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Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges Ausbrechsystem, insbesondere ein Linienausbrechsystem, zum Ausbrechen eines vorgestanzten Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitts aus einem Karton- bzw. Verpackungsmaterialzuschnitt gemäß Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Ausbrechsystem-Sortiment. Zudem betrifft die Erfindung ein Setzwerkzeug zum Zusammenwirken mit einem derartigen Ausbrechsystem gemäß Anspruch 14 und ein Setzverfahren gemäß Anspruch 16.
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Im vorliegenden technischen Gebiet der Ausbrechtechnologie werden in der
DE 100 23 896 A1 oder
DE 20 2008 012 789 beschriebene Einsetzköpfe benutzt, um automatisiert sogenannte Ausbrechstifte an vorbenannte Positionen eines in der Regel als großflächige Platte ausgebildeten Ausbrechwerkzeugs zur Ausbildung einer Patrize einzubringen. Die zum Einsatz kommenden Ausbrechstifte sind einteilig ausgebildet und zumindest abschnittsweise zylindrisch konturiert. Zum Einsetzen derartiger Ausbrechstifte kommt ein im Einsetzkopf angeordneter, automatisch betätigbarer Stößel zur Anwendung, der auf eine Angriffsfläche des einzusetzenden Ausbrechstiftes einwirken kann, um diesen an einer definierten Position in eine definierte Tiefe des plattenförmigen Ausbrechwerkzeugs einzubringen. Neben den zuvor beschriebenen, im Wesentlichen zylindrisch konturierten, einteiligen Ausbrechstiften sind sogenannte Linienausbrecher bekannt. Hierbei handelt es sich um Stanzbiegeteile aus einem Metallblech, die von Hand in eine zuvor in das Ausbrechwerkzeug mittels eines Lasers eingebrachte schlitzförmige Vertiefung eingeschlagen werden. Die Linienausbrecher haben die Aufgabe, schmale, in der Regel längliche Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitte aus einem Zuschnitt auszustanzen. Nachteilig bei den bekannten Linienausbrechern ist deren aufwändige Montage an einem Ausbrechwerkzeug, zu der zwingend ein kostenintensiver Laser zum Einbringen der schlitzförmigen Aufnahmeausnehmung vorgesehen werden muss. Zudem ist nachteilig, dass die Ausnehmungsgeometrie und Position exakt die endgültige Position und Ausrichtung des Linienausbrecher auf dem Ausbrechwerkzeug vorgibt – eine Korrektur vor dem endgültigen Festlegen ist nach dem Einbringen der Aufnahmeausnehmung mittels des Lasers nicht mehr möglich.
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Aus der
DE 93 03 787 sind Ausbrechstifte bekannt, die einen Stiftsockel und darin fixierte Metallkörper mit einer linienförmigen Ausbrechfläche aufweisen. Hierzu ist der Stiftsockel mit einer nutförmigen Aufnahme für den linienförmigen Metallkörper versehen, wobei der plättchenförmige Metallkörper in einer einzigen Relativposition relativ zu dem Stiftsockel fixierbar ist.
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Auch aus der
FR 27 65 135 ist ein mehrteiliges Ausbrechsystem bekannt, wobei auch hier das Ausbrechteil in einer einzigen definierten Position relativ zu einem Stiftsockel fixierbar ist.
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Ferner werden zum Stand der Technik die
US 5,409,368 , die
GB 23 00 377 A sowie die
JP 2000-218595 A genannt.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, eine Alternative zu den bisher bekannten Linienausbrechern anzugeben, wobei eine einfache, zumindest teilweise automatisierte Montage bzw. ein zumindest teilweise automatisiertes Setzen möglich sein soll. Bevorzugt soll auch kurz vor dem endgültigen Festlegen im Ausbrechwerkzeug eine Ausrichtungskorrektur möglich sein. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein Ausbrechsystem-Sortiment anzugeben. Zudem besteht die Aufgabe darin, ein Setzwerkzeug für ein derartiges Ausbrechsystem sowie ein Setzverfahren anzugeben.
