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Die Erfindung betrifft eine Strangherstellmaschine zur Herstellung von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Formatteil für eine Strangherstellmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 10, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formatteiles nach Anspruch 12.
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In Strangherstellmaschinen der Tabak verarbeitenden Industrie wird im Allgemeinen ein endloser Strang aus nicht formfixiertem Tabak oder Filtermaterial auf einen in Längsrichtung bewegten Umhüllungsstreifen aufgelegt und während der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens durch Umlegen und Verkleben der Seitenränder des Umhüllungsstreifens zu einem festen Strang formfixiert.
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Zum Transport des Umhüllungsstreifens mit dem aufliegenden Strang, liegt der Umhüllungsstreifen auf einem endlosen, in Richtung der Transportbewegung angetriebenen Formatband auf. Das Formatband liegt wiederum auf einem Formatgrund auf, welcher aus einem oder mehreren Formatunterteilen gebildet ist, und mit einer Rinne versehen ist, die eine in Richtung der Transportbewegung zunehmende Tiefe mit einem abnehmenden Krümmungsradius aufweist. Aufgrund der in dem Formatgrund vorgesehenen Rinne mit dem abnehmenden Krümmungsradius wird das darauf anliegende Formatband mit dem aufliegenden Umhüllungsstreifen während der Transportbewegung mit den Seitenrändern seitlich des Stranges hochgeschlagen und in der unteren Hälfte zu einem halbkreisförmigen Querschnitt geformt. Nach dem Hochschlagen der Seitenränder werden diese durch weitere, die Rinne an der Oberseite zu einem Formgebungskanal verschließende Formatteile, oder auch Deckteile, um den Strang herumgelegt, und dabei mittels einer in einem vorangegangenen Arbeitsschritt auf einem der Seitenränder angeordneten Leimspur miteinander verklebt. Unter dem Begriff „Seitenränder” des Umhüllungsstreifens werden im Sinne dieser Anmeldung die seitlichen Randabschnitte des Umhüllungsstreifens verstanden, welche zur Umhüllung des Stranges um diesen herumgeschlagen werden.
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Eine solche Strangherstellmaschine mit dort als Formatgarnitur bezeichneten Formatteilen ist zum Beispiel aus der
DE 36 24 098 A1 bekannt.
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Aufgrund der hohen an die fertigen Produkte gestellten Qualitätsanforderungen sollte der den Strang zusammenhaltende Umhüllungsstreifen der fertigen Produkte möglichst faltenfrei und ohne Markierungen sein. Dazu ist es erforderlich, die Seitenränder des Umhüllungsstreifens nach dem seitlichen Hochschlagen möglichst sauber um den Strang herum- und schließlich aufeinanderzulegen, bevor sie miteinander verklebt werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strangherstellmaschine und ein Formatteil zu schaffen, mit denen die Herstellung von Produkten mit einem die Stränge möglichst faltenfrei umfassenden Umhüllungsstreifen möglich ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strangherstellmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Formatteil mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Figuren einschließlich der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Anlagefläche derart geformt ist, dass die Schnittlinien wenigstens eines Abschnitts der Anlagefläche mit Schnittebenen senkrecht zu der Richtung der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens einen Parabelabschnitt aufweisen. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass der Seitenrand des Umhüllungsstreifen durch die vorgeschlagene Formgebung der Anlagefläche mit dem Parabelabschnitt in einer sehr sanften Umschlagebewegung um den Strang gelegt wird, da die Anlagefläche durch den Parabelabschnitt eine, ausgehend von dem an dem Formatgrund anliegenden Rand der Anlagefläche, abnehmende Krümmung aufweist. Durch die abnehmende Krümmung wird der Seitenrand des Umhüllungsstreifens, ausgehend von dem an dem Formatgrund anliegenden Rand der Anlagefläche, zunächst enger um den Strang herumgeschlagen, als dies an einem weiter oben befindlichen Abschnitt der Schnittlinie der Fall ist. Die Umlegebewegung des Seitenrandes kann durch die Formgebung des Parabelabschnitts im Detail, z. B. durch die Wahl der Ordnung der Parabel oder durch die Festlegung der Koeffizienten der die Form der Parabel bestimmenden Parabelgleichung, weiter auf den individuellen Strang abgestimmt werden.
