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Die
Erfindung richtet sich auf eine Einzugsvorrichtung, welche zum Einziehen
und/oder Pressen einer Folie o. dgl. mit einer kontrollierten Temperierung
dient, wie der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Hierdurch
erhält
die Folie eine vorgegebene, gleichbleibende Form und Güte, sowie homogene
Materialeigenschaften, wie z. B. Oberfläche, Dichte etc.. Diese Einzugsvorrichtung
wird unter anderem bei einer kontinuierlichen Qualitätskontrolle von
Kunststoffgranulat in der Verarbeitung verwendet. Dazu wird einerseits
das Kunststoffgranulat durch einen Hauptstrom einem Verarbeitungsextruder
zugeführt
und andererseits wird ein Meßstrom abgezweigt,
der in einen Meßextruder
führt.
Durch den Meßextruder
mit einer Düse
wird eine Folie erzeugt, genau wie beim Verarbeitungsextruder, die
in die nachfolgende Einzugsvorrichtung läuft. Durch die kontrollierten
Temperierung und die besondere Führung
und/oder Pressung der Folie durch die Einzugsvorrichtung wird eine
chemische Reaktion in der Folie unterbunden, wodurch eine anschließende Qualitätskontrolle
in einem Meßbereich
ohne störende
Nebeneinflüsse – aufgrund
von unterschiedlichen Materialeigenschaften – möglich ist. Selbstverständlich kann
diese Einzugsvorrichtung auch für
den Hauptstrom der Folie Verwendung finden. Auch ist es denkbar,
diese Einzugsvorrichtung zur Trocknung eines Papierstreifens zu
verwenden.
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Bei
einer bekannten Einzugsvorrichtung der genannten Art sind komplementäre Walzen
positionsunveränderbar
zueinander angeordnet. Nur der Mindestabstand zwischen den komplementäre Walzen
ist durch eine Abstandsverstelleinheit einstellbar. Eine Bewegung
einer komplementären
Walze sowie eine Anpreßdruckverstellung
ist nicht möglich.
Folglich kann auch keine der Walzen bei einer unvorhergesehenen
Störung
oder Überlast
nachgeben. Dieses ist besonders kritisch, wenn ein Arbeiter oder
Bediener unabsichtlich mit einem Kleidungsstück oder Körperteil (wie z.B. Finger oder
Haare) zwischen die komplementären
Walzen gerät.
Zusätzlich
ist das Einfädeln
einer Folie sehr erschwert. Hinzu kommt, daß die Walzen beidseitig gelagert
sind, so daß der seitliche
Zugang zu den komplementäre
Walzen nicht möglich
ist. Des weiteren müssen
die beiden Achsen der komplementäre
Walzen parallel zueinander stehen, damit die Folie über eine
gesamte Breite eine exakte Dicke aufweist. Da aber die verwendete Abstandsverstelleinheit
für jeder
Lagerseite einzeln eingestellt werden muß, kann hierdurch eine ungewollte
Verstellung der Walzen-Achsen zueinander erfolgen. Die Folge davon
ist eine ungleiche Foliendicke, die aber unbedingt verhindert werden
muß.
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Aus
der Druckschrift
DE
198 20 948 C1 ist eine weitere aber abweichende Einzugsvorrichtung bekannt,
die im Zusammenhang mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zur
Qualitätskontrolle
von Kunststoffgranulat verwendet wird. Bei dieser Einzugsvorrichtung
wird die Folie nur über
eine Walze aus dem Meßextruder
eingezogen. Auch ist die zweite Walze weit entfernt von der ersten
Walze angeordnet (s.
1),
so daß kein
Anpreßdruck
auf die Folie ausgeübt
werden kann. Die Herstellung einer Folie mit einer vorgegebenen
und konstanten Foliendicke ist mit dieser Einzugsvorrichtung nicht
realisierbar.
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Darüber hinaus
zeigen die Druckschriften
EP 623
441 B1 und
DE
35 24 305 C2 Einzugsvorrichtungen mit zumindest einem komplementären Walzen-Paar,
das über
einen Bewegungsmechanismus verstellbar ist. Allerdings weichen die
dort dargestellten Bewegungsmechanismen deutlich von der hier vorliegenden
Lösung
ab.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und
einfach zu handhabende Einzugsvorrichtung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, die dabei eine hohe Sicherheit
für das
Bedienpersonal bietet. Dieses kann erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit
den im Anspruch 1 angeführten
Maßnahmen
erreicht werden, denen nachfolgende besondere Bedeutung zukommt.
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Das
Besondere der Erfindung besteht nun darin, daß zumindest eine Walze des
Walzen-Paars mittels eines Bewegungsmechanismus positionsveränderbar
am Gestell angeordnet ist. Dadurch kann die mittelbar, beweglich
angeordnete Walze zumindest zwei Positionen einnehmen, nämlich eine
Bearbeitungsposition und eine Auflageposition. In der Bearbeitungsposition
wird die Folie zwischen den komplementären Walzen in einem Mindestabstand
geführt
und/oder gepreßt.
Einfache Materialschwankungen in der Folie reichen dabei nicht aus,
um die bewegliche Walze aus ihrer Position zu verändern. Folglich
ist der eingestellte Mindestabstand im normalen Betrieb der Einzugsvorrichtung
immer konstant. In der Auflageposition wird der vorgegebene Mindestabstand
der Bearbeitungsposition zwischen den komplementären Walzen nicht eingehalten.
Im Gegenteil der nun vorhandene Abstand dient zum leichten Einfädeln der
Folie.
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Vorteilhafterweise
ist ein zusätzlicher
Sicherheitsmechanismus an der Einzugsvorrichtung vorhanden, welcher
bei einer plötzlichen
oder unvorhersehbaren Überlast
in der Bearbeitungsposition des Walzen-Paars eine Positionsveränderung
auslöst,
indem der Bewegungsmechanismus eine Positionsveränderung der beweglichen Walze
verursacht. Da der vorgegebene Mindestabstand dann nicht mehr vorhanden
ist, wird ein gewaltsames Einziehen der Folie oder eines anderen
Gegenstands zwischen den komplementäre Walzen vermieden. Ein weiterer
Vorteil aus der positionsveränderbar
angeordneten Walze ergibt sich daraus, daß die Folie direkt aus einem Extruder
oder einer anderen Vorrichtung in die Einzugsvorrichtung eingeführt werden
kann, d. h. man braucht keinen Platz/Zwischenraum zwischen den einzelnen
Vorrichtungen. Folglich kann die Folie o. dgl. ohne Nebeneinflüsse in die
Einzugsvorrichtung gelangen.
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Weitere
Maßnahmen
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung
in verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Es
zeigen:
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1,
schematisch in Seitenansicht, eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle
von Kunststoffgranulat mit einer Einzugsvorrichtung,
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2,
in vertikaler Schnittdarstellung, eine bekannte Einzugsvorrichtung
aus dem Stand der Technik, wobei der Schnitt durch die Lagerstellen
der Walzen verläuft,
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3,
in Seitenansicht, eine Einzugsvorrichtung mit einem klappbaren Arm
als Bewegungsmechanismus,
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4,
in Seitenansicht, ein weitere Einzugsvorrichtung mit einem linearverstellbaren
Schlitten in einer Bearbeitungsposition,
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5,
den Schnitt V-V, durch die Einzugsvorrichtung 4 in
Bearbeitungsposition,
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6,
in Draufsicht, auf die Einzugsvorrichtung aus 4 und 5,
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7,
in Seitenansicht, die Einzugsvorrichtung aus 4 mit einem
linearverstellbaren Schlitten in einer Ruheposition, und
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8,
in Draufsicht, auf die Einzugsvorrichtung aus 7.
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Die
in der 1 dargestellte Einzugsvorrichtung 10 dient
zum Einziehen und Transport einer Folie 46 o. dgl.. Sie
enthält
im wesentlichen ein Gestell 11 und verschiedene Walzen,
wobei zumindest zwei komplementäre
Walzen 12, 13 vorhanden sind, wovon zumindest
eine Walze 12, 13 angetrieben ist. Die beiden
komplementären
Walzen 12, 13 bilden ein Walzen-Paar, wodurch
die Folie 46 geführt
und/oder gepreßt
ist. Gleichzeitig ist eine Temperierungseinheit vorhanden, die zur
Temperierung von mindestens einer Walze, insbesondere einer des
Walzen-Paars dient.
Hierdurch kann die eingezogene Folie 46 entweder gezielt
gekühlt
oder aufgewärmt werden.
Des weiteren enthält
die Einzugsvorrichtung 10 eine Abstandsverstelleinheit 16,
womit ein Mindestabstand 18 zwischen den beiden komplementären Walzen 12, 13 eingestellt
werden kann. Durch einen Bewegungsmechanismus 20 am Gestell 11 kann zumindest
eine Walze 12, 13 des Walzen-Paars bezüglich ihrer
Position verändert
werden. Wenigstens zwei Positionen kann die bewegliche Walze 12 (natürlich auch
die komplementäre
Walze 13 beweglich sein) einnehmen, nämlich eine Bearbeitungsposition 21 sowie
eine Auflageposition 22. Bei der Bearbeitungsposition 21 (s. 3 und 4)
wird die Folie 46 mit einem voreingestellten Mindestabstand 18 durch
das Walzen-Paar geführt
und/oder gepreßt. Dagegen
kann in der Auflageposition 22 (s. 7 und 8)
die Folie 46 in die Einzugsvorrichtung 10 eingefädelt werden.
In der zuletzt genannten Position ist der vorgegebene Mindestabstand 18 zwischen dem
Walzen-Paar in der
Bearbeitungsposition 21 nicht mehr vorhanden.
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In
der 2 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte
Einzugsvorrichtung 10' dargestellt. Zur
Verdeutlichung sind die Bezugszeichen bei der bekannten Einzugsvorrichtung 10' mit einem zusätzlichen
Strich (') gekennzeichnet.
Die beiden komplementäre
Walzen 12', 13' sind beidseitig
gelagert, wodurch ein seitlicher Zugang verhindert wird. Auch ist ersichtlich,
daß nur
die oberer komplementäre
Walze 12' nur
durch die Abstandsverstelleinheit 16' in ihrer Lage verändert werden
kann. Somit ist nur der Mindestabstand 18 voreinstellbar,
aber eine Positionsveränderung
der komplementären
Walzen 12', 13' ist nicht möglich. Die
Gründe
und die Folgen einer plötzliche Überlast
an dieser Einzugsvorrichtung 10' wurden oben bereits erwähnt. Auf
die beidseitig unterschiedlich wirkende Abstandsverstelleinheit 16' sei noch einmal
an dieser Stelle hingewiesen, da diese dazu führen kann, daß die beiden
Achsen der komplementären
Walzen 12', 13' nicht mehr
parallel zueinander stehen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Einzugsvorrichtung 10 ist in der 3 gezeigt.
Dabei ist der Bewegungsmechanismus 20 aus einem klappbaren
Arm 24 gebildet. Diese Ausführung stellt eine besonders einfache
und kostengünstige
Variante der Erfindung dar. Der notwendige Anpreßdruck für das Walzen-Paar wird durch
das Eigengewicht des klappbaren Arms 24 und der komplementären Walze 12 erzeugt.
Um einen erhöhten
Anpreßdruck
zu erzielen, kann der Arm 24 mit einem Gewicht oder eine
Feder versehen werden. Der voreinstellbare Mindestabstand 18 kann
an der Abstandsverstelleinheit 16 durch Betätigung der
Handhabe 17 (z. B. Drehung) eingestellt werden. Hierdurch
fährt ein
Bolzen, der am Arm 24 befestigt ist, auf das Gestell 11.
Je nachdem, wie weiter der Bolzen aus dem Arm 24 herausragt,
wird der Mindestabstand 18 zwischen dem Walzen-Paar bestimmt.
Selbstverständlich
kann der Bolzen der Abstandsverstelleinheit 16 auch im
Gestell 11 befestigt sein und auf den Arm 24 wirken.
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Bei
einem weiteren, vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Einzugsvorrichtung 10 ist
der Bewegungsmechanismus 20 durch einen Schlitten 25 gebildet.