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Diese Aufgabe wird mit einem mehrteiligen Ausbrechsystem, insbesondere einem Linienausbrechsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit einer Setzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 bzw. mit einem Setzverfahren nach Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in Abkehr vom Stand der Technik nicht wie bisher eine einteilige Vorrichtung zum Ausbrechen von Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitten anzugeben, sondern eine mehrteilige, insbesondere zweiteilige, Vorrichtung, d. h. ein mehrteiliges bzw. zweiteiliges Ausbrechsystem. Dieses umfasst gemäß der Erfindung einen Stiftfuß, der zum automatisierten Einsetzen in ein Ausbrechwerkzeug mittels eines Einsetzkopfes geeignet ist. Ferner umfasst das nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ausbrechsystem ein auf den eingesetzten Stiftfuß aufsetzbares, insbesondere plättchenförmiges, d. h. flaches, Ausbrechteil zum unmittelbaren Zusammenwirken mit dem Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitt. Anders ausgedrückt wird ein Ausbrechsystem vorgeschlagen, bei dem die unterschiedlichen Funktionen bzw. Aufgaben, zum einen die Verankerung im Ausbrechwerkzeug und zum anderen die Kraftbeaufschlagung bzw. das unmittelbare Zusammenwirken mit dem auszubrechenden Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitt auf mindestens zwei, vorzugsweise ausschließlich zwei, Teile, nämlich den Stiftfuß und das auf diesen aufsetzbare Ausbrechteil, verteilt werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stiftfuß, zumindest in einem oberen Abschnitt, ganz besonders bevorzugt axial durchgehend als Hohlkörper mit einer, insbesondere zentrischen Durchgangsöffnung ausgebildet ist, in die das Ausbrechteil mit einem, vorzugsweise laschenartigen, Ankerabschnitt axial einsetzbar ist. Bevorzugt ist der Ankerabschnitt in radialer Richtung federnd ausgebildet, um den Stiftfuß von radial innen nach radial außen mit einer Federkraft (Klemmkraft) zu beaufschlagen, die einen optimalen Halt des Ankerabschnitts im Stiftfuß sicherstellt.
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Zur federnden Ausbildung des Ankerabschnittes ist es bevorzugt, wenn dieser einen, vorzugsweise umfangsgeschlossenen, Durchbruch aufweist, der von zwei zumindest näherungsweise in axialer Richtung verlaufenden Schenkeln begrenzt ist, die aufgrund des Durchbruches elastisch aufeinander zu federbar sind.
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Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsvariante, bei der der, insbesondere federnd ausgebildete, Ankerabschnitt seitlich aufgenommen bzw. eingeschlossen ist zwischen zwei Anlageseiten des Ausbrechteils, die im aufgesteckten Zustand, insbesondere klemmend, am Außenumfang des Stiftfußes anliegen.
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Wie eingangs bereits angedeutet, ist es besonders bevorzugt, wenn zum drehfesten Fixieren des Ausbrechteils geeignete Verankerungsmittel, insbesondere eine Spitze und/oder mindesten ein Widerhaken vorgesehen sind, also mindestens ein Fußanker, mit welchem das Ausbrechteil, insbesondere nach einem vorgehergehenden Ausrichten durch Verdrehen relativ zum Stiftfuß einsetzbar bzw. einbringbar ist.
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Wie ebenfalls eingangs bereits angedeutet, ist es besonders bevorzugt, wenn das Ausbrechteil an seiner Stirnseite, insbesondere außermittig, mindestens einen Ausbrechzahn zum Zusammenwirken mit dem Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitt aufweist.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Ausbrechsystems, bei der das Ausbrechteil spiegelsymmetrisch zu einer axialen Spiegelebene ausgebildet ist.
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Ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Ausbrechsystem weist gegenüber den bekannten, einteiligen Ausbrechstiften, insbesondere gegenüber den einteiligen Linienausbrechern, erhebliche Vorteile auf. So kann zunächst der Stiftfuß, insbesondere mittels eines CNC-gesteuerten Einsetzkopfes, umfassend einen Stößel zur Kraftbeaufschlagung des Stiftfußes an eine vorgegeben Position des Ausbrechwerkzeug eingebracht werden. Hierzu bedarf es keiner vorhergehenden Laserbearbeitung, insbesondere wenn der Stiftfuß, zumindest in einem unteren Abschnitt, als Hohlkörper mit einer, insbesondere umlaufenden Schneidkante ausgebildet ist. In einem nächsten Schritt kann dann, entweder manuell oder bevorzugt automatisch auf den im Ausbrechwerkzeug, genauer in der späteren Patrize, eingesetzten Stiftfuß das Ausbrechteil aufgesetzt werden. Dabei kann die geometrische Ausgestaltung des Ausbrechteils an die spezielle Geometrie bzw. Funktionalität angepasst sein. Aufgrund der mehrteiligen Ausbildung des Ausbrechsystems können mit einer Art Stiftfuß unterschiedlich ausgebildete Ausbrechteile zum Einsatz kommen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Ausbrechteil bzw. im Falle von mehreren Ausbrechteilen um Linienausbrechteile mit einer vergleichsweise großen Längserstreckung. Bevorzugt überragt das Ausbrechteil den Stiftfuß hierzu in zwei Radialrichtungen, ist jedoch dünner als der Durchmesser des Ausbrechstiftes.
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Die Erfindung führt auch auf ein Ausbrechsystem-Sortiment, umfassend eine Mehrzahl identischer Stiftfüße und mindestens zwei geometrisch unterschiedlich gestaltete Ausbrechteile, die alternativ mit einem beliebigen dieser Stifte verwendbar bzw. auf die Stiftfüße aufsetzbar sind.
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Ferner führt die Erfindung auf ein Verfahren zum Einsetzen bzw. Montieren eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Ausbrechsystems. Das Verfahren umfasst als Verfahrensschritt das, insbesondere automatisierte, Einsetzen eines Stiftfußes, insbesondere mittels eines CNC-gesteuerten Einsetzkopfes und ein darauf folgendes Aufsetzen eines passenden Ausbrechteils auf den eingesetzten Stift. Das Aufsetzen kann manuell oder bevorzugt automatisiert, insbesondere CNC-gesteuert, erfolgen. Besonders bevorzugt ist ein fakultativer weiterer Verfahrensschritt, bei welchem das Ausbrechteil in axialer Richtung auf das Ausbrechwerkzeug zu kraftbeaufschlagt wird, um das Ausbrechteil zusätzlich mittels eines später noch zu erläuternden, fakultativen Fußankers im, vorzugsweise aus Holz, insbesondere aus Schichtholz, gebildeten plattenförmigen Ausbrechwerkzeug zu verankern. Vor diesem Verankern kann das aufgesetzte Ausbrechteil, insbesondere durch Verdrehen ausgerichtet werden relativ zu dem fest positionierten Stiftfuß.
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In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Ausbrechteil als Linienausbrechteil ausgebildet ist. Hierzu weist dieses bevorzugt eine linienförmig konturierte Stirnseite auf. Hierunter wird eine Stirnseite mit einer geringen Dickenerstreckung von vorzugsweise weniger als 4 mm, ganz besonders bevorzugt von weniger als 3 mm, bevorzugt weniger als 2 mm, vorzugsweise von mehr als 0,5 mm verstanden. Es ist möglich und kann vorteilhaft sein, die Oberfläche der Stirnseite nicht eben auszubilden, sondern, wie später noch erläutert werden wird, mit mindestens einem Ausbrechzahn, vorzugsweise mit mehreren Ausbrechzähnen zu versehen, die beim Ausbrechen in den auszubrechenden Karton- und/oder Verpackungsmaterialabschnitt eindringen können, um diesen erleichtert auszubrechen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Ausbrechteil plättchenförmig, also im Wesentlichen zweidimensional ausgebildet ist und eine geringe Dickenerstreckung von vorzugsweise weniger als 4 mm, ganz bevorzugt von weniger als 3 mm, besonders bevorzugt von weniger als 2 mm, aufweist. Bevorzugt wird eine Mindestdicke von 0,5 mm nicht unterschritten. Ein zuvor beschriebenes, plättchenförmiges Ausbrechteil lässt sich optimal als Stanzteil aus Metall fertigen.
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Um das Ausbrechteil, insbesondere um dieses wie zuvor erläutert in dem Ausbrechwerkzeug verankern zu können, ist in Weiterbildung der Erfindung auf der von dem Stiftfuß abgewandten Stirnseite des Ausbrechteils mindestens ein, vorzugsweise mittig angeordneter, ebener Abschnitt zur Axialkraftbeaufschlagung vorgesehen.