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Eine besonders sanfte Umschlagebewegung des Umhüllungsstreifens kann dabei dadurch erzielt werden, wenn die Anlagefläche derart geformt ist, dass der Umhüllungsstreifen tangential an dem Parabelabschnitt der Schnittlinien der Anlagefläche zu Anlage gelangt. Der Anlagepunkt des Parabelabschnitts der Schnittlinien der Anlagefläche ist dabei bevorzugt der Anfangspunkt der Seite des Parabelabschnitts, welche die größere Krümmung aufweist. Durch die tangentiale Ausrichtung des Parabelabschnittes in dem Anlagepunkt an dem Umhüllungsstreifen ist der Parabelabschnitt insgesamt auf den Strang hin gekippt, so dass der Seitenrand des Umhüllungsstreifens im Bereich des oberen Abschnittes bereits auf den Strang hinbewegt wird, bevor er in dem Enddurchmesser des Produktes bzw. dem Solldurchmesser des aus dem Formgebungsabschnitts austretenden Strang um den Strang herumgeschlagen wird. Die Umschlagebewegung des Seitenrandes erfolgt damit nicht schlagartig sondern durch ein sanftes Heranführen des Seitenrandes, wodurch die Gefahr der Faltenbildung weiter verringert werden kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Anlagefläche derart geformt ist, dass die Schnittlinien wenigstens eines Abschnitts der Anlagefläche mit Schnittebenen senkrecht zu der Richtung der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens einen von dem an dem Formatgrund anliegenden Rand der Anlagefläche beginnenden Kreisbogenabschnitt aufweisen. Durch die durch den Kreisbogenabschnitt definierte Form der Anlagefläche kann der Strang in der Höhe des bereits umgeschlagenen Abschnitts des Seitenrandes des Umhüllungsstreifens in einem Durchmesser fixiert werden, welcher dem Durchmesser des Endproduktes oder zumindest dem Durchmesser des aus dem Formgebungsabschnitt austretenden Stranges einschließlich des diesen umhüllenden Umhüllungsstreifen entspricht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Anlagefläche derart geformt ist, dass die Winkel der Kreisbogenabschnitte der in Richtung der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens aufeinanderfolgenden Schnittlinien wenigstens in einem Abschnitt der Anlagefläche größer werden. Durch die in Richtung der Transportbewegung größer werdenden Kreisbogenabschnitte der Schnittlinien wird der Strang mit dem bereits umgeschlagenen Abschnitt der Seitenränder auf den Durchmesser des Endproduktes oder den Durchmesser formfixiert, welcher dem Durchmesser des aus dem Formgebungsabschnitt austretenden Stranges einschließlich des diesen umhüllenden Umhüllungsstreifen entspricht, wobei durch die größer werdenden Kreisbogenabschnitte auch die in Richtung der Transportbewegung fortschreitende Umschlagebewegung berücksichtigt werden kann.
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Ein besonders sauber und faltenfrei formfixierter Strang kann in diesem Fall dadurch erzielt werden, wenn die Anlagefläche derart geformt ist, dass die Schnittlinie an der Austrittsseite des Stranges aus dem durch das Formatteil begrenzten Formgebungskanal des Formgebungsabschnitts ausschließlich durch einen Kreisbogenabschnitt gebildet ist. Durch die vorgeschlagene Formgebung der Anlagefläche kann der Strang nach dem Abschluss der Umlegebewegung des Seitenrandes mit dem Umhüllungsstreifen besonders gut in seiner Form auf den Enddurchmesser des Produktes oder den Durchmesser fixiert werden, welcher einem Solldurchmesser nach dem Austritt aus dem Formgebungsabschnitt entspricht, wobei die Seitenränder insbesondere in dem Abschnitt des durch die Leimspur definierten Klebeabschnittes eben auch entsprechend der Kreisbogenform gekrümmt geformt sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Anlagefläche derart geformt ist, dass sich die Parabelabschnitte der Schnittlinien an die Kreisbogenabschnitte anschließen. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung kann sowohl eine sanfte Umlegebewegung als auch eine Formfixierung des bereits umgeschlagenen Abschnitts des Seitenrandes erzielt werden, wobei sich der Punkt der Schnittlinie, welcher durch den Anfang des Parabelabschnitts definiert ist, und in dem der Seitenrand des Umhüllungsstreifens gerade auf den Strang umgeschlagen wird, direkt an den Kreisbogenabschnitt anschließt und auf dem durch den Kreisbogenabschnitt definierten Durchmesser liegt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der sich an die Kreisbogenabschnitte anschließende Parabelabschnitt der in Richtung der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens aufeinanderfolgenden Schnittlinien eine konstante Formgebung und eine durch den zunehmenden Winkel der Kreisbogenabschnitte bedingte sich ändernde Ausrichtung aufweist. Der Parabelabschnitt der Schnittlinien der Anlagefläche dient dem erfindungsgemäß bezweckten sanften Umschlagen des Seitenrandes. Da sich die Ausrichtung des Parabelabschnittes durch die sich vergrößernden Winkel der Kreisbogenabschnitte ändert, ändert sich auch die Umlegestelle an dem Umfang des Stranges, an der der Seitenrand des Umhüllungsstreifens gerade um den Strang auf den Durchmesser des Kreisbogenabschnitts umgeschlagen wird. Die Umlegestelle wandert dadurch während der Bewegung des Stranges in Richtung der Transportbewegung um den Umfang, bis die Umlegebewegung vollständig vollzogen ist.
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Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich des Umschlagens des Seitenrandes lassen sich erzielen, wenn der Parabelabschnitt ein Abschnitt einer Parabel 2-ter Ordnung ist. Durch die vorgeschlagene Ordnung der Parabel kann ein für die Umschlagebewegung des Seitenrandes günstiger Krümmungsverlauf der Anlagefläche erzielt werden, wobei eine Feinabstimmung selbstverständlich durch die Wahl der Koeffizienten der den Parabelabschnitt definierenden Parabeigleichung erfolgen kann.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Anlagefläche derart geformt ist, dass die Parabelabschnitte der in Richtung der Transportbewegung des Umhüllungsstreifens aufeinanderfolgenden Schnittlinien, ausgehend von einer Geraden, über Teilparabelabschnitte in einen Endparabelabschnitt übergehen. Die Anlagefläche wird dadurch in Richtung der Transportbewegung in der Schnittlinie kontinuierlich zu dem die eigentliche Umschlagebewegung bewirkenden Endparabelabschnitt geformt, wodurch die Umschlagebewegung hinsichtlich der Faltenbildung des Umhüllungsstreifens weiter verbessert werden kann, indem der Seitenrand des Umhüllungsstreifens in diesem Abschnitt bis zu den Endparabelabschnitt bereits vor dem eigentlichen Umschlagen bereits auf den Strang hinbewegt wird.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Beginn des Parabelabschnittes an der Anlagefläche beabstandet zu dem Formatgrund angeordnet ist. Der Parabelabschnitt muss damit nicht zwingend direkt an dem an dem Formatgrund anliegenden Rand der Anlagefläche beginnen, die Anlagefläche kann z. B. stattdessen auch einen, ausgehend von dem Formatgrund, in der Schnittlinie linearen Abschnitt aufweisen.
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Außerdem wird zur Lösung der Aufgabe ein Formatteil für eine Strangherstellmaschine zur Herstellung von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie vorgeschlagen, welches eine Anlagefläche aufweist, welche gemäß einem der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bis 10 geformt ist.
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Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines Formatteiles nach Anspruch 11 vorgeschlagen, wobei die Anlagefläche durch eine spanende Bearbeitung hergestellt ist. Der Parabelabschnitt kann durch die spanende Bearbeitung besonders genau und auch unter Zuhilfenahme einer computergesteuerten spanabhebenden Bearbeitung hergestellt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: Ausschnitt einer Strangherstellmaschine mit einem Formgebungsabschnitt;
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2: Schnittdarstellung des Formgebungsabschnitts entlang der Schnittlinie A-A;
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3: Schnittdarstellung des Formgebungsabschnitts entlang der Schnittlinie B-B;
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4: Formatteil mit einer erfindungsgemäß geformten Anlagefläche.
