[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten
Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material.
[0002] Die überwiegende Zahl der heute verwendeten Zigarettenfilter wird aus Filter-Tow-Material,
welches aus endlosen Cellulose-2,5-acetat-Filamenten besteht, hergestellt. Die einzelnen
Filamente werden dabei nach dem Spinnen zu einem Band zusammengefasst und anschließend
in einer Stauchkammer gekräuselt. Danach wird das Produkt getrocknet und anschließend
locker in mehrere Meter hohe Füllkannen abgelegt. Hierbei wird das Filter-Tow-Material
durch in Längs- und Querrichtung changierende Bewegungen einer Ablegeeinheit gleichmäßig
als Lage über die Querschnittsfläche der Füllkanne verteilt. Es werden so viele Lagen
auf-einander abgelegt, bis die Filter-Tow-Packung die gewünschte Masse und Höhe in
der Füllkanne erreicht hat. Üblich sind in diesem Bereich Packungsgewichte von mehreren
100 kg. Anschließend wird das in die Füllkannen eingelegte Filter-Tow-Material zu
einem Filter-Tow-Ballen gepresst und zum Zwecke des Transportes zum Filter- oder Zigarettenhersteller
endverpackt.
[0003] Die für die Weiterverarbeitung zu Zigarettenfiltern bereitgestellte Ballen wiegen
je nach Ballenformat zwischen 350 und 650 kg, wobei ausnahmsweise auch hochdichte
Ballen mit Gewichten von bis zu 900 kg, sogenannte "High-Density-Tow Bales" erhältlich
sind, wie sie beispielsweise in der Druckschrift
US 4,577,752 A beschrieben sind.
[0004] Nach dem Transport der endverpackten Filter-Tow-Ballen zum Filter- oder Zigarettenhersteller
wird das Filter-Tow-Material dem Ballen entnommen und auf einer Filterstabmaschine,
wie sie beispielsweise in der Druckschrift
US 5,460,590 A beschrieben ist, zu Filterstäben verarbeitet.
[0005] Bei der Verarbeitung von Filter-Tow-Material zu Filterstäben in einer Filterstabmaschine
wird das Filter-Tow-Material in einem Aufbereitungsteil möglichst stark aufgebauscht.
Zum Aufbauschen des Filter-Tow-Materials wird dieses in der Regel mittels Druckluft
betriebener Ausbreiterdüsen auseinandergezogen und durch ein System von Streckwalzen
insbesondere mit Gewinde- bzw. Schraubenoberflächen gestreckt. Danach wird das ausgebreitete
Filter-Tow-Material einem Triacetin-Sprühkasten zugeführt, in welchem die Acetatoberfläche
des Filter-Tow-Materials angelöst und klebrig gemacht wird. Im Formatteil der Filterstabmaschine
wird das Filter-Tow-Band gerafft und auf den Querschnitt des zukünftigen Filterstabes
zu-sammengedrückt. Dabei verkleben die Filamente und bilden eine dreidimensionale
Raumnetzstruktur mit der für die Weiterverarbeitung und den Verbrauchern gewünschten
Filterhärte.
[0006] Das dabei für den Filter- oder Zigarettenhersteller wesentliche Qualitätsmerkmal
ist die Homogenität im Hinblick auf den Zugwiderstand, da dadurch die Geschmacksempfindung
des Rauchers und die Filterleistung beeinflusst werden. Die noch akzeptablen Zugwiderstandsstreuungen
sind dabei abhängig vom Absolutwert des Zugwiderstandes.
[0007] Die Homogenität der Filterstäbe bzgl. des Zugwiderstandes wird nicht nur durch die
Qualität des Filter-Tow-Materials und das Verarbeitungsverfahren in der Filterstabmaschine,
sondern insbesondere auch durch die Art der Verpackung des Filter-Tow-Materials bestimmt.
Hierbei ist die Art der Verpackung des Filter-Tow-Materials in der Regel maßgeblich
für einen ungestörten Ablauf des Filter-Tow-Materials vom Filter-Tow-Ballen an der
Filterstabmaschine.
[0008] Insbesondere bei Filter-Tow-Ballen mit großen Packungsdichten und Filter-Tow-Ballen,
dessen Material übermäßig hohen Druckkräften (beispielsweise beim Verpressen oder
lokal aufgrund von Umbänderungen) ausgesetzt war, treten an der Filterstabmaschine
oftmals ablaufbedingte Arbeitsprobleme auf. Insbesondere führen Spannungswechsel beim
Abziehen des Filter-Tow-Materials von dem Filter-Tow-Ballen häufig zu ungleichen Vordehnungen
des Filter-Tow-Materials beim Einlauf in die Filterstabmaschine und damit zu Material-
bzw. Zugwiderstandsschwankungen.
[0009] Um sicherzustellen, dass die aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäbe
stets von gleich guter Qualität sind, müssen somit insbesondere bei dem Verpacken
des Filter-Tow-Materials bestimmte Bedingungen berücksichtigt werden, um bei einem
anschließenden Abziehen des Filter-Tow-Materials von dem Filter-Tow-Ballen an der
Filterstabmaschine ein übermäßiges Auftreten von Material- bzw. Zugwiderstandsschwankungen
zu verhindern.
[0010] Zum einen darf bei dem Verpressen des in der Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Materials
eine maximale Presskraft nicht überschritten werden, da dies in der Regel zwangsläufig
die Qualität des Filter-Tow-Materials insofern negativ beeinträchtigen würde, inwiefern
die aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäbe für den Filter- oder Zigarettenhersteller
nicht mehr akzeptable Zugwiderstandsschwankungen aufweisen würden.
[0011] Darüber hinaus sollte - wenn möglich - bei dem endverpackten Filter-Tow-Ballen von
Umbänderungen abgesehen werden, da derartige Umbänderungen in dem verpackten Filter-Tow-Material
zwangsläufig zu Einschnürungen und lokalen Störstellen führen, was wiederum zu für
den Filter- oder Zigarettenhersteller nicht mehr akzeptable Zugwiderstandsstreuungen
bei dem aus dem Filter-Tow-Material gefertigten Filterstäben führt.
[0012] Der Einfluss des zum Verpacken von Filter-Tow-Material beim Filter-Tow-Hersteller
angewandten Verfahrens auf die Qualität der aus dem verpackten Filter-Tow-Material
in der Filterstabmaschine beim Filter- oder Zigarettenhersteller hergestellten Filterstäbe
wurde bei den aus dem Stand der Technik bekannten und derzeit angewandten Verpackungsverfahren
nicht oder zumindest nicht ausreichend berücksichtigt.
[0013] Ein Verfahren zur optimalen Füllung einer Füllkanne ist in der Druckschrift
WO 02/32238 A2 beschrieben. Dieser Stand der Technik betrifft jedoch in erster Linie nur tatsächlich
das Füllen der Füllkanne mit Filter-Tow-Material, um anschließend solche Verarbeitungsprobleme
beim Filter- oder Zigarettenhersteller zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren,
die von einem nicht optimal in der Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Material resultieren.
[0014] Den Einfluss des anschließenden Verpackungsvorganges auf die Qualität des Filter-Tow-Materials
wird in diesem Stand der Technik nicht ausreichend berücksichtigt. Hierbei gehören
zu dem Verpackungsvorgang zum einen das Verpressen des in die Füllkanne abgelegten
Filter-Tow-Materials und zum anderen die anschließende Verpackung des komprimierten
Filter-Tow-Materials zu einem endverpackten Filter-Tow-Ballen.
[0015] Üblicherweise wird nach dem Ablegen des Filter-Tow-Materials in einer Füllkanne das
Filter-Tow-Material in einer Ballenpresse in Richtung der aufeinanderliegenden Lagen
des zuvor in die Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Materials verpresst. Bei dem Pressvorgang
wirkt ein Pressstempel 10, 10' der Ballenpresse in Richtung der aufeinanderliegenden
Lagen des Filter-Tow-Materials ein, so dass die anfängliche Höhe des lagenweise in
der Füllkanne abgelegten Filter-Tow-Materials reduziert wird.
[0016] Bei dem Verpressen zeigt das Filter-Tow-Material kein vollständiges, elastisches
(reversibles) Verhalten, da das lageweise in der Füllkanne abgelegte Filter-Tow-Material
nicht wieder zu ihrer ursprünglichen Höhe anwächst, wenn die über den Pressstempel
10, 10' der Ballenpresse senkrecht auf die Filter-Tow-Material-Lagen ausgeübte Presskraft
wieder entfernt wird. Vielmehr hängt die Höhe, zu welcher das Filter-Tow-Material
wieder anwächst, wenn die über den Pressstempel 10, 10' der Ballenpresse ausgeübte
Presskraft aufgehoben wird, insbesondere davon ab, wie lange und mit welchem Pressdruck
zuvor die Verpressung erfolgte.
[0017] Zum Verpacken des in der Füllkanne verpressten Filter-Tow-Materials ist es üblich,
die noch unter Druckspannung stehende Filter-Tow-Packung insbesondere innerhalb der
Pressvorrichtung mit einem Packstoff (Verpackungsmaterial) zu umhüllen. Nach dem Umhüllen
des in der Ballenpresse bereitgestellten komprimierten Filter-Tow-Ballens wird üblicherweise
die Ballenpresse geöffnet und somit die auf die Filter-Tow-Packung ausgeübte Druckspannung
entfernt.