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Um den Stiftfuß optimal automatisiert in das plattenförmige Ausbrechwerkzeug einsetzen zu können, ohne hierfür zuvor eine Ausnehmung mittels eines Lasers einbringen zu müssen, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass der untere Abschnitt des Stiftfußes als, insbesondere als außenkonisch konturierter, Einsetzabschnitt ausgebildet ist. Bevorzugt ist dieser konisch konturierte Einsetzabschnitt mit einer Oberflächenstruktur, insbesondere einer Rillung oder Riffelung versehen, um den Halt im Ausbrechwerkzeug zu optimieren. Ganz besonders bevorzugt weist der Einsetzabschnitt endseitig eine, insbesondere umlaufende, Schneidkante auf. Optimal ist es, wenn zumindest der Einsetzabschnitt innen hohl ausgebildet ist, damit beim Einsetzen radial verdrängtes Ausbrechwerkzeugmaterial, insbesondere verleimtes Schichtholz im Innern des Stiftfußes aufgenommen werden kann.
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Das nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Setzwerkzeug umfasst eine, insbesondere schlitzförmige, Aufnahme für das Aufbrechteil zum Halten desselben. Ferner umfasst das Setzwerkzeug einen axial verstellbaren, insbesondere angetriebenen Stößel zum Kraftbeaufschlagen des Ausbrechteils mit dem Ziel der Verankerung eines Fußankers des Ausbrechteils im Ausbrechwerkzeug.
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Bevorzugt ist das Setzwerkzeug in einer Ebene verfahrbar und der Stößel automatisch betätigbar. Zum Einsetzen des Stiftfußes wird bevorzugt ein an sich, insbesondere aus der
DE 20 2008 012 789 , bekannter Einsetzkopf verwendet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
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1 ein als Linienausbrechsystem ausgebildetes Ausbrechsystem, umfassend einen nur angedeuteten Stiftfuß und ein plattenförmiges Ausbrechteil,
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2 und 3 unterschiedliche Ansichten des Ausbrechteils des Ausbrechsystems gemäß 1,
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4 bis 6 drei unterschiedliche Ansichten eines Setzwerkzeugs für ein Ausbrechsystem sowie ein noch nicht montiertes Ausbrechsystem umfassend ein plattenförmiges Ausbrechteil und einen Stiftfuß,
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7 bis 9 drei unterschiedliche Ansichten des Setzwerkzeugs und des Ausbrechsystems mit auf den Stiftfuß aufgesetztem Ausbrechteil, welches noch nicht in einem Ausbrechwerkzeug durch Betätigen eines Stößels des Setzwerkzeugs eingesetzt ist.
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In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist ein als Linienausbrecher ausgebildetes Ausbrechsystem 1 gezeigt. Dieses umfasst einen zum Einsetzen in ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestelltes plattenförmiges Ausbrechwerkzeug aus einem aus Holzwerkstoff ausgebildeten Stiftfuß 2. Dieser ist als Metallhülse ausgebildet und umfasst einen unteren, außenkonisch konturierten Einsetzabschnitt 3 mit einer gewellten Oberflächenstruktur 4. Die untere Stirnseite des Stiftfußes 2 ist gebildet von einer umlaufenden Schneidkante 5. Der Stiftfuß 2 ist innen hohl ausgebildet und weist eine zentrische Durchgangsöffnung 6 auf, in die ein plättchenförmiges Ausbrechteil 7 aus Metall mittels eines laschenförmigen Ankerabschnitts 8 eingesetzt ist. Oberhalb des konisch konturierten Einsetzabschnittes 3 ist der Stiftfuß 2 sowohl außen als auch innen zylindrisch konturiert.
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Zu erkennen ist, dass der Ankerabschnitt 8 einen als Langloch ausgebildeten Durchbruch 9 aufweist, der umfangsgeschlossen ausgebildet ist, wodurch zwei den Durchbruch 9 in Axialrichtung begrenzende Schenkel 10, 11 gebildet sind, die in einem unteren Bereich wieder zusammenlaufen und die quer zur Axialerstreckung, d. h. in radialer Richtung federnd sind, sodass ein federnder Ankerabschnitt 8 erhalten wird, um den Innenumfang der Durchgangsöffnung 6 des Stiftfußes 2 mit einer Klemmkraft zu beaufschlagen.
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Außen liegt das Ausbrechteil mittels zweier Anlageseiten 12, 13 am zylindrischen Abschnitt des Stiftfußes 2 an. Der Abstand der parallelen Anlageseiten 12, 13 entspricht dem Außendurchmesser des zylindrischen Stiftfußes 2.
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Das Ausbrechteil 7 liegt in axialer Richtung mittels zweier senkrecht zur Längserstreckung des Ankerabschnitts 8 verlaufenden Stützflächen 14, 15 auf dem Stiftfuß 2 auf.
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In der in 2 dargestellten Draufsicht des Ausbrechteils 7 ist zu erkennen, dass dessen Stirnseite 16 linienförmig konturiert ist. Zu erkennen ist auch, dass auf der Stirnseite 16 mehrere Ausbrechzähne 17 zum Zusammenwirken mit einem auszustechenden Kartonabschnitt und/oder Verpackungsmaterialabschnitt angeordnet sind. Die beiden inneren Ausbrechzähne 17 begrenzen eine ebene Fläche 18 zur Axialkraftbeaufschlagung mittels eines Stößels.
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An der von der Stirnseite 16 abgewandten Unterseite sind seitlich zwei voneinander beabstandete, widerhakenförmige Fußanker 19 vorgesehen, mit denen das Ausbrechteil 7 in einem plattenförmigen Ausbrechwerkzeug durch Axialkraftbeaufschlagung der Fläche 18 verankerbar ist. Im fertig montierten Zustand steht das Ausbrechteil 7 mit zwei Auflageflächen 20, 21 auf der Oberseite des Ausbrechwerkzeugs auf.
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In den 4 bis 6 ist ein Setzwerkzeug 22 gezeigt. Dieses umfasst einen Körper 23, in welchem ein manuell oder automatisch betätigbarer Stößel 24 axial verstellbar geführt ist. Der Stößel 24 dient zur Axialkraftbeaufschlagung des Ausbrechwerkzeuges 7 an der Fläche 18. Zu erkennen ist, dass im Körper 23 eine schlitzförmige Aufnahme 25 zur, vorzugsweise klemmenden Aufnahme des als Stanzteil aus Metall ausgebildeten plättchenförmigen, also im Wesentlichen zweidimensionalen Ausbrechteils 7 dient.
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7 bis 9 zeigen das Setzwerkzeug 22 mit in der Aufnahme 25 aufgenommenem Ausbrechteil 7, wobei das Ausbrechteil 7 bereits auf den Stiftfuß 2 aufgesetzt ist. Der Stößel 24 wurde jedoch noch nicht zum Einbringen der Fußanker 19 in das Ausbrechwerkzeug betätigt. In dem gezeigten Zustand ist das Ausbrechteil 7 durch Verdrehen mittels des Setzwerkzeugs 22 relativ zum Stiftfuß 2 verdrehbar und dadurch ausrichtbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausbrechsystem
- 2
- Stiftfuß
- 3
- Einsetzabschnitt
- 4
- Oberflächenstruktur
- 5
- Schneidkante
- 6
- Durchgangsöffnung
- 7
- Ausbrechteil
- 8
- Ankerabschnitt
- 9
- Durchbruch
- 10
- Schenkel
- 11
- Schenkel
- 12
- Anlageseite
- 13
- Anlageseite
- 14
- Stützfläche
- 15
- Stützfläche
- 16
- Stirnseite
- 17
- Ausbrechzahn
- 18
- Fläche
- 19
- Fußanker
- 20
- Auflagefläche
- 21
- Auflagefläche
- 22
- Setzwerkzeug
- 23
- Körper
- 24
- Stößel
- 25
- Aufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10023896 A1 [0002]
- DE 202008012789 [0002, 0024]
- DE 9303787 [0003]
- FR 2765135 [0004]
- US 5409368 [0005]
- GB 2300377 A [0005]
- JP 2000-218595 A [0005]