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In der
1 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Strangherstellmaschine mit einem Formgebungsabschnitt
15 zu erkennen. An der Eingangsseite des Formgebungsabschnitts
15 wird ein endloser Strang
1 eines Tabaks oder eines Filtermaterials von einer Einrichtung
16 auf einen Umhüllungsstreifen
12 aufgegeben, der wiederum auf einem den Umhüllungsstreifen
12 und den darauf aufliegenden Strang
1 in Richtung C transportierenden Formatband
2 aufliegt. Der Formgebungsabschnitt
15 dient dazu, den in einer ebenen Ausrichtung zugeführten Umhüllungsstreifen
12 um den Strang
1 herumzulegen und durch Verkleben der Seitenränder des Umhüllungsstreifens
12 in seiner Form zu fixieren. Soweit entspricht die Strangherstellmaschine dem Stand der Technik und kann als bekannt vorausgesetzt werden. Eine gattungsgemäße Strangherstellmaschine ist z. B. aus der
DE 36 24 098 A1 bekannt, in der der hier beschriebene Formgebungsabschnitt
15 als „Format” bezeichnet ist. Die DE 36 24 098 A1 ist damit zum Verständnis des Aufbaus der Strangherstellmaschine ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung hinzuzurechnen.
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Der Formgebungsabschnitt 15 ist entlang der Schnittrichtungen A-A und B-B in den 2 und 3 vergrößert zu erkennen. Der Formgebungsabschnitt 15 ist durch einen Formatgrund 3, oder auch Formatunterteil genannt, und zwei auf dem Formatgrund 3 aufliegenden Formatteilen 6 und 7, auch Formatoberteile oder auch Deckteile genannt, gebildet. Der Formatgrund 3 weist eine Rinne 4 mit einem in Richtung C der Transportbewegung des Stranges 1 und des Umhüllungsstreifens 12 sich stetig verkleinernden Radius auf. Die Rinne 4 vertieft sich dadurch in Richtung C der Transportbewegung, ausgehend von einer an der Eintrittsseite des Formgebungsabschnitts 15 ebenen Oberfläche des Formatgrundes 3, bis zu einer halbkreisförmigen Endform an der Austrittsseite des Formgebungsabschnitts 15. Die Tiefe der Rinne 4 kann dabei stetig zunehmen oder auch nur über einen Abschnitt des Formatgrundes 3 stetig zunehmen und dann konstant bleiben. Der Strang 1 wird durch die Form der Rinne 4 an der unteren Hälfte durch den Umhüllungsstreifen 12 umfasst, wobei die Seitenränder des Umhüllungsstreifens 12 seitlich des Stranges hochgeschlagen werden. Einer der Seitenränder des Umhüllungsstreifens 12 wird vor dem Eintritt in den Formgebungsabschnitt 15 und bevorzugt vor der Aufgabe auf das Formatband 2 mittels einer nicht dargestellten Einrichtung mit einer Leimspur versehen.
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Die Formatteile 6 und 7 weisen jeweils eine Anlagefläche 11 und 17 auf, an der jeweils einer der Seitenränder des Umhüllungsstreifens 12 während der Transportbewegung seitlich zu Anlage gelangt. Die Anlageflächen 11 und 17 sind derart geformt, dass die Seitenränder des Umhüllungsstreifens 12 nacheinander um den Strang 1 herumgeschlagen und soweit übereinandergelegt werden, dass sie mittels der an dem einen Seitenrand vorgesehenen Leimspur miteinander verklebt werden. So ist z. B. in der Schnittdarstellung in 2 zu erkennen, wie der in Richtung C der Transportbewegung rechte Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 durch die Anlage an der Anlagefläche 17 des Formatteils 6 während der Transportbewegung, bedingt durch die Formgebung der Anlagefläche 17, bereits um den Strang 1 herumgeschlagen wurde. Die Anlagefläche 17 weist eine sich in Richtung C der Transportbewegung kontinuierlich ändernde Krümmung und Erstreckung zu dem gegenüberliegenden Formatteil 7 auf, so dass das Herumschlagen um den Strang 1 in Form einer sanften Umlegebewegung des Umhüllungsstreifens 12 erfolgt. Die Anlagefläche 11 an dem Formatteil 7 ist in diesem Querschnitt des Formgebungsabschnitts 15 noch als Gerade oder mit einer sehr geringen Vorkrümmung versehen, so dass sich der daran anliegende Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 noch in der hochgeschlagenen Ausrichtung befindet. Im weiteren Verlauf des Formgebungsabschnitts 15 in Richtung C der Transportbewegung tritt die Anlagefläche 17 gegenüber dem Formatteil 7 und der Anlagefläche 11 zurück, so dass der gegenüberliegende, linke Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 durch die Anlage an der Anlagefläche 11 aufgrund deren Formgebung auf den umgeschlagenen, rechten Seitenrand umgeschlagen wird, wie dies in dem in der 3 gezeigten Querschnitt der Fall ist.