Dieses Ausführungsbeispiel
ist in verschiedenen Positionen des Bewegungsmechanismus 20 in
den 4 bis 8 gezeigt. Dabei wird eine Positionsveränderung
der beweglichen Walze 12 dadurch erzeugt, daß der Schlitten 25 mit
der Walze 12 verfahren werden kann. Da das Walzen-Paar
nicht unbedingt (wie dargestellt) vertikal übereinander angeordnet sein
muß, kann
der Schlitten 25 auch in beliebige Richtungen verfahren
werden, so auch z. B. seitlich.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Schlitten 25 durch eine Führung 26 linaerverstellbar
ist, d. h. der Schlitten 25 mit der daran vorgesehenen
komplementären
Walze 25 bewegt sich auf einer linearen Bahn gegenüber dem
Gestell 11. Hierdurch kann eine besonders präzise Führung 26 des
Schlittens 25 realisiert werden. Folglich nimmt auch die
positionsveränderbare
Walze 12 an den verschiedenen Positionen immer exakte Stellung
ein. Dieses ist besonders in der Bearbeitungsposition 21 von
Bedeutung, da wie bereits erwähnt,
die Achsen des Walzen-Paars parallel zueinander stehen müssen.
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Des
weiteren existiert eine zusätzliche
Justierung des Schlittens 25, der dafür in einen unteren Teil 25a und
einen oberen Teil 25b geteilt ist. Zwischen diesen beiden
Teilen des Schlittens 25 ist eine Drei-Punktlagerung 28 vorgesehen,
die eine präzise und
nachstellbare Ausrichtung der beweglichen Walze 12 zur
komplementären
Walze 13 ermöglicht. Hierdurch
können
z. B. Fertigungstoleranzen oder Toleranzen aufgrund von Temperaturschwankungen beim
Schlitten 25 und beim Gestell 11 ausgeglichen werden.
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Ebenfalls
vorteilhaft ist es, wenn durch den Bewegungsmechanismus (25)
auch weitere Positionen zur Bearbeitungsposition (21) und
Auflageposition (22) der mittelbar angeordneten, komplementären Walze
(12) erreicht werden. So ist z. B. eine Ruheposition 23 denkbar,
bei der der Antrieb der Walzen ausgeschaltet ist.
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Zusätzlich kann
die Einzugsvorrichtung 10 mit einem Sicherheitsmechanismus 29 versehen werden,
der bei einer Überlast
am Walzen-Paar in Bearbeitungsposition (21) eine Positionsveränderung
mittels des Bewegungsmechanismus (20) auslöst. Hierdurch
wird die Unfallgefahr an der Einzugsvorrichtung 10 auf
ein absolutes Minimum reduziert.
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Der
Sicherheitsmechanismus 29 selbst enthält ein Rastmittel 30 am
Gestell 11 und ein Gegenrastmittel 31 am Bewegungsmechanismus 20.
In den 6 und 8 sind die entsprechenden Verwirklichungen
grafisch dargestellt. Und zwar besteht das Rastmittel 30 aus
einer federgelagerten Kugel und das Gegenrastmittel 31 aus
einer Schiene mit Einbuchtungen. Durch die federgelagerte Kugel
kann das Auslösungsmoment
des Sicherheitsmechanismus 29 eingestellt werden. Weiter
ist es von Vorteil, wenn Rastmittel (30) und Gegenrastmittel
(31) die bewegbare, komplementäre Walze (12) an vordefinierten
Positionen (32) fixieren. Hierdurch werden die Bearbeitungsposition 21,
Auflageposition 22 und die Ruheposition 23 bestimmt.
Zu diesem Zweck sind in der Schiene des Gegenrastmittel 31 die
Einbuchtungen vorgesehen, wodurch die vordefinierten Positionen
(32) erreicht werden.
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Ein
oder mehrere Signalgeber 33 erfassen wenigstens eine vordefinierte
Stellung 32 des Bewegungsmechanismus 20 und geben
das Signal oder die Signale an eine Steuerungseinheit zur Weiterverarbeitung,
um auch die Positionen der beweglichen Walze 12 zu registrieren.
Hierdurch kann die Steuerung z. B. den Antrieb schalten.
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Durch
eine vorgesehen Druckvorgabeeinheit 34 am Walzen-Paar,
ist ein maximaler Anpreßdruck auf
die Folie 46 zwischen den beiden komplementären Walzen 12, 13 einstellbar.
Bei zu großen
Materialschwankungen kann so eine komplementären Walzen 12, 13 nachgeben,
ohne eine Zerstörung
der Einzugsvorrichtung 10 zu bewirken. Insbesondere wirkt die
Druckvorgabeeinheit 34 auf zumindest eine komplementäre Walze 12,
indem diese durch eine einstellbare Kraft auf die zweite komplementäre Walze 13 gepreßt wird,
wobei nur der ebenfalls einstellbare Mindestabstand 18 durch
die Abstandsverstelleinheit 16 vorgegeben ist.
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Um
eine gute Zugängigkeit
zur Einzugsvorrichtung 10 zu bewirken, sollte wenigstens
an einer komplementären
Walze 12, 13 des Walzen-Paars oder an einer weiteren
Walze 14 nur eine einseitige Lagerung vorgesehen sein (s.
Unterschied 2 zu 1 und 3 bis 8).
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn an beiden komplementären Walzen 12, 13 des
Walzen-Paars nur eine einseitige Lagerung vorgesehen ist. Selbstverständlich kann
aber auch wenigstens an einer komplementären Walze 12, 13 des
Walzen-Paars oder an einer weiteren Walze 14 eine beidseitige
Lagerung vorgesehen sein, wie in der 2 gezeigt.
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Wie
in den 3 bis 8 dargestellt ist, können die
komplementären
Walzen 12, 13 übereinander
angeordnet sind. Dabei sollte dann eine obere Walze 12 durch
den Bewegungsmechanismus 20 positionsveränderbar
sein.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung 38 zur
Qualitätskontrolle
von Kunststoffgranulat, mit einem Meß-Extruder 39 mit
einer Düse 40 zur
kontinuierlichen Herstellung einer im wesentlichen flachen Folie 46 aus
dem Kunststoffgranulat, und mit einer Einzugsvorrichtung 10 nach
einem genannten Ausführungsbeispielen,
und mit einer weiteren Walzen-Vorrichtung 41 zum kontinuierlichen
Führen
der Folie 46 durch einen Meßbereich, und mit einer Sensor-
und Meßeinheit 42 zur
Erfassung von Signalen und/oder Daten, die aus dem Meßbereich
der Folie 46 resultieren, und mit einer Auswerte-Einheit 43 zur
Verarbeitung der erfaßten
Signalen und Daten. Diese Vorrichtung ist schematisch in der 1 gezeigt.
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Es
bleibt noch zu bemerken, dass die hier dargestellten Ausführungsformen
nur beispielhafte Verwirklichungen der Erfindungen sind. Diese ist
jedoch nicht darauf beschränkt.
Es versteht sich von selbst, dass die dargestellten Elemente und
Mechanismen der Erfindung auch in anderen Ausführungsformen und Konstruktionen
vorhanden sein können, die über ähnliche
Eigenschaften verfügen,
wie diejenigen, die hier beschrieben sind.
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- 10
- Einzugsvorrichtung
- 10'
- Einzugsvorrichtung
- 11
- Gestell
- 11'
- Gestell
- 12
- komplementäre Walze 1
- 12'
- komplementäre Walze 1
- 13
- komplementäre Walze 2
- 13'
- komplementäre Walze 2
- 14
- weitere
Walze
- 14'
- weitere
Walze
- 15
- Antriebsrad
- 15'
- Antriebsrad
- 16
- Abstandsverstelleinheit
- 16'
- Abstandsverstelleinheit
- 17
- Handhabe
für 16
- 17'
- Handhabe
für 16'
- 18
- Mindestabstand
des Walzen-Paars in Betriebsposition
- 19
- Anschlußstutzen
für Temperierung
- 20
- Bewegungsmechanismus
- 21
- Bearbeitungsposition
- 22
- Auflageposition
- 23
- Ruheposition
- 24
- klappbarer
Arm
- 25
- Schlitten
- 25a
- unterer
Teil von 25
- 25b
- oberer
Teil von 25
- 26
- Führung
- 27
- Justierung
- 28
- Lagerstelle
- 29
- Sicherheitsmechanismus
- 30
- Rastmittel
- 31
- Gegenrastmittel
- 32
- vordefinierte
Positionen
- 33
- Signalgeber
- 34
- Druckvorgabeeinheit
- 35
- Handhabe
für 32
- 36
- einseitige
Lagerung
- 37
- beidseitige
Lagerung
- 37'
- beidseitige
Lagerung
- 38
- Vorrichtung
zur Qualitätskontrolle
von Kunststoffgranulat
- 39
- Meß-Extruder
- 40
- Düse
- 41
- Walzen-Vorrichtung
- 42
- Sensor-
und Meßeinheit
- 43
- Auswerte-Einheit
- 44
- Aufroll-
oder Zerkleinerungsvorrichtung
- 45
- Auffangbehälter
- 46
- Folie