[0018] Da das Filter-Tow-Material nach der zuvor erfolgten Verpressung nur noch einen relativ
geringen elastischen, d.h. relaxierenden, Rückformungsanteil aufweist, dessen Höhe
insbesondere von der Presszeit und/oder Presskraft abhängt, neigt die Filter-Tow-Packung
nach der Freigabe aus der Ballenpresse dazu, zu expandieren und zwar senkrecht zu
den Filter-Tow-Material-Lagen und entgegengesetzt der von der Ballenpresse ursprünglich
ausgeübten Presskraft.
[0019] Dieser elastische (relaxierende) Rückformungsanteil des Filter-Tow-Materials ist
dabei umso geringer, je länger die Presszeit und je höher die Presskraft beim Verpressen
des Filter-Tow-Ballens in der Füllkanne war. Nur der relaxierende Rückformungsanteil
stellt nach der Freigabe aus der Ballenpresse die elastische Rückstellkraft dar, welche
von dem Packstoff der Filter-Tow-Packung aufzunehmen ist, damit der Ballen zusammenhält.
[0020] Übliche Verpackungsmaterialien sind Kartonagen, die durch Umbänderungen oder Klebung
mechanisch zusammengehalten werden, oder Kunststoffgewebe, die beispielsweise durch
einen Klettverschluss verschlossen werden.
[0021] Ein Beispiel für eine Klebeverpackung ist in der Druckschrift
DE 76 35 849 U1 beschrieben. Informationen über eine Filter-Tow-Verpackung mit Kunststoffgeweben
finden sich in dem Firmenprospekt "Some Useful Information about the reusable Packaging
for Rhodia Filter Tow": RHODIA Acetow GmbH, Engesserstraße 8, D-79108 Freiburg.
[0022] Diese beiden zuletzt genannten Verpackungsarten weisen insofern Vorteile auf, inwiefern
diese ohne zusätzliche Umbänderungen auskommen, so dass die Gefahr von Einschnürungen
und damit resultierenden Zugwiderstandsstreuungen in den aus dem Filter-Tow-Material
letztendlich hergestellten Filterstäben minimiert ist.
[0023] Die beiden zuletzt genannten Verpackungsarten weisen jedoch den Nachteil auf, dass
der nach der Freigabe des verpressten Ballens existierende relaxierende Rückformungsanteil,
d.h. die elastische Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials, von dem Verpackungsmaterial
aufgenommen wird. Dies führt zwangsläufig zu unerwünschten Ausbauchungen auf der Ober-
und Unterseite des Ballens. Diese Ausbauchungen stören zwar nicht den bestimmungsgemäßen
Gebrauch des Filter-Tow-Materials in der Filterstabmaschine zur Herstellung von Filterstäben,
verhindern aber ein sicheres Stapeln der so hergestellten Filter-Tow-Ballen.
[0024] Dieses Problem wird nach dem Stand der Technik entweder durch seitliches Stapeln
der Ballen oder die Verwendung von Sonderpaletten gelöst, wie sie in dem oben genannten
Firmenprospekt der RHODIA Acetow GmbH beschrieben sind.
[0025] Andererseits ist aus der Druckschrift
WO 2003/089309 A2 bekannt, das in einer Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Material im komprimierten
Zustand mit einer den Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle
zu versehen. Bei der Freigabe eines solchen luftdicht umschlossenen Ballens aus der
Ballenpresse führt der relaxierende Rückformungsanteil des Filter-Tow-Materials dazu,
dass beim Anwachsen der Höhe des hochverdichteten Ballens gleichzeitig in dem Balleninneren
ein Unterdruck erzeugt wird, über den zumindest ein Teil der elastischen Rückstellkraft
des Filter-Tow-Materials egalisiert wird. Auf diese Weise können die unerwünschten
Ausbauchungen auf der Ober- und Unterseite des Ballens zumindest reduziert werden,
da das Verpackungsmaterial nur noch einen geringeren Anteil der elastischen Rückstellkraft
des Filter-Tow-Materials aufnehmen muss.
[0026] Problematisch bei der zuletzt genannten Verpackungsart, bei welcher das in der Ballenpresse
komprimierte Filter-Tow-Material mit einem Verpackungsmaterial luftdicht verschlossen
wird, so dass nach Freigabe des Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse der relaxierende
Rückverformungsanteil des Filter-Tow-Materials zumindest teilweise durch den dann
sich im Balleninneren aufbauenden Unterdruck egalisiert wird, ist darin zu sehen,
dass hierbei ein hohes Risiko besteht, dass der Ballen nach Freigabe aus der Ballenpresse
aufplatzt, insbesondere dann, wenn die Höhe des Filter-Tow-Ballens nur gering anwachsen
kann und somit der im Balleninneren erzeugte Unterdruck zu gering ist, um wirksam
die elastische Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials hinreichend zu egalisieren.
[0027] Seitens der Filter-Tow-Hersteller besteht zunehmend ein Bestreben dahingehend, beim
Verpacken von Filter-Tow-Material ein insofern "optimales" Verfahren anzuwenden, inwiefern
einerseits die Anforderungen der Filter- oder Zigarettenhersteller hinsichtlich der
Qualität des von dem Filter-Tow-Ballen abgewickelten Filter-Tow-Materials erfüllt
wird, und andererseits seitens des Filter-Tow-Herstellers wirksam das Risiko eines
"Ballenplatzers" minimiert wird.
[0028] Um bei der aus der Druckschrift
WO 2003/089309 A2 bekannten Verpackungsart die beim Herstellen von verpackten Ballen aus hochverdichtetem
Filter-Tow-Material auftretende Versagensrate, d.h. das Risiko eines Ballenplatzers
nach Freigabe aus der Ballenpresse, zu reduzieren, sind grundsätzlich verschiedene
Maßnahmen möglich.
[0029] Zum einen kann der nach Freigabe des Ballens aus der Ballenpresse auftretende, relaxierende
Rückverformungsanteil, also die elastische Rückstellkraft des Filter-Tow-Materials
dadurch reduziert werden, dass die Füllmenge des Ballens entsprechend verringert wird.
Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, dass bei der Weiterverarbeitung des Filter-Tow-Materials
insbesondere in einer Filterstabmaschine aufgrund der reduzierten Ballen-Füllmenge
relativ zügig das Filter-Tow-Material eines Ballens verbraucht ist und die Filterstabmaschine
mit einem neuen Filter-Tow-Ballen gestückt werden muss. Dies führt zu relativ häufigen
Unterbrechungen bei der Filterstabproduktion, was seitens der Filterstabhersteller
nicht akzeptiert wird.
[0030] Eine andere Maßnahme zum Reduzieren des relaxierenden Rückformungsanteils des Filter-Tow-Materials
nach Freigabe aus der Ballenpresse würde darin bestehen, die beim Verpressen des Filter-Tow-Materials
in der Ballenpresse ausgeübte Presskraft zu erhöhen. Dies allerdings führt zu Qualitätsdefekten
in dem verpressten Filter-Tow-Material und somit zu Qualitätsdefekten in den aus dem
Filter-Tow-Material hergestellten Zigarettenfiltern. Darüber würde sich eine erhöhte
Presskraft negativ auf den Ballenablauf an der Filterstabmaschine auswirken.
[0031] Eine weitere Maßnahme zum Reduzieren des relaxierenden Rückverformungsanteils des
Filter-Tow-Materials nach Freigabe aus der Ballenpresse könnte darin bestehen, die
Presszeit entsprechend zu verlängern, um den irreversiblen (d.h. nicht-elastischen)
Rückverformungsanteil im Filter-Tow-Material auf Kosten des relaxierenden Rückverformungsanteils
zu erhöhen. Eine Verlängerung der Presszeit reduziert jedoch zwangsläufig den Pressendurchsatz,
was seitens des Filter-Tow-Herstellers unerwünscht und nicht akzeptabel ist.
[0032] Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem
Filter-Tow-Material anzugeben, bei dem die Versagensrate der hergestellten, verpackten
Ballen verringert ist und insbesondere möglichst unter 1 % liegt, wobei gleichzeitig
die zuvor beschriebenen und bei dem Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden
werden.
[0033] Insbesondere soll sich das Verfahren auch für das Herstellen eines Filter-Tow-Ballens
eignen, bei dem die Füllmenge des Ballens ein von den Filterstabherstellern noch akzeptiertes
Mindestmaß nicht unterschritten wird, wobei gleichzeitig das Risiko des Einbringens
von Qualitätsdefekten in das Filter-Tow-Material beim Pressvorgang minimiert und der
Ballenablauf an der Filterstabmaschine nicht verschlechtert wird.
[0034] Zusätzlich hierzu soll bei dem Verfahren insbesondere auch der bei dem Filter-Tow-Material
Hersteller bisher übliche Pressendurchsatz realisierbar sein.
[0035] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen
Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des im Patentanspruch
1 genannten Herstellungsverfahrens in den abhängigen Patentansprüchen genannt sind.
