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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Stanzeinrichtung zum Abtrennen von streifenförmigen Randbereichen von einer aus thermoverformbarem Material bestehenden Verpackungsbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige, aus der Praxis bekannte Stanzeinrichtung dient zum Bearbeiten einer Verpackungsbahn an deren Längsseiten, bei der zunächst im Thermoformverfahren gefertigte Behälter in Form von Bechern in eine ebene Folienbahn eingeformt worden sind, die Behälter anschließend mit einem Füllgut, beispielsweise Joghurt oder ähnlichem befüllt wurden, und zuletzt die befüllten Behälter mit einer beispielsweise aus Aluminium bestehenden Deckelfolie dicht verschlossen bzw. versiegelt wurden. Eine derartige Verpackungsbahn, bei der die Behälter parallel und senkrecht zu einer Vorschubrichtung der Verpackungsbahn eingeformt sind, wird anschließend mittels der bekannten Stanzeinrichtung randseitig, d.h. in Längsrichtung der Verpackungsbahn, durch Abtrennen der Randstreifenbereiche in der Breite auf das benötigte Endmaß gebracht.
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Die aus dem Stand der Technik bekannte Stanzeinrichtung weist hierzu ein Trennelement in Form von Stanzmessern und daran unmittelbar anschließenden Stanzstempeln für jede Längsseite auf, wobei das Trennelement eine Länge aufweist, die der Länge eines Vorschubtaktes der Verpackungsbahn entspricht. Weiterhin umfasst die bekannte Stanzeinrichtung zusätzliche Einrichtungen in Form von sogenannten „Abfallscheren“, die die von den Trennelementen abgetrennten Randstreifenbereiche senkrecht zur Förderrichtung der Verpackungsbahn von der Verpackungsbahn abtrennen, wobei die Länge der Randstreifenbereiche nach dem Abtrennen der Länge eines Fördertakts der Verpackungsbahn entspricht. Nachteilig dabei ist, dass die bekannte Stanzeinrichtung zum einen durch die Verwendung der zusätzlichen Abfallscheren relativ aufwändig gestaltