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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältern aus einem Flachschlauch, der aus einem Gewebeverbund besteht, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7. Schließlich betrifft die Erfindung auch Vorrichtungen, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet sind gemäß den Patentansprüchen 13 und 14.
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Bekannte Verpackungsbehälter, insbesondere für Schüttgüter, werden aus einem flexiblen Bahnmaterial hergestellt, welches für eine ausreichende Stabilität zumindest eine Schicht, die aus einem Gewebe besteht, aufweist. Das Bahnmaterial wird dabei regelmäßig entweder in Form einer einlagigen Schlauchbahn bereitgestellt oder in Form einer Flachbahn, welche während des weiteren Herstellungsprozesses gefaltet und durch Kleben oder Schweißen der Längsseiten zu einem Schlauch verbunden wird. Aus Abschnitten der Schlauchbahn oder der gefalteten Flachbahn, die nachfolgend abgetrennt werden, werden schließlich Verpackungsbehälter gebildet. Die Abschnitte werden hierfür abgeschnitten oder im Falle der Herstellung aus einer Flachbahn auch an als Perforationslinien ausgebildeten Abrisslinien, die bereits vor dem Falten der Flachbahn in diese Flachbahn eingebracht werden, von der Flachbahn abgetrennt.
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Bei einem aus der gattungsbildenden europäischen Patentschrift
EP 2 117 821 B1 bekannten Verfahren ist es darüber hinaus auch möglich, bei einem aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauch Abrisslinien als Perforationslinien auszubilden. Hierfür wird das Bahnmaterial von beiden Seiten des Schlauches, jedoch versetzt zueinander, einer Laserstrahlbearbeitung unterzogen.
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Darüber hinaus ist aus der deutschen Patentschrift
DE 10 2013 004 430 B4 bekannt, eine einlagige Gewebeverbundbahn mit einem Stanzwerkzeug nur teilweise zu durchtrennen und dadurch eine Abrisslinie herzustellen. Dabei schneidet das Stanzmesser einseitig von einer das Gewebe aufweisenden Seite der Bahn in die Bahn ein. Eine auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Beschichtung des Gewebes, welche später regulär die Außenseite des aus einem Bahnabschnitt der Bahn hergestellten Verpackungsbehälters bildet, bleibt dabei zumindest im Wesentlichen unversehrt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zu dem gattungsgemäßen Verfahren alternatives Verfahren zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches anzugeben, welches jedoch ohne eine Laserstrahlbearbeitung auskommt. Weiter soll ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältern angegeben werden, welches das Verfahren zum Perforieren des Flachschlauches beinhaltet. Schließlich sollen auch Vorrichtungen zum Durchführen der erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches nach dem Patentanspruch 1 sowie mit einem Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältern aus einem aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauch nach dem Patentanspruch 7. Schließlich löst die Erfindung die Aufgabe auch mit einer Vorrichtung zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches nach dem Patentanspruch 13 und mit einer Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern aus einem Flachschlauch, der aus einem Gewebeverbund besteht, nach dem Patentanspruch 14.
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Bei einem Verfahren zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches, wobei Perforationslinien ausgehend von den einander gegenüberliegend angeordneten Außenflächen zweier mit ihren Innenflächen aneinander anliegender Lagen des Flachschlauches in den Flachschlauch eingebracht werden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwei zu einer Doppelstanze angeordnete Rotationsstanzen, die jeweils ein Stanzmesser aufweisen, jeweils ausgehend von einer Außenfläche der einander gegenüberliegend angeordneten Außenflächen in den Flachschlauch eindringen. Die Erfindung verwendet somit Rotationsstanzen, die gleichermaßen oder ähnlich wie ansonsten zum Stanzen von Flachbahnen verwendete Rotationsstanzen ausgebildet sind, für das Einbringen von Perforationslinien in den Flachschlauch. Die Rotationsstanzen ermöglichen eine hohe Fördergeschwindigkeit des Flachschlauches. Die Stanzlinie wird dabei in vorteilhafter Weise zeitgleich über die gesamte Breite des Flachschlauches in den Flachschlauch eingebracht. Dies erfolgt so mit den Stanzmessern von beiden Rotationsstanzen.
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Vorzugsweise dringt dabei das Stanzmesser jeder Rotationsstanze nur bis in den Bereich der Innenflächen in den Flachschlauch ein. Von jeder Rotationsstanze wird daher bevorzugt im Wesentlichen nur eine Lage von zwei Lagen an einer Perforationslinie perforiert. Die der perforierten Lage jeweils gegenüberliegende Lage wird an dieser Perforationslinie entsprechend nicht oder weitgehend nicht perforiert und kann daher den Flachschlauch im Bereich der Perforationslinie besonders vorteilhaft der Länge nach zusammenhalten, so dass eine stabile Bahnführung auch nach der Stanzung erhalten bleibt. Angaben zum Aufbau des Flachschlauches und zur Eindringtiefe der Stanzmesser in den Flachschlauch beziehen sich, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, auf die Flächenbereiche, in denen die Lagen des Flachschlauchs mit ihren Innenflächen aneinanderliegen. In den Randbereichen, in denen die Lagen miteinander verbunden sind, kann die Eindringtiefe der Stanzmesser ersichtlicherweise nicht über die Innenflächen oder Außenflächen oder über einzelne Schichten in den Lagen definiert werden.
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Der Flachschlauch weist eine Innenschicht auf, welche die Innenflächen bereitstellt, und eine Außenschicht auf, welche die Außenflächen bereitstellt. Das Stanzmesser durchdringt die Außenschicht insbesondere nur in der Lage, von deren Fläche ausgehend die Rotationsstanze mit diesem Stanzmesser den Flachschlauch perforiert. Das Stanzmesser dringt insbesondere nur bis in die Innenschicht in dieser Lage oder in der an dieser Lage angrenzenden Lage ein. Es wird also die Außenschicht einer Lage vollständig durchdrungen, wohingegen das Stanzmesser in die Außenschicht der anderen Lage überhaupt nicht eindringt. Das Stanzmesser endet in einer Innenschicht der Innenschichten oder zwischen den Innenschichten. Das Stanzmesser dringt also entweder teilweise, insbesondere zu mehr als 80 % oder mehr als 90 % der Materialstärke, in eine Innenschicht ein oder durchdringt diese vollständig, ohne in die andere Innenschicht einzudringen. Oder das Stanzmesser durchdringt die erste Innenschicht vollständig, wohingegen das Stanzmesser nur teilweise, insbesondere höchstens bis zu 20 % oder bis zu 10 % der Materialstärke, in die zweite Innenschicht eindringt.
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Die Innenschicht ist vorzugsweise ein Gewebe. Die Außenschicht ist vorzugsweise eine Beschichtung. Besonders bevorzugt weist der Flachschlauch außerdem mindestens eine Zwischenschicht auf, die zwischen der Innenschicht und der Außenschicht angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass jedes Stanzmesser die Zwischenschicht nur in der Lage, von deren Außenfläche ausgehend die Rotationsstanze mit diesem Stanzmesser den Flachschlauch perforiert, durchdringt. Bevorzugt ist die Außenschicht mittels der Zwischenschicht auf die Innenschicht laminiert.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rotationsstanzen mit den an einander gegenüberliegenden Seiten des Flachschlauches in Förderrichtung des Flachschlauches versetzt zueinander angeordneten Stanzmessern der Rotationsstanzen einen Staffelschnitt erzeugen. Der Staffelschnitt sorgt dafür, dass der Flachschlauch zwar in beiden Lagen perforiert wird und daher in vorteilhafter Weise Abschnitte vom Flachschlauch abgetrennt werden können, dass zugleich aber eine ausreichende Stabilität des perforierten Flachschlauches auch im Bereich der Perforationslinien erhalten bleibt. Der Staffelschnitt sorgt ferner für eine Materialeinsparung, da Lagen an überlappenden Bereichen von Bodenlaschen in gestaffelten Schlauchabschnittsenden mit sich selbst verklebt werden können. Ferner kann ein gleichzeitiges Stanzen mit beiden Rotationsstanzen erfolgen.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältern aus einem Flachschlauch, der aus einem Gewebeverbund besteht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Perforationslinien mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches in den Flachschlauch eingebracht werden und dass aus durch die Perforationslinien begrenzten Abschnitten des Flachschlauches die Verpackungsbehälter hergestellt werden. Die Perforationslinien sind dabei insbesondere Abrisslinien, an welchen die Abschnitte, aus welchen die Verpackungsbehälter hergestellt werden, vom Flachschlauch abgetrennt werden können.
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Der Flachschlauch wird vorzugsweise auf einer Rolle bereitgestellt und vor dem Stanzen von dieser Rolle abgezogen. Nach dem Stanzen wird der perforierte Flachschlauch weiterverarbeitet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Seitenfaltenturm den perforierten Flachschlauch zu einem Seitenfaltenschlauch formt. Seitenfalten werden also erst nach dem Perforieren des Flachschlauches in den perforierten Flachschlauch eingelegt. Beim vorherigen Stanzen liegen daher insbesondere immer nur zwei Lagen mit ihren Innenflächen aufeinander, von denen mittels jeder Rotationsstanze jeweils im Wesentlichen eine Lage perforiert wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Anschlagwerk Schlauchabschnitte durch das Aufreißen des perforierten und mit Seitenfalten versehenen Flachschlauches an den Perforationslinien erzeugt. Das Anschlagwerk reißt somit die Schlauchabschnitte von dem perforierten und mit Seitenfalten versehenen Flachschlauch ab. Hieran anschließend werden die Schlauchabschnitte ab dem Anschlagwerk bevorzugt quer zur Förderrichtung des perforierten und mit Seitenfalten versehenen Flachschlauches weitergefördert. Aus jedem ab dem Anschlagwerk weitergeförderten Schlauchabschnitt wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mittels Quetschfalten und Heißluftverschweißen ein Verpackungsbehälter hergestellt. Das Quetschfalten ist dabei auch unter dem Begriff „Pinch-Faltung“ bekannt. Das Quetschfalten und Heißluftverschweißen findet hierbei seitlich in Bezug auf die Förderrichtung der Schlauchabschnitte oder parallel zu den Perforationslinien, an denen die Schlauchabschnitte vom perforierten und mit Seitenfalten versehenen Flachschlauch abgerissen wurden, statt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Perforieren des Flachschlauches gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Dabei weist die Vorrichtung zwei zu einer Doppelstanze angeordnete Rotationsstanzen zum Einbringen von Perforationslinien in den Flachschlauch auf, wobei jede Rotationsstanze jeweils ein Stanzmesser aufweist.
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Weiter wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern aus einem Flachschlauch, der aus einem Gewebeverbund besteht, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Verpackungsbehältern. Das Verfahren ist dabei gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Ferner weist die Vorrichtung die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Perforieren eines aus einem Gewebeverbund bestehenden Flachschlauches auf.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellung mit einer Auswahl von Arbeitsstationen;
- 2: einen Ausschnitt eines Flachschlauches in einer Doppelstanze gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenschnittdarstellung; und
- 3: einen Ausschnitt mit dem Flachschlauch in einer zur Doppelstanze von 2 gehörenden Rotationsstanze in perspektivischer Darstellung.
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In 1 ist vereinfacht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern dargestellt, welche insbesondere zur Aufnahme von Schüttgütern geeignet sind. Die Vorrichtung weist mehrere Arbeitsstationen auf, von denen jedoch nur ausgewählte Arbeitsstationen in vereinfachter Darstellung in 1 dargestellt sind. Eingangs der Arbeitsstationen ist eine Rolle 1 angeordnet, auf welcher ein Flachschlauch 2 aufgerollt ist. Verfahrensgemäß wird der Flachschlauch 2 von der Rolle 1 abgezogen und einer Perforierstation 3, welche eine Vorrichtung zum Perforieren des Flachschlauches 2 ist, zugeführt. Diese Vorrichtung weist eine Doppelstanze 4 zum beidseitigen Stanzen des Flachschlauches 2 auf. Nach dem Stanzen wird der Flachschlauch 2 einem Seitenfaltenturm 5 zugeführt, welcher Seitenfalten in den Flachschlauch 2 legt, so dass im Bereich der Seitenfalten vier Lagen übereinander angeordnet sind. Der somit perforierte und mit Seitenfalten versehene Flachschlauch 2 wird nachfolgend einem Anschlagwerk 6 zugeführt, welches Schlauchabschnitte an Abreisslinien, die durch die eingebrachten Perforationen gegeben sind, vom Flachschlauch 2 abreist und quer zur Förderrichtung des Flachschlauches 2 vereinzelt einer Einrichtung 7 zum Quetschfalten und Heißluftverschweißen zuführt. Ein vereinzelter Schlauchabschnitt ist mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. Nach dem Quetschfalten und Heißluftverschweißen ist ein Verpackungsbehälter 9 fertiggestellt, der auf einem Stapel 10 abgelegt werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Besonderheit des Verfahrens, zu dessen Durchführung die Vorrichtung nach 1 ausgebildet ist, besteht im Einbringen von einer oberen Perforationslinie 11 und einer unteren Perforationslinie 12 in einem Staffelschnitt 13 mittels der Doppelstanze 4. Die Perforationslinien 11 und 12 werden dabei in Förderrichtung des Flachschlauches 2, also in Richtung von der Perforierstation 3 zum Seitenfaltenturm 5 und weiter zum Anschlagwerk 6, versetzt zueinander in den Flachschlauch eingebracht. Dabei wird nur jeweils in etwa eine Lage von zwei Lagen des Flachschlauches 2 perforiert. Die jeweils andere Lage bleibt im Bereich der jeweiligen Perforationslinie 11 oder 12 zumindest überwiegend unversehrt.
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2 zeigt das Einbringen der Perforationslinien 11 und 12 mittels der Doppelstanze 4. Die Doppelstanze 4 weist eine erste Rotationsstanze 14 und eine zweite Rotationsstanze 15 auf. Die Rotationsstanzen 14 und 15 sind im Prinzip gleichartig aufgebaut, wirken jedoch von entgegengesetzten Seiten auf den Flachschlauch 2 ein. Die erste Rotationsstanze 14 weist ein erstes Stanzmesser 16 und einen ersten Gegenschnittkörper 17 auf. Die zweite Rotationsstanze 15 weist entsprechend ein zweites Stanzmesser 18 und einen zweiten Gegenschnittkörper 19 auf. Dabei sind die Stanzmesser 18 auf entgegengesetzten Seiten des Flachschlauches 2 angeordnet. Die Rotationsstanzen 14 und 15 sind nur beispielshaft in der dargestellten Reihenfolge angeordnet und können alternativ auch in umgekehrter Anordnung vom Flachschlauch 2 durchlaufen werden und auf den Flachschlauch 2 einwirken. Im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Flachschlauch 2 von der Oberseite in Förderrichtung versetzt zu einer von der Unterseite einzubringenden Perforation perforiert. Die Gegenschnittkörper 17 und 19 sind als Walzen ausgebildet, die in 2 jedoch lediglich abschnittsweise dargestellt sind.
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Der Flachschlauch 2 weist eine obere Lage 20 und eine untere Lage 21 auf. Die obere Lage 20 weist eine obere Innenfläche 22 auf, mit welcher die obere Lage 20 auf einer unteren Innenfläche 23 der unteren Lage 21 aufliegt. Nach außen hin weist die obere Lage 20 eine obere Außenfläche 24 auf und weist die untere Lage 21 eine untere Außenfläche 25 auf.
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Der Flachschlauch 2 ist mehrschichtig aufgebaut und weist eine Innenschicht 26, 27 auf, wobei mit 26 der zur oberen Lage 20 gehörende Teil und mit 27 der zur unteren Lage 21 gehörende Teil bezeichnet ist. Die Innenschicht 26, 27 stellt die Innenflächen 22, 23 bereit. Weiter weist der Flachschlauch 2 eine Außenschicht 28, 29 auf, wobei mit 28 der zur oberen Lage 20 gehörende und die obere Außenfläche 24 bereitstellende Teil und mit 29 der zu unteren Lage 21 gehörende und die untere Außenfläche 25 bereitstellende Teil bezeichnet ist. Zwischen der Innenschicht 26, 27 und der Außenschicht 28, 29 ist eine Zwischenschicht 30, 31 angeordnet, wobei in der oberen Lage 20 der mit 30 bezeichnete Teil und in der untere Lage 21 der mit 31 bezeichnete Teil angeordnet ist. Die Innenschicht 26, 27 weist eine Dicke im Bereich von 60 µm bis 140 µm auf. Die Außenschicht 28, 29 weist eine Dicke im Bereich zwischen 10 µm und 50 µm auf. Die Zwischenschicht 30, 31 hat eine Dicke im Bereich von 20 µm bis 50 µm.
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Die Innenschicht 26, 27 ist vorzugsweise ein Bändchengewebe, welches beispielsweise aus Polypropylenfäden besteht. Die Außenschicht 28, 29 ist insbesondere eine Beschichtung, welche ebenso wie die Zwischenschicht 30, 31 vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Insbesondere ist die Außenschicht 28, 29 mittels der Zwischenschicht 30, 31 auf die Innenschicht 26, 27 extrusionskaschiert.
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Die Rotationsstanzen 14 und 15 sind derart ausgebildet, dass die Stanzmesser 16 und 18 nur bis auf einen Mindestabstand auf die Gegenschnittkörper 17 und 19 zubewegt werden können. In 2 ist genau dieser Mindestabstand erreicht. Die Spitze der Stanzmesser 16 und 18 endet dabei in der Innenschicht 26, 27 und genauer im Bereich der Innenflächen 22, 23 der Lagen 20, 21. In der Darstellung gemäß 2 ist dabei die untere Lage 21 im Bereich der mittels des unteren Stanzmessers 16 herzustellenden Perforationslinie 11 gerade vollständig durchtrennt, wohingegen die obere Lage 20 unbeschädigt ist. Im Bereich der mittels des zweiten Stanzmessers 18 herzustellenden Perforationslinie 12 ist hingegen die obere Lage 20 gerade vollständig durchtrennt und die untere Lage 21 unbeschädigt. In Abweichung von der Darstellung gemäß 2 kann die Spitze des ersten Stanzmessers 16 jedoch auch im Bereich der Innenschicht 27 in der unteren Lage 21 oder in der oberen Lage 20 enden und somit entweder die untere Lage 21 nicht vollständig durchtrennen oder geringfügig in die obere Lage 20 eindringen. Entsprechend kann bei alternativen Ausführungsformen auch das zweite Stanzmesser 18 etwas weiter bis in die untere Lage 21 eindringen oder die obere Lage 20 nicht vollständig durchtrennen.
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In 3 ist ein Ausschnitt der ersten Rotationsstanze 14 mit dem dazwischen befindlichen Flachschlauch 2 vergrößert dargestellt. Am Rand der Innenschicht 26, 27 sind der in der oberen Lage 20 und der in der unteren Lage 21 angeordnete Teil der Innenschicht 26, 27 miteinander verbunden. Außerhalb der Innenschicht 26, 27 sind auch der in der oberen Lage 20 und der in der unteren Lage 21 angeordnete Teil der Zwischenschicht 30, 31 miteinander verbunden. Im Randbereich des Flachschlauches 2 sind nur die Außenschichten 28, 29 sowie zwischen den Außenschichten 28, 29 die Zwischenschicht 30, 31 angeordnet.
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Alternativ zum in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel entfällt die Zwischenschicht 30, 31 im Randbereich des Flachschlauches 2 ganz oder ist die Zwischenschicht 30, 31 im Bereich zwischen dem Rand der Innenschicht 26, 27 und dem Rand des Flachschlauches 2 nur bereichsweise zwischen dem zur oberen Lage 20 gehörenden Teil und dem zur unteren Lage 21 gehörenden Teil der Außenschicht 28, 29 angeordnet. Der in der oberen Lage 20 angeordnete Teil und der in der unteren Lage 21 angeordnete Teil der Außenschicht 28, 29 liegen bei dieser Alternative zum Ausführungsbeispiel gemäß 3 im Randbereich des Flachschlauches 2 zumindest bereichsweise direkt aneinander an.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und/oder beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2117821 B1 [0003]
- DE 102013004430 B4 [0004]