[0036] Somit wird nach der erfindungsgemäßen Lehre zum Herstellen eines verpackten Ballens
aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material zunächst ein in einer Ballenpresse komprimierter
Filter-Tow-Ballen in Quaderform bereitgestellt, wobei anschließend der komprimierte
Filter-Tow-Ballen mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden,
luftdichten Verpackungshülle verpackt wird. Bei dem Verpackungsschritt wird die Verpackungshülle
derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt, dass mindestens 80 %, vorzugsweise
mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an
dem hochverdichtetem Filter-Tow-Material anliegt und dieses somit berührt oder zumindest
weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
[0037] Mit dieser vergleichsweise einfachen Maßnahme wird in überraschender Weise erreicht,
dass nach der Freigabe des derart verpackten komprimierten Filter-Tow-Ballens aus
der Ballenpresse das Risiko eines Aufplatzens des Ballens deutlich reduziert ist,
und zwar im Vergleich zu Ballen, die beispielsweise nach der in der Druckschrift
WO 2003/089309 A2 allgemein beschriebenen Verpackungsart hergestellt werden. Im Einzelnen wird bei
den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballen eine Versagensrate deutlich
unter 1 % realisiert.
[0038] Untersuchungen haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass insbesondere der eigentliche
Verpackungsvorgang des komprimierten Filter-Tow-Ballens in erster Linie ausschlaggebend
für das Auftreten eines Ballenplatzers nach Freigabe des verpackten Ballens aus der
Ballenpresse ist. Dies ist weitgehend unabhängig von der Füllmenge des Ballens, der
beim Verpressen ausgeübten Presskraft und der Presszeit. Von daher ist das erfindungsgemäße
Verfahren problemlos bei einem Verpackungsprozess implementierbar, wie er beispielsweise
in der Druckschrift
WO 2003/089309 A2 allgemein beschrieben wird.
[0039] Insbesondere kann somit das Risiko eines Ballenplatzers nach Freigabe des verpackten
Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse deutlich reduziert werden, und zwar trotz
gleichbleibender Füllmenge des Ballens. Auch der üblicherweise verwendete Pressvorgang
(Presskraft und Presszeit) muss nicht verändert werden, so dass zum Ausführen des
erfindungsgemäßen Verfahrens auf üblicher Weise bei der Herstellung von hochverdichteten
Ballen aus Filter-Tow-Material verwendeten Ballenpressen und Pressabläufe zurückgegriffen
werden kann.
[0040] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht nur die Versagensrate, sondern auch
das Risiko des Auftretens von Qualitätsdefekten in dem Filter-Tow-Material während
des Pressvorganges reduziert, wobei gleichzeitig ein von den Zigaretten- oder Filterherstellern
gewünschter Ballenablauf an der Filterstabmaschine nicht negativ beeinflusst wird.
[0041] Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
erzielt wird, ist darin zu sehen, dass die Zunahme der Höhe des Filter-Tow-Ballens
nach der Freigabe aus der Ballenpresse gemäß einem vorab festgelegten Ereignisablauf
stattfindet, wobei insbesondere auch das Ausmaß der Höhenänderung nach oben hin begrenzt
wird.
[0042] Auf diese Weise ist die maximale Endhöhe des fertig gestellten verpackten Filter-Tow-Ballens
nach Freigabe aus der Ballenpresse auf einen vorab festlegbaren maximalen Wert vorab
einstellbar.
[0043] Da aufgrund der Verwendung einer den Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden,
luftdichten Verpackungshülle störende Ausbauchungen an der Ober- und Unterseite des
fertig gestellten und aus der Ballenpresse freigegebenen Filter-Tow-Ballen verhindert
werden, lassen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballen
auch problemlos stapeln. Zusammen mit der über das erfindungsgemäße Verfahren vorab
festlegbaren maximalen Höhe des fertig gestellten und aus der Ballenpresse freigegebenen
Ballens können somit Ballen hergestellt werden, die unter optimaler Raumausnutzung
in Doppellagen in Standard-Containern stapelbar sind.
[0044] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten und beispielsweise in der Druckschrift
WO 2003/089309 A2 beschriebenen Verpackungsverfahren war eine solche Stapelbarkeit in Doppellagen nicht
bei vollständiger Ausnutzung der Höhe eines Standardcontainers bzw. der Höhe der Türöffnung
eines Standardcontainers realisierbar.
[0045] Unter dem hierin verwendeten Begriff "hochverdichtetes Filter-Tow-Material" ist insbesondere
Filter-Tow-Material mit einer Packungsdichte von mindestens 300 kg/m3 und höchstens
800 kg/m3 zu verstehen.
[0046] Als Ballenpresse zum Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens eignen sich
die bei der Filter-Tow-Herstellung üblicherweise verwendeten Ballenpressen. Es handelt
sich somit um Ballenpressen mit einer Presskraft von mindestens 100 t/m2, wobei eine
maximale Presskraft von 600 t/m2 nicht überschritten werden sollte. Vorzugsweise wird
der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen bereitgestellt, indem das mit
einer Presskraft von mindestens 100 t/m2 und einer Presszeit von mindestens 4 bis
20 Min., vorzugsweise 5 bis 15 Min. verpresst wird.
[0047] Um sicherzustellen, dass beim Verpackungsschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird,
das mindestens 80 % der Verpackungshülle direkt an dem Filter-Tow-Material anliegt
oder zumindest weniger als 15 mm von dem Filter-Tow-Material beabstandet ist, kommen
unterschiedliche Lösungen in Frage. Insbesondere bietet sich hierfür eine Messanordnung
mit mindestens einer berührungslos arbeitenden Sensoreinheit an, wobei diese Sensoreinheit
vorzugsweise mindestens einen Abstandssensor aufweist und vorzugsweise mindestens
eine 2D-Abstandssensorarray aufweist. Mit dem mindestens einen Abstandssensor bzw.
der mindestens einen 2D-Abstandssensorarray kann ein Abstand zwischen dem hochverdichteten
Filter-Tow-Material einerseits und dem Verpackungsmaterial der Verpackungshülle andererseits
exakt erfasst werden.
[0048] Beispielsweise ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass mit der Messanordnung
der Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden, mindestens einen Abstandssensor
bzw. der berührungslos arbeitenden, mindestens einen 2D-Abstandssensorarray und dem
Filter-Tow-Material einerseits und der Abstand zwischen dem berührungslos arbeitenden,
mindestens einen Abstandssensor bzw. der berührungslos arbeitenden, mindestens einen
2D-Abstandssensorarray und der Verpackungshülle andererseits erfasst wird, wobei dann
unter Berücksichtigung der Dicke der Verpackungshülle der tatsächliche Abstand zwischen
der Verpackungshülle und dem Filter-Tow-Material ermittelt werden kann.
[0049] In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass der berührungslos arbeitende
Abstandssensor bzw. die berührungslos arbeitende 2D-Abstandssensorarray mindestens
einen Licht-, Infrarotstrahlen-, Radiowellen-, Mikrowellen-, Terraherzstrahlen- oder
Ultraschallsensor aufweist.
[0050] Vorzugsweise ist eine Abstandsmessung zwischen dem Filter-Tow-Material und der Verpackungshülle
mittels einer Laufzeit- und Phasenlagemessung mit Funkwellen, Licht, Infrarot oder
Ultraschall durchführbar. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Abstandsmessung
mittels Triangulation durchführbar ist.
[0051] Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, eine flächige Abstandsmessung durchzuführen.
Beispielsweise kann vor dem Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einem
2D-Abstandsmessverfahren der Abstand zwischen der Sensoreinrichtung und dem Filter-Tow-Material
ermittelt werden, wobei nach dem Anlegen der Verpackungshülle erneut eine 2D-Abstandsmessung
durchgeführt wird, diesmal jedoch mit Bezug auf den Abstand zwischen der Sensoreinrichtung
und der Verpackungshülle. Durch einen Vergleich der beiden aufgenommenen 2D-Abstandsmessungen
kann problemlos auf den tatsächlichen Abstand zwischen der angelegten Verpackungshülle
und der Filter-Tow-Material ermittelt werden.
[0052] Bei der vorliegenden Erfindung wurde insbesondere erkannt, dass es zum Reduzieren
des Risikos von Ballenplatzern nach der Freigabe des verpackten Filter-Tow-Ballens
aus der Ballenpresse darauf ankommt, dass die Menge der zwischen der Verpackungshülle
und dem hoch verdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossenen Luft einen Maximalwert
nicht überschreitet. Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Menge der zwischen
der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beim Verpackungsvorgang
eingeschlossenen Luft während der Freigabe des luftdicht verpackten Filter-Tow-Ballens
aus der Ballenpresse maßgeblich ausschlaggebend für ein zusätzliches Anwachsen der
Ballenhöhe ist.
[0053] Das Ausmaß der Höhenzunahme bei der Freigabe des Ballens aus der Ballenpresse darf
jedoch einen Maximalwert nicht überschreiten, um wirksam zu verhindern, dass von dem
Verpackungsmaterial übermäßige Kräfte, die aus der Expansion des Filter-Tow-Materials
resultieren, aufzunehmen sind. Dies würde nicht nur die Flachheit der Ober- und Unterseite
des fertig gestellten Ballens negativ beeinflussen, sondern auch dazu führen, dass
das Verpackungsmaterial ausgelegt sein muss, diese Kräfte aufzunehmen.
[0054] Wenn darüber hinaus ein Großteil der bei der Expansion des Filter-Tow-Materials nach
Freigabe aus der Ballenpresse auftretenden Expansionskräfte über das Verpackungsmaterial
aufgenommen wird, besteht ein erhöhtes Risiko eines Ballenplatzers insbesondere dann,
wenn beim Handling des fertig gestellten Ballens versehentlich die Verpackungshülle
beschädigt wird.
[0055] Untersuchungen haben gezeigt, dass die Versagensrate bei der Herstellung von Filter-Tow-Ballen
wirksam unter 1 % reduziert werden kann, wenn bei dem Verpacken des komprimierten
Filter-Tow-Ballens mit der den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden,
luftdichten Verpackungshülle diese derart um den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt
wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30
Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Verpackungshülle und
dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird. Bei der zuletzt genannten
Volumenmenge der zwischen der Verpackungshülle und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material
eingeschlossene Luft ist die Versagensrate bei der Herstellung von Filter-Tow-Ballen
sogar auf deutlich unter 0,2 % reduziert.
[0056] Die beim Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens zwischen der Verpackungshülle
und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossene Luftmenge lässt sich
vorzugsweise indirekt durch eine Abstandsmessung zwischen der Verpackungshülle und
dem hochverdichteten Filter-Tow-Material ermitteln. Für die Abstandsmessung kommen
insbesondere die zuvor beschriebenen optischen Messverfahren in Frage.
[0057] In einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der in der
Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt, dass dieser eine
Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere Europoolpalette
angepassten, vorzugsweise rechteckigen
[0058] Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm
2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist.
Dabei sollte der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt werden, dass der in der Ballenpresse
komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 aufweist.
[0059] Wenn anschließend im Verpackungsschritt die Verpackungshülle derart an den komprimierten
Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass in dem von der Verpackungshülle umschlossenen
Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise
insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter
Luft enthalten ist, können mehrere synergistisch wirkende Effekte erzielt werden:
Zum einen ist sichergestellt, dass das Auftreten von Ballenplatzern nach der Freigabe
der derart hergestellten Ballen aus der Ballenpresse nahezu ausgeschlossen ist (Versagensrate
deutlich unter 0,5 %).
[0060] Zum anderen werden störende Ausbauchungen an der Ober- und Unterseite des aus der
Ballenpresse freigegebenen Ballens wirksam verhindert, so dass die Stapelfähigkeit
der Ballen gewährleistet ist.
[0061] Insbesondere sind aber bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
hochverdichtete Filter-Tow-Ballen herstellbar, bei denen die übliche bei der Verpackung
von Filter-Tow-Material angewandten Presskräfte und Presszeiten sogar reduziert werden
können.
[0062] Was das Material der Verpackungshülle betrifft, bietet sich hierbei insbesondere
eine Kunststofffolie an. Die Folie besteht vorzugsweise aus Polyethylen, insbesondere
LDPE, oder aus modifiziertem Polyethylen (LLDPE) oder aus einer Verbundfolie mit einer
Polyamid- und einer Polyethylenschicht.
[0063] Zu Werbe- und/oder ästhetischen Zwecken kann als Verpackungsfolie insbesondere auch
eine eingefärbte oder bedruckte Folie verwendet werden. Dies ist insbesondere auch
dann sinnvoll, wenn das zu verpackende Filter-Tow-Material lichtempfindlich ist.
[0064] Die Verpackungsfolie weist vorzugsweise eine Dicke von 100 bis 400 µm auf, damit
diese gleichzeitig als Transportverpackung dienen kann. Wie bereits ausgeführt, ist
es bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ballens nicht erforderlich,
eine zusätzliche Transportverpackung aus Kartonagen, Kunststoffgewebe etc. um die
Verpackungsfolie des Ballens hinzuzufügen.
[0065] Gleichwohl ist auch eine zusätzliche oder alternative Umbänderung des fertig gestellten
Ballens nicht erforderlich, da das Risiko des Aufplatzens des Ballens aufgrund des
in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen, speziellen Verpackungsschrittes so
gut wie nicht mehr eintreten kann.
[0066] Das Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens in Quaderform erfolgt im Allgemeinen
mit Hilfe einer aus dem Stand der Technik bekannten Ballenpresse. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann zum einen so ausgeführt werden, dass die zum Verpacken vorgesehene
Menge an Filter-Tow-Material zunächst in der Ballenpresse mechanisch komprimiert und
dann mit der Verpackungshülle umhüllt wird, wobei das luftdichte Verschließen der
Verpackungshülle vorzugsweise innerhalb der Ballenpresse erfolgt, so dass das gesamte
Herstellungsverfahren an einem Ort durchgeführt werden kann.
[0067] Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Komprimierung des Filter-Tow-Materials
vorbereitend in einer separaten Station durchzuführen. In diesem Fall wird der komprimierte
Filter-Tow-Ballen in einer "Hilfsverpackung", die beispielsweise aus Halteklammern
bestehen kann, einer Verpackungsstation zugeführt, wo die Hilfsverpackung entfernt
wird und die Umhüllung des Komprimierten Filter-Tow-Ballens mit der luftdichten Verpackungsfolie
vorgenommen wird. Diese Ausführungsform hätte den Vorteil, dass nicht das gesamte
Verfahren in der Ballenpresse ausgeführt wird, so dass die Ballenpresse eine höhere
Verfügbarkeit aufweist. Zudem ist der Presszyklus von kürzerer Dauer und es bestehen
mehrere Freiheitsgrade bei der Applikation der Verpackungshülle, da der komprimierte
Ballen in der Verpackungsstation von allen Seiten zugänglich ist.
[0068] Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens ist insbesondere
vorgesehen, dass in dem Verfahrensschritt des Verpackens der komprimierte Filter-Tow-Ballen
derart mit der Verpackungshülle verpackt wird, dass sich das von der Verpackungshülle
umschlossene Volumen nach einem Freigeben des verpackten Filter-Tow-Ballens aus der
Ballenpresse um mindestens 32 Liter und vorzugsweise um mindestens 70 Liter vergrößern
kann, ohne dass dabei das Material der Verpackungshülle gedehnt oder gestreckt wird.
[0069] Auf diese Weise wird beim Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Materials bewusst
eine "Wachstumsreserve" in das den komprimierten Ballen umgebenden Verpackungsmaterial
vorgesehen. Diese Wachstumsreserve kann beispielsweise dadurch in das Verpackungsmaterial
eingebracht werden, dass bewusst das Verpackungsmaterial bereichsweise einen Faltenbereich
aufweist, der sich bei der Freigabe des verpackten Ballens entfaltet und somit dann
in einer vorhersagbaren Weise ein Anwachsen der Ballenhöhe bis zu einer über den Faltenbereich
vorab festgelegten Endhöhe des Ballens zulässt.
[0070] Die über den Faltenbereich gewährleistete Wachstumsreserve ist vorzugsweise so gewählt,
dass bei der Expansion des Filter-Tow-Materials nach Freigabe aus der Ballenpresse
eine Volumenzunahme des von der luftdichten Verpackungshülle umschlossenen Volumens
gewährleistet ist, bis der sich dadurch im Balleninneren einstellende Unterdruck gegenüber
der Außenatmosphäre groß genug ist, um die Rückstellkräfte des Filter-Tow-Materials
möglichst vollständig egalisieren zu könne, so dass dabei das Material der Verpackungshülle
weder gedehnt oder gestreckt wird und nur vernachlässigbare oder keine Kräfte von
dem Verpackungsmaterial aufgenommen werden muss.
[0071] In einer besonders bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
vorgesehen, dass vor dem Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit der luftdichten
Verpackungshülle der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform
zwischen einem Deckel-Folienteil und einem Boden-Folienteil bereitgestellt wird, wobei
im anschließenden Verpackungsschritt die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig
umschließende, luftdichte Verpackungshülle durch Verschweißen oder Verkleben der beiden
Folienteile gebildet wird.
[0072] In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, dass im Verpackungsschritt ein
Manschetten-Folienteil an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt
wird. Anschließend werden die gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils
stirnseitig zusammengeführt und miteinander verbunden. Zusätzlich wird die Mantelfläche
des Manschetten-Folienteils mit dem Boden-Folienteil und dem Deckel-Folienteil derart
verbunden, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende,
luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
[0073] Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn das Manschetten-Folienteil derart die Seitenflächen
des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise
mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils
an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses so berührt oder
zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet
ist.
[0074] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Mantelfläche des Manschetten-Folienteils" ist
die Deckenfläche des Manschetten-Folienteils zu verstehen, welche im fertig gestellten
Zustand des aus der Ballenpresse freigegebenen Filter-Tow-Ballen in Richtung des Filter-Tow-Materials
zeigt und dieses berührt. Hierbei ist unter dem Begriff "dieses berührt" zu verstehen,
dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens
95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt
und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten
Filter-Tow-Material beabstandet ist.
[0075] Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es insbesondere von
Vorteil, wenn das Manschetten-Folienteil als Flachfolie ausgeführt ist.
[0076] Grundsätzlich sollte eine maximale Gasdurchlässigkeit von 10.000 cm3/(m2 x d x bar),
und höchstens etwa 200 cm3/(m2 x d x bar) und noch bevorzugter von höchstens etwa
20 cm3/( m2 x d x bar) aufweisen und zwar jeweils gemessen nach DIN 2000-07 (Stand:
Anmeldetag) bei 23 °C und 75 % relativer Feuchtigkeit für Luft.
[0078] Hierbei ist anzumerken, dass die genannten Anforderungen hinsichtlich der Reißkraft
des Materials der Verpackungshülle nur deshalb notwendig sind, weil beim Verpacken
des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen
vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle das als Verpackungshülle
dienende Material vorzugsweise mit Vorspannung angelegt wird, um zu erreichen, dass
die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt werden
kann, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens
95 % der Verpackungshülle direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt
und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten
Filter-Tow-Material beabstandet ist.
[0079] Die Dehnbarkeit des als Verpackungshülle dienenden Materials sollte maximal 1000
mm/15 mm gemessen nach DIN EN ISO 527 (s.o.) betragen. Die Streckspannung bei 10%
Dehnung in Längsrichtung sollte nach DIN EN ISO 527 (s.o.) maximal 38 bis 47 N / 15
mm betragen.
[0080] Da die Verpackungshülle vorzugsweise auch die Transportverpackung des Filter-Tow-Ballens
darstellt, ist es in diesem Zusammenhang insbesondere von Vorteil, wenn bei dem Material
der Verpackungshülle die spezifische Durchstechkraft - bezogen auf den 0,8 mm Dorn
nach
DIN EN 14477 (Ausgabe 2004-06) mindestens 8 N beträgt.
[0081] Mit der oben genannten maximale Gasdurchlässigkeit des als Verpackungshülle dienenden
Materials ggf. in Kombination mit der genannten minimalen Durchstechkraft ist sichergestellt,
dass sich im praktischen Gebrauch ein nach der Freigabe aus der Ballenpressen (aufgrund
der Eigenexpansion des Filter-Tow-Materials) in dem Balleninneren einstellender Unterdruck
gegenüber der Außenatmosphäre hinreichend lange aufrechterhalten werden kann. "Hinreichend
lange" bedeutet in diesem Zusammenhang mindestens 24 Stunden und bevorzugt so lange,
bis der verpackte Ballen zur Weiterverarbeitung des verpackten Ballenmaterials an
einer Filterstabmaschine absichtlich geöffnet wird.
[0082] Allerdings hat sich gezeigt, dass es auch unschädlich ist, wenn die Verpackungshülle
des Ballens beispielsweise beim Transport zur Weiterverarbeitung des Filter-Tow-Materials
an einer Filterstabmaschine insbesondere versehentlich perforiert wird. Als vorteilhaft
ist jedoch zu nennen, dass die Luftdichtigkeit der Verpackungshülle möglichst bis
zu dem Zeitpunkt des beabsichtigten Öffnens des Ballens an einer Filterstabmaschine
gewährleistet ist.
[0083] Bei Verwendung eines Manschetten-Folienteils, welches diese Bedingungen insbesondere
hinsichtlich der Reißkraft und Dehnbarkeit aufweist, ist es von Vorteil, wenn nach
dem Anlegen des Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens
das Manschetten-Folienteil vorgespannt wird.
[0084] Dies erfolgt vorzugsweise mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und
vorzugsweise von mindestens 75 N. Auf diese Weise kann in einer leicht zu realisierenden
aber dennoch effektiven Weise erreicht werden, dass bei dem Verpackungsschritt zwischen
der Verpackungshülle (insbesondere Manschetten-Folienteil) und dem komprimierten Filter-Tow-Material
maximal 20 % des Manschetten-Folienteils nicht an dem Filter-Tow-Material direkt anliegt.
[0085] Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarisch
verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
[0086] Es zeigen:
FIG. 1a schematisch das zu verpackende Filter-Tow-Material in der Ballenpresse bzw.
Füllkanne vor dem Verpressen bei einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material;
FIG. 1b schematisch das zu verpackende Filter-Tow-Material nach dem Verpressen in
der Ballenpresse bzw. Füllkanne, und zwar bei der exemplarischen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß FIG. 1a;
FIG. 1c schematisch das Anlegen eines Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen
des komprimierten Filter-Tow-Ballens gemäß FIG. 1b; und
IG. 1d schematisch das Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils mit
dem Boden-Folienteil und dem Deckel-Folienteil bei dem exemplarisch in den Zeichnungen
dargestellten Verpackungsverfahren.
[0087] Bei der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Filter-Tow-Material
1 in einer Ballenpresse eingebracht, wie dies in FIG. 1a schematisch angedeutet ist.
In der Ballenpresse, die beispielsweise über eine Presskraft von 300 bis 400 t verfügt,
wird das Filter-Tow-Material 1 bis zum gewünschten Packmaß komprimiert (vgl. FIG.
1b).
[0088] Das Verpressen erfolgt vorzugsweise derart, dass der in der Ballenpresse komprimierte
Filter-Tow-Ballen eine Packungsdichte von mindestens 250 kg/m2 und vorzugsweise eine
Packungsdichte von mindestens 300 kg/m2 aufweist.
[0089] Das Packmaß, d.h. die Höhe des in der Ballenpresse komprimierten Filter-Tow-Ballens,
beträgt vorzugsweise mindestens 700 mm. Wie bereits eingangs dargelegt, wird durch
das Bereitstellen des komprimierten Filter-Tow-Ballens in der Ballenpresse das Filter-Tow-Material
1 derart verpresst, dass das elastische Rückstellverhalten des Filter-Tow-Materials
reduziert wird.
[0090] Bei der in FIG. 1a und FIG. 1b schematisch dargestellten Ausführungsform wird vor
dem Einfüllen des Filter-Tow-Materials in die Ballenpresse bzw. vor dem Einfüllen
des Filter-Tow-Materials in die Füllkanne der Ballenpresse die Pressstempel 10, 10'
der Ballenpresse entsprechend präpariert. Im Einzelnen ist bei der in den Zeichnungen
schematisch dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass das Verpressen des Filter-Tow-Materials
in der Ballenpresse zwischen einem Deckel-Folienteil 11 und einem Boden-Folienteil
12 erfolgt.
[0091] Zu diesem Zweck ist bei der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsform
vorgesehen, dass vor dem Verpressen des Filter-Tow-Materials und vor dem Einfüllen
des Filter-Tow-Materials in die Füllkanne der Boden der Füllkanne mit einem Boden-Folienteil
12 garniert wird. Anschließend wird das zu verpressende Filter-Tow-Material 1 in die
so präparierte Füllkanne eingelegt.
[0092] Bevor der Inhalt der vollen Füllkanne samt Füllkannenboden an der Ballenpresse in
die Presskammer geschoben wird, wird auch der obere Pressstempel 10 der Ballenpresse
mit einem Folienteil (Deckel-Folienteil 11) garniert.
[0093] Durch das Vorsehen des Deckel- und Boden-Folienteils 11, 12 sind bereits vor dem
Verpressen des Filter-Tow-Materials die spätere Boden- und Deckelfolie an den richtigen
Positionen (oberhalb bzw. unterhalb des Ballens) platziert.
[0094] So vorbereitet wird das Filter-Tow-Material 1 in der Ballenpresse zu einem komprimierten
Filter-Tow-Ballen verpresst (vgl. FIG. 1b). Der eigentliche Pressvorgang entspricht
den üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Pressvorgängen und ist nicht Teil
der hierin offenbarten Erfindung.
[0095] Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn das Verpressen des Filter-Tow-Materials in
der Ballenpresse nach einem vorab festgelegten Programmablauf erfolgt, damit bei dem
komprimierten Filter-Tow-Ballen nach einem vorab festgelegten oder festlegbaren Ereignisablauf
der relaxierende Rückverformungsanteil reduziert wird. Hierbei ist es von Vorteil,
wenn der Pressvorgang mindestens 4 Minuten und vorzugsweise mindestens 5 Minuten anhält,
um zu erreichen, dass der relaxierende Rückverformungsanteil in dem Filter-Tow-Material
hinreichend reduziert ist.
[0096] Im Einzelnen, und wie in FIG. 1b schematisch dargestellt, wird somit in der Ballenpresse
zwischen dem Deckel-Folienteil 11 und dem Boden-Folienteil 12 ein komprimierter Filter-Tow-Ballen
in Quaderform bereitgestellt. In dem anschließenden Schritt erfolgt das Verpacken
des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen
vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle.
[0097] Gemäß der schematischen Darstellung in FIG. 1c wird bei der exemplarischen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens hierzu ein Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenflächen
des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt, wobei das Manschetten-Folienteil 13
eine Mantelfläche mit zwei gegenüberliegenden Endbereichen aufweist. Anschließend
werden die gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 stirnseitig
zusammengeführt und miteinander verbunden.
[0098] Ferner wird - wie in FIG. 1d schematisch dargestellt - die Mantelfläche des Manschetten-Folienteils
13 mit dem Boden-Folienteil 12 und dem Deckel-Folienteil 11 verbunden. Das Verbinden
der Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 miteinander und das Verbinden der Mantelfläche
des Manschetten-Folienteils 13 mit dem Boden-Folienteil 12 und dem Deckel-Folienteil
11 erfolgt derart, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig
umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
[0099] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es schematisch in den Zeichnungen dargestellt
ist, wird das Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenfläche des komprimierten Filter-Tow-Ballens
derart angelegt, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 %, und noch bevorzugter
mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 an dem hochverdichtetem
Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses von daher berührt, oder zumindest weniger
als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet ist.
[0100] So ist es insbesondere im Hinblick auf das Reduzieren des Risikos eines Ballenplatzers
von Vorteil, wenn in der Ballenpresse ein komprimierter Filter-Tow-Ballen bereitgestellt
wird, der eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer Transportpalette, insbesondere
Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens
6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.000 cm2, und eine Höhe von mindestens
75 cm (Packmaß) und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist. Der in der Ballenpresse
bereitgestellte komprimierte Filter-Tow-Ballen mit diesen Abmessungen weist bei dem
Ausführungsbeispiel eine Ballendichte von mindestens 300 kg/m3 auf.
[0101] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Abmessungen einer Transportpalette" ist insbesondere
die Abmessung einer üblicherweise verwendeten Transportpalette zu verstehen. Hierbei
handelt es sich insbesondere um eine an die gängigen Containermaße angepasste Transportpalette,
wie etwa eine Europoolpalette.
[0102] Europoolpaletten basieren auf einem Grundmodul von 400 mm x 600 mm. Paletten in dieser
Größe heißen auch "1/4 Europoolpaletten" und entsprechen der Größe einer sogenannten
VDA-Box. Die seit vielen Jahren üblichen hölzernen Europoolpaletten EUR messen 800
x 1200 x 144 mm. Die halben Europoolpaletten mit 800 mm x 600 mm werden auch Displaypaletten
genannt. Sie heißen bei EPAL "EUR 6-Paletten"; ein weiterer Name ist Düsseldorfer
Palette.
[0103] Verbreitet sind auch die etwas größeren sogenannten Industriepaletten (1000 x 1200
x 144 mm), welche von EPAL als "EUR 3-Paletten" bzw. in verstärkter Ausführung als
"EUR 2-Paletten" standardisiert sind.
Nichtstandardisierte Großpaletten haben oft das doppelte Industriemaß, sind also 2000
x 1200 mm oder 2000 x 1250 mm groß.
[0104] Die auf dem amerikanischen Kontinent sowie teilweise auch in China üblichen Paletten
messen 48 x 40 Zoll, entsprechen also mit 1.219,2 mm x 1.016 mm ungefähr den Industriepaletten
(1.200 mm x 1.000 mm), während in Asien im Allgemeinen 1.100 mm x 1.100 mm bzw. 1.140
mm x 1.140 mm große Paletten verwendet werden.
[0105] Das Manschetten-Folienteil 13 wird bei diesem Ausführungsbeispiel derart an die Seitenfläche
des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt, dass in dem von dem Manschetten-Folienteil
13, dem Deckel-Folienteil 11 und dem Boden-Folienteil 12 umschlossenen Volumen bei
einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt
maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten
sind.
[0106] Wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung dargelegt, wird auf diese Weise
wirksam erreicht, dass das Risiko eines Ballenplatzers nach der Freigabe des luftdicht
umschlossenen Ballens aus der Ballenpresse auf deutlich geringer als 1 % reduziert
wird.
[0107] Bei dem in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welchem
vor dem Verpressen des Filter-Tow-Materials die Ballenpresse mit einem Boden-Folienteil
12 und einem Deckel-Folienteil 11 garniert wird, und wobei anschließend ein Manschetten-Folienteil
13 um die Seitenfläche des komprimierten Ballens angelegt wird, ist es von Vorteil,
wenn das Manschettenfolienteil derart an die Seitenfläche des komprimierten Filter-Tow-Ballens
angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter Luft, vorzugsweise
maximal 30 Liter und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche
des Manschettenfolienteils und dem hochverbindenden Filter-Tow-Material eingeschlossen
wird.
[0108] Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem das Manschetten-Folienteil
13 mit einer mittleren Anlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens
75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird. Diese
Anlegespannung lässt sich leicht über Dehnungsmessstreifen oder ähnliche Sensoren
kontrollieren bzw. überwachen.
[0109] Zum Ausbilden einer luftdichten Verpackungshülle ist bei der in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass in einem beim stirnseitigen Zusammenführen
der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 gebildeten vertikalen
Überlappungsbereich eine vertikal verlaufende Schweißnaht, insbesondere Flossennaht,
ausgebildet wird.
[0110] Anschließend wird das Manschettenfolienteil in Richtung der vertikal verlaufenden
Schweißnaht vorgespannt und fixiert, insbesondere temporär fixiert, und zwar mit Hilfe
von Klemmen oder dergleichen Fixiermittel. Anschließend ist bei einem Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass ein horizontal umlaufender Überlappungsbereich zwischen dem oberen
Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des Deckel-Folienteils
11 ausgebildet wird. In gleicher Weise wird ein horizontal umlaufender Überlappungsbereich
zwischen dem unteren Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden
Randbe-reich des Boden-Folienteils 12 ausgebildet. Im Anschluss daran wird jeweils
eine umlaufende Schweißnaht, insbesondere Flossennaht in den horizontal umlaufenden
Überlappungsbereich ausgebildet.
[0111] Die vertikal verlaufende Schweißnaht und die umlaufenden Schweißnähte in den horizontal
umlaufenden Überlappungsbereichen werden dabei derart ausgeführt, dass mit dem Boden-Folienteil
12, mit dem Deckel-Folienteil 11 und mit dem Manschetten-Folienteil 13 insgesamt eine
den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle
gebildet wird.
[0112] Zum Ausbilden des horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches ist es in diesem Zusammenhang
von Vorteil, wenn die jeweiligen Randbereiche des Deckel-Folienteils 11 und des Boden-Folienteils
12 von dem Ballen weg nach außen gezogen werden.
[0113] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist bei dem Anliegen des Manschetten-Folienteils
13 an die Seitenfläche des Filter-Tow-Ballens vorgesehen, dass dieses derart erfolgt,
dass der vertikale Überlappungsbereich vorzugsweise mittig zwischen zwei vertikal
verlaufenden Eckkanten des Filter-Tow-Ballens angeordnet ist. Zum Vorspannen des Manschetten-Folienteils
13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht kann dann vorzugsweise manuell Folienmaterial
des Man-schetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht derart geschoben
werden, dass in horizontaler Richtung der Überlappungsbereich vergrößert wird. Hierbei
ist es von Vorteil, wenn dabei das Manschetten-Folienteil 13 mit einer mittleren Vorspannkraft
von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens 75 N vorgespannt wird. Diese Vorspannkraft
lässt sich auf einfache Weise beispielsweise durch das Anbringen entsprechend der
Dehnungsmessstreifen überwachen.
[0114] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es beim Ausbilden der umlaufenden Schweißnaht
in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen von Vorteil, wenn die umlaufende
Schweißnaht mit einem vorab festgelegten oder festlegbaren Mindestabstand von dem
Ballen in dem horizontal umlaufenden Überlappungsbereich ausgebildet wird. Dieser
vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand liegt in einem Bereich zwischen
2 bis 20 cm, und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm. Dieser Abstand
zwischen dem Ballen und der Schweißnaht stellt letztendlich das Maß dar, um den fertig
verpackte Ballen wachsen kann, ohne dass Spannung auf die Verpackungsteile kommt,
wenn der Ballen aus der Ballenpresse entlassen wird.
[0115] Allgemein ausgedrückt sollte somit der vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand
zwischen der umlaufenden Schweißnaht und dem Ballen abhängig von dem elastischen Rückstellverhalten
des komprimierten Filter-Tow-Materials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus
der Ballenpresse gewählt werden.
[0116] Nach dem luftdichten Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens wird der Filter-Tow-Ballen
aus der Ballenpresse freigegeben. Dies erfolgt vorzugsweise indem schrittweise der
Abstand zwischen der oberen und unteren Pressplatte der Ballenpresse vergrößert wird,
um ein schrittweises Expandieren des Filter-Tow-Materials zuzulassen. Auf diese Weise
werden Spannungsspitzen verhindert.
[0117] In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn in einem ersten Schritt der Abstand
zwischen der oberen und unteren Pressplatte um 10 bis 35 mm, vorzugsweise um 15 bis
30 mm, und noch bevorzugter um 20 bis 25 mm vergrößert wird. In einem zeitlich von
dem ersten Schritt verzögerten zweiten Schritt wird dann der Abstand zwischen der
oberen und der unteren Pressplatte auf mindestens 1.200 mm vergrößert.
[0118] Kurz zusammengefasst lässt sich das in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Verpackungsverfahren wie folgt charakterisieren:
Verfahrensschritt i): Bereitstellen eines in einer Ballenpresse komprimierten Filter-Tow-Ballens
in Quaderform
Verfahrensschritt ii): Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den
komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle
Verfahrensschritt iii): Freigeben des mit der luftdichten Verpackungshülle vollständig
umschlossenen Filter-Tow-Ballens aus der Ballenpresse
[0119] Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle
derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass mindestens 80 %,
vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Verpackungshülle
direkt an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material anliegt und dieses von daher berührt
oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet
ist. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt
ii) die Verpackungshülle derart um den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird,
dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter,
und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils
13 und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen wird.
[0120] In bevorzugten Realisierungen des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens weist im
Verfahrensschritt i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform
mit einer vorzugsweise rechteckigen Grundfläche von mindestens 6.500 cm
2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm
2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm auf, wobei
der Filter-Tow-Ballen im Verfahrensschritt i) insbesondere derart bereitgestellt wird,
dass der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von
mindestens 300 kg/m
3 aufweist.
[0121] In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn dann im Verfahrensschritt ii) die
Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass
in dem von der Verpackungshülle umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20
°C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft
und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
[0122] Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, wenn im Verfahrensschritt i) der
in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem Deckel-Folienteil
11 und einem Boden-Folienteil 12 bereitgestellt wird, wobei im anschließenden Verfahrensschritt
ii) die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte
Verpackungshülle durch Verschweißen oder Verkleben der beiden Folienteile gebildet
wird.
[0123] Gemäß einem Aspekt der Erfindung, welcher auch in dem in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Verpackungsverfahren Einzug erhalten hat, ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt
i) der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem
Deckel-Folienteil 11 und einem Boden-Folienteil 12 bereitgestellt wird. Im Hinblick
auf den dann folgenden Verfahrensschritt ii) ist hierbei vorgesehen, dass dieser Verfahrensschritt
die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Anlegen eines Manschetten-Folienteils 13 an die Seitenflächen des komprimierten
Filter-Tow-Ballens, wobei das Manschetten-Folienteil 13 eine Mantelfläche mit zwei
gegenüberliegenden Endbereichen aufweist;
b) stirnseitiges Zusammenführen der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils
13; und
c) Verbinden der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils 13 miteinander
und Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 mit dem Boden-Folienteil
12 und dem Deckel-Folienteil 11 derart, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen
vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
[0124] Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil
13 derart um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird,
dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens
95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils 13 an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material
direkt anliegt und dieses so berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten
Filter-Tow-Material beabstandet ist.
[0125] In einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens
ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse komprimierte
Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer vorzugsweise rechteckigen Grundfläche
von mindestens 6.500 cm
2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm
2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist,
wobei im Verfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass
der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens
300 kg/m
3 aufweist.
Hierbei ist vorgesehen, dass im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13
derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass
in dem von dem Manschetten-Folienteil 13, dem Deckel-Folienteil 11 und dem Boden-Folienteil
12 umschlossenen Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter
Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt
maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
[0126] Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es denkbar, wenn im Verfahrensschritt a) das
Manschetten-Folienteil 13 derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens
angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise
maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche
des Manschetten-Folienteils 13 und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen
wird.
[0127] Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil
13 mit einer mittleren Anlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens
75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird.
[0128] Gemäß einer Weiterbildung der zuletzt beschriebene Ausführungsformen ist vorgesehen,
dass der Verfahrensschritt ii) ferner folgende Verfahrensschritte aufweist:
d) Ausbilden einer vertikal verlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in
einem beim stirnseitigen Zusammenführen der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils
13 gebildeten vertikalen Überlappungsbereich;
e) Vorspannen des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikal verlaufenden
Schweißnaht und Fixieren, insbesondere temporäres Fixieren, des Manschetten-Folienteils
13 in seinem vorgespannten Zustand;
f) Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem oberen
Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des Deckel-Folienteils
11 und Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem unteren
Endbereich des Manschetten-Folienteils 13 und einem umlaufenden Randbereich des Boden-Folienteils
12; und
g) Ausbilden jeweils einer umlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in den
horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen.
[0129] Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die vertikal verlaufende Schweißnaht und
die umlaufenden Schweißnähte in den horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen derart
ausgeführt werden, dass mit dem Boden-Folienteil 12, mit dem Deckel-Folienteil 11
und mit dem Manschetten-Folienteil 13 eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig
umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird.
[0130] Vorzugsweise werden zum Ausbilden der horizontal umlaufenden Überlappungsbereiche
im Verfahrensschritt f) die jeweiligen Randbereiche des Deckel-Folienteils 11 und
des Boden-Folienteils 12 von dem Ballen weg nach außen gezogen. Andererseits ist es
ebenfalls von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil 13
mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens
75 N vorgespannt wird.
[0131] In einer bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausführungsformen ist vorgesehen,
dass im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13 derart an die Seitenflächen
des Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass der vertikale Überlappungsbereich vorzugsweise
mittig zwischen zwei vertikal verlaufenden Eckkanten des Filter-Tow-Ballens angeordnet
ist, wobei zum Vorspannen des Manschetten-Folienteils 13 in Richtung der vertikalen
Schweißnaht im Verfahrens schritt e) vorzugsweise manuell Folienmaterial des Manschetten-Folienteils
13 in Richtung der vertikalen Schweißnaht derart geschoben wird, dass in horizontaler
Richtung der Überlappungsbereich vergrößert wird.
[0132] Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt g) die umlaufende Schweißnaht
mit einem vorab festgelegten oder festlegbaren Mindestabstand von dem Ballen in dem
horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen ausgebildet wird. Hierbei sollte der
vorab festgelegt oder festlegbare Mindestabstand in einem Bereich zwischen 2 bis 20
cm und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm liegen. Insbesondere sollte
dabei der der vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand zwischen der umlaufenden
Schweißnaht und dem Ballen in Abhängigkeit von dem elastischen Rückstellverhalten
des komprimierten Filter-Tow-Materials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus
der Ballenpresse gewählt werden.
Gemäß einer bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausführungsbeispiele ist
vorgesehen, dass im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil 13 in seinem vorgespannten
Zustand insbesondere temporär fixiert wird, und zwar indem der vertikale Überlappungsbereich
seitlich umgefaltet und der umgefaltete Überlappungsbereich vorzugsweise mit einem
Klebeband oder einem dergleichen lösbaren Fixiermittel an dem Ballen fixiert wird.
[0133] Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es von Vorteil, wenn im Verfahrensschritt a)
das Manschetten-Folienteil 13 an die Seitenflächen des Filter-Tow-Ballens in horizontaler
Richtung vorgespannt gelegt wird. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar,
wenn im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil 13 relativ zu dem Deckel-Folienteil
11 und dem Boden-Folienteil 12 positioniert und in dem positionierten Zustand temporär
fixiert wird. Zum Positionieren und tem-porären Fixieren des Manschetten-Folienteils
13 wird vorzugsweise der obere und/oder untere Randbereich des Manschetten-Folienteils
13 von einer Halteinrichtung an der Ballenpresse gehalten.
[0134] In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Ballenpresse eine
obere und eine untere Pressplatte aufweist, zwischen denen der komprimierte Filter-Tow-Ballen
im Verfahrensschritt i) bereitgestellt wird, wobei zum Positionieren und temporären
Fixieren des Manschetten-Folienteils 13 der obere Randbereich des Manschetten-Folienteils
13 von einer an der oberen Pressplatte der Ballenpresse angeordneten Halteeinrichtung
insbesondere durch Klemmen gehalten wird. Hierbei sollte insbesondere unmittelbar
vor dem Ausbilden der horizontal umlaufenden Überlappungsbereiche im Verfahrensschritt
f) die temporäre Fixierung des Manschetten-Folienteils 13 gelöst werden.
[0135] Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Verfahrensschritt i) die
folgenden Verfahrensschritte auf:
- Präparieren einer Füllkanne, indem der Boden der Füllkanne dem Boden-Folienteil 12
garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels 10 der Ballenpresse, indem der Pressstempel 10 mit
dem Deckel-Folienteil 11 garniert wird;
- Einlegen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials in die präparierte Füllkanne; und
- Verpressen des in die präparierte Füllkanne eingelegten Filter-Tow-Materials, indem
der präparierte Pressstempel 10 von oben in die Füllkanne gefahren wird.
[0136] Alternativ hierzu ist es denkbar, wenn der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte
aufweist:
- Präparieren eines feststehenden Pressenjoches, indem das Pressenjoch mit dem Deckel-Folienteil
11 garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels 10' der Ballenpresse, indem der Pressstempel 10' mit
dem Boden-Folienteil 12 garniert wird;
- Anordnen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials zwischen dem präparierten Pressenjoch
und dem Pressstempel 10'; und
- Verpressen des Filter-Tow-Materials, indem der präparierte Pressstempel 10' von unten
in Richtung des Pressenjoches verfahren wird.
[0137] Im Hinblick auf den Verfahrensschritt iii) ist insbesondere vorgesehen, dass die
Ballenpresse eine obere und eine untere Pressplatte aufweist, wobei der Filter-Tow-Ballen
aus der Ballenpresse freigegeben wird, indem schrittweise der Abstand zwischen der
oberen und der unteren Pressplatte vergrößert wird. Hierbei ist insbesondere vorgesehen,
dass in einem ersten Schritt der Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte
um 10 bis 35 mm, vorzugsweise um 15 bis 30 mm, und noch bevorzugter um 20 bis 25 mm
vergrößert wird. Vorzugsweise wird in einem zeitlich von dem ersten Schritt verzögerten,
zweiten Schritt der Abstand zwischen der oberen und der unteren Pressplatte auf mindestens
1.200 mm vergrößert.
[0138] Insbesondere ist es von Vorteil, wenn vor dem Freigeben des im Verfahrensschritt
ii) mit der luftdichten Verpackungshülle vollständig umschlossenen Filter-Tow-Ballens
aus der Ballenpresse der Filter-Tow-Ballen für mindestens 180 s und vorzugsweise für
mindestens 250 s derart in der Ballenpresse komprimiert wird, dass eine Ballendichte
von mindestens 300 kg/m
3 vorliegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das elastische Rückstellverhalten
des Filter-Tow-Materials hinreichend reduziert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte exemplarische Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verpackungsverfahrens beschränkt, sondern ergibt sich aus einer
Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
Insbesondere betrifft die Erfindung auch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Filter-Tow-Ballen in Quaderform, insbesondere mit einer Packungsdichte
von mindestens 250 kg/m3.
1. Verfahren zum Herstellen eines verpackten Ballens aus hochverdichtetem Filter-Tow-Material,
wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
Bereitstellen eines in einer Ballenpresse komprimierten Filter-Tow-Ballens in Quaderform;
und
ii) Verpacken des komprimierten Filter-Tow-Ballens mit einer den komprimierten Filter-Tow-Ballen
vollständig umschließenden, luftdichten Verpackungshülle,
wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten Filter-Tow-Ballen
angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und noch bevorzugter
mindestens 95 % der Verpackungshülle direkt an dem hoch verdichteten Filter-Tow-Material
anliegt und dieses von daher berührt oder zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten
Filter-Tow-Material beabstandet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart
um den komprimierten Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass bei einer Temperatur von
20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal
10 Liter Luft zwischen der Verpackungshülle und dem hoch verdichteten Filter-Tow-Material
eingeschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse
komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer
Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen
Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist,
wobei im Verfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass
der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens
300 kg/m3 aufweist, und wobei im Verfahrensschritt ii) die Verpackungshülle derart an den komprimierten
Filter-Tow-Ballen angelegt wird, dass in dem von der Verpackungshülle umschlossenen
Volumen bei einer Temperatur von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise
insgesamt maximal 450 Liter Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter
Luft enthalten sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Verfahrensschritt ii) der komprimierte
Filter-Tow-Ballen derart mit der Verpackungshülle verpackt wird, dass sich das von
der Verpackungshülle umschlossene Volumen nach einem Freigeben des verpackten Filter-Tow-Ballens
aus der Ballenpresse um mindestens 32 Liter und vorzugsweise um mindestens 70 Liter
vergrößern kann, ohne dass dabei das Material der Verpackungshülle gedehnt oder gestreckt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Verfahrensschritt i) der in der
Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen zumindest einem
Deckel-Folienteil und einem Boden-Folienteil bereitgestellt wird, und wobei im Verfahrensschritt
ii) die den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte
Verpackungshülle durch Verschweißen oder Verkleben aus den Folienteilen gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Verfahrensschritt i) der in der
Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen in Quaderform zwischen einem Deckel-Folienteil
und einem Boden-Folienteil bereitgestellt wird, und wobei der Verfahrensschritt ii)
folgende Verfahrensschritte aufweist:
a) Anlegen eines Manschetten-Folienteils an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens,
wobei das Manschetten-Folienteil eine Mantelfläche mit zwei gegenüberliegenden Endbereichen
aufweist;
b) Zusammenführen der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils;
und
c) Verbinden der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils miteinander
und Verbinden der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils mit dem Boden-Folienteil
und dem Deckel-Folienteil derart, dass insgesamt eine den komprimierten Filter-Tow-Ballen
vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle gebildet wird,
wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil derart um die Seitenflächen
des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass mindestens 80 %, vorzugsweise
mindestens 90 % und noch bevorzugter mindestens 95 % der Mantelfläche des Manschetten-Folienteils
an dem hochverdichteten Filter-Tow-Material direkt anliegt und dieses so berührt oder
zumindest weniger als 15 mm von dem hochverdichteten Filter-Tow-Material beabstandet
ist; und wobei das Manschetten-Folienteil insbesondere als Flachfolie aufgeführt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Verfahrensschritt i) der in einer Ballenpresse
komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Quaderform mit einer an die Abmessungen einer
Transportpalette, insbesondere Europoolpalette angepassten, vorzugsweise rechteckigen
Grundfläche von mindestens 6.500 cm2 und vorzugsweise von mindestens 8.500 cm2, und eine Höhe von mindestens 75 cm und vorzugsweise von mindestens 85 cm aufweist,
wobei im Verfahrensschritt i) der Filter-Tow-Ballen derart bereitgestellt wird, dass
der in der Ballenpresse komprimierte Filter-Tow-Ballen eine Ballendichte von mindestens
300 kg/m3 aufweist, und
wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil derart an die Seitenflächen
des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird, dass in dem von dem Manschetten-Folienteil,
dem Deckel-Folienteil und dem Boden-Folienteil umschlossenen Volumen bei einer Temperatur
von 20 °C insgesamt maximal 650 Liter Luft, vorzugsweise insgesamt maximal 450 Liter
Luft und noch bevorzugter insgesamt maximal 400 Liter Luft enthalten sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, insbesondere nach Anspruch 7, wobei im Verfahrensschritt
a) das Manschetten-Folienteil derart an die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens
angelegt wird, dass bei einer Temperatur von 20 °C maximal 50 Liter, vorzugsweise
maximal 30 Liter, und noch bevorzugter maximal 10 Liter Luft zwischen der Mantelfläche
des Manschetten-Folienteils und dem hochverdichteten Filter-Tow-Material eingeschlossen
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil
mit einer mittleren Anlegespannung von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens
75 N um die Seitenflächen des komprimierten Filter-Tow-Ballens angelegt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Verfahrensschritt ii) ferner
folgende Verfahrensschritte aufweist:
d) Ausbilden einer vertikal verlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in
einem beim stirnseitigen Zusammenführen der gegenüberliegenden Endbereiche des Manschetten-Folienteils
gebildeten vertikalen Überlappungsbereich;
e) Vorspannen des Manschetten-Folienteils in Richtung der vertikal verlaufenden Schweißnaht
und Fixieren, insbesondere temporäres Fixieren, des Manschetten-Folienteils in seinem
vorgespannten Zustand;
f) Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem oberen
Endbereich des Manschetten-Folienteils und einem umlaufenden Randbereich des Deckel-Folienteils
und Ausbilden eines horizontal umlaufenden Überlappungsbereiches zwischen dem unteren
Endbereich des Manschetten-Folienteils und einem umlaufenden Randbereich des Boden-Folienteils;
und
g) Ausbilden jeweils einer umlaufenden Schweißnaht, insbesondere Flossennaht, in den
horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen
wobei die vertikal verlaufende Schweißnaht und die umlaufenden Schweißnähte in den
horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen derart ausgeführt werden, dass mit dem
Boden-Folienteil, mit dem Deckel-Folienteil und mit dem Manschetten-Folienteil eine
den komprimierten Filter-Tow-Ballen vollständig umschließende, luftdichte Verpackungshülle
gebildet wird; und wobei im Verfahrensschritt e) das Manschetten-Folienteil vorzugsweise
mit einer mittleren Vorspannkraft von mindestens 50 N und vorzugsweise von mindestens
75 N vorgespannt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Verfahrensschritt g) die umlaufende Schweißnaht
mit einem vorab festgelegten oder festlegbaren Mindestabstand von dem Ballen in dem
horizontal umlaufenden Überlappungsbereichen ausgebildet wird, wobei der vorab festgelegt
oder festlegbare Mindestabstand vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 bis 20 cm
und noch bevorzugter in einem Bereich zwischen 5 bis 10 cm liegt, und/oder wobei der
vorab festgelegte oder festlegbare Mindestabstand zwischen der umlaufenden Schweißnaht
und dem Ballen abhängig ist von dem elastischen Rückstellverhalten des komprimierten
Filter-Tow-Materials nach Freigabe des Filter-Tow-Materials aus der Ballenpresse.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei im Verfahrensschritt a) das Manschetten-Folienteil
an die Seitenflächen des Filter-Tow-Ballens in horizontaler Richtung vorgespannt gelegt
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Verfahrensschritt i) die folgenden
Verfahrensschritte aufweist:
- Präparieren einer Füllkanne, indem der Boden der Füllkanne dem Boden-Folienteil
garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels der Ballenpresse, indem der Pressstempel mit dem
Deckel-Folienteil garniert wird;
- Einlegen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials in die präparierte Füllkanne;
und
- Verpressen des in die präparierte Füllkanne eingelegten Filter-Tow-Materials in
der Ballenpresse;
oder wobei der Verfahrensschritt i) die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- Präparieren eines feststehenden Pressenjoches, indem das Pressenjoch mit dem Deckel-Folienteil
garniert wird;
- Präparieren eines Pressstempels der Ballenpresse, indem der Pressstempel mit dem
Boden-Folienteil garniert wird;
- Anordnen des zu verpackenden Filter-Tow-Materials zwischen dem präparierten Pressenjoch
und dem Pressstempel; und
- Verpressen des Filter-Tow-Materials, indem der präparierte Pressstempel von unten
in Richtung des Pressenjoches verfahren wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Deckel-Folienteil und/oder das Boden-Folienteil
als Flachfolie, insbesondere rechteckförmige Flachfolie, ausgeführt sind/ist, und/oder
wobei das Deckel-Folienteil und das Boden-Folienteil jeweils als rechteckförmige Flachfolien
ausgebildet sind mit Kantenlängen, die mindestens 10 cm, vorzugsweise mindestens 20
cm und noch bevorzugter 30 bis 40 cm länger als die horizontal umlaufenden Kantenlängen
des komprimierten Filter-Tow-Ballen sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Verpackungshülle mindestens
ein Folienteil aus Kunststoffmaterial aufweist, welches Polyethylen, insbesondere
LDPE, oder modifiziertes Polyethylen (LLDPE) aufweist, wobei das mindestens eine Folienteil
insbesondere eine Verbundfolie mit einer Polyamid- und/oder einer Polyethylenschicht
ist, und/oder wobei das mindestens eine Folienteil vorzugsweise eine Dicke von etwa
100 bis 400 pm aufweist.
16. Verpackter Filter-Tow-Ballen in Quaderform, insbesondere mit einer Packungsdichte
von mindestens 250 kg/m3, dadurch gekennzeichnet, d a s s der Filter-Tow-Ballen mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
15 hergestellt wurde.