen und elastischen, verschäumten Kunstharz bestehenden Folie (5) zur Hervorbringung einer lOprozentigen Stauchung ein Stauchdruck Isis maximal 2 kg/ca erforderlich ist und bei Anwendung eines Stauchdrucks von etwa 3 kg/cm noch keine bleibende Verformung eintritt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche und elastische, aus einem verschäumten Kunstharz bestehende Folie (5) bei einer Verpackungsauf schrumpf tempera tür einen Wärmeschrumpfungswert von mindestens 5 Prozent hat.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zu verpackenden Erzeugnis (2) um eine in Form einer zylindrischen oder konischen Kreuzspule oder einer Schuß spule aufgewickelte Faser handelt und die Hauptaufschrumpfungsrichtung der weichen und elastischen, aus einem verschäumten Kunstharz bestehenden Folie (5) im wesentlichen mit der Ümfangsrichtung der Faseraufspulung übereinstimmt .

14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche

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. und elastische, aas einem versehäumten Kunsthars bestehende Folie (5) in Form eines nahtlosen Schlauches vorliegt.

15· Verfahren naoh Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eich bei de» Erzeugnis (2, 21, 23) um eine Arfechrumpfpaekung nach Ansprach handelt und der Torgang des Umhüllen* und der Varmaufschrumpfung mindestens einaal vorgenommen wird.

l6. Verfahren naoh Anspruch 9, dadurch ge kennsei ohne t, daß die Umhüllung des Erzeugnisses (2, 21, 23) durch Verbinden des einen Endes der Folie (5) "it dem anderen Ende der das Erseugnis (2, 21, 23) umgebenden Folie (5) mittels eines Klebebandes (β), eines Fadens, Heftdrahte oder Klebstoffes eder naoh einer Heißsiegelmethode befestigt wird.

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