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Das Formatband 2 bewirkt dabei nur die Bewegung des Umhüllungsstreifens 12 mit dem darin angeordneten Strang 1 in Richtung C der Transportbewegung, so dass dessen Seitenränder nicht mit umgeschlagen und stattdessen an den Formatteilen 6 und 7 in bzw. an entsprechenden Führungen in der hochgeschlagenen U-förmigen Ausrichtung geführt werden.
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Damit der an der Anlagefläche 11 des Formatteiles 7 anliegende, linke Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 möglichst faltenfrei und ohne Markierungen um den Strang 1 herumgeschlagen und auf den rechten Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 aufgelegt wird, ist die Anlagefläche 11 des Formatteiles 7 mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen und in der 4 näher dargestellten Formgebung versehen.
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Die Formgebung der Anlagefläche 11 wird anhand der Schnittlinien 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 beschrieben. Die Schnittlinien 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 ergeben sich jeweils durch einen Schnitt der Anlagefläche 11 mit einer zu der Richtung C der Transportbewegung, welche der Bewegungsrichtung des Umhüllungsstreifens 12 und des Stranges 1 entspricht, senkrechten Ebene.
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Die Schnittlinie 20 an der Eintrittsseite des Formatteiles 7 ist eine Gerade, so dass der Seitenrand des Umhüllungsstreifens 12 beim Eintritt in den durch das Formatteil 6 begrenzten Formgebungskanal des Formgebungsabschnitts 15 in einer eben senkrechten, hochgeschlagenen Ausrichtung an der Anlagefläche 11 zur Anlage gelangt. Die Anlagefläche 11 ist in einem ersten Abschnitt 13 derart geformt, dass die Schnittlinien 21, 22, 23 teilparabelförmig ausgebildet sind, wobei die Krümmung der in Richtung C der Transportbewegung aufeinanderfolgenden Schnittlinien 21, 22, 23 größer wird, bis die Anlagefläche 11 in der Schnittlinie 24 schließlich die Form eines Endparabelabschnitts 10 aufweist, welcher in den Schnittlinien 25 und 26 der Anlagefläche 11 entlang der weiteren Transportbewegung formidentisch vorhanden ist. Der Endparabelabschnitt 10 kann dadurch als der Parabelabschnitt angesehen werden, welcher in dem Abschnitt 14 der Anlagefläche 11 die abschließende Umschlagebewegung bewirkt.
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In dem weiteren Verlauf der Anlagefläche 11 in Richtung C der Transportbewegung ist diese derart geformt, dass die beispielhaft dargestellten Schnittlinien 25 und 26 durch den Endparabelabschnitt 10 und einen sich an den Endparabelabschnitt 10 anschließenden Kreisbogenabschnitt 9 gebildet ist. Die Kreisbogenabschnitte 9 der in Transportrichtung C aufeinanderfolgenden Schnittlinien 25 und 26 weisen einen identischen Radius und einen größer werdenden Winkel A1 und A2 auf, so dass die Endparabelabschnitte 10 der Schnittlinien 25 und 26 selbst bei einer identischen Form durch den größer werdenden Winkel A1 und A2 des Kreisbogenabschnitts 9 eine durch eine Verdrehung um einen Mittelpunkt eines Kreises, aus dem der Kreisbogenabschnitt 9 herausgeschnitten ist, unterschiedliche Ausrichtung aufweisen.
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Die vorgeschlagene Formgebung der Anlagefläche 11 hat sich als vorteilhaft für eine besonders sanfte Umschlagebewegung des Seitenrandes des Umhüllungsstreifens 12 herausgestellt. In Abhängigkeit von dem Strang 1 selbst und dem Formgebungsprozess kann der Anteil des Kreisbogenabschnittes 9 an der Schnittlinie 26 an der Austrittsseite aus dem durch das Formatteil 7 begrenzten Formgebungskanal größer oder kleiner bemessen sein. Im Extremfall kann die Schnittlinie 26 auch ausschließlich durch den Kreisbogenabschnitt 9 gebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3624098 A1 [0004, 0025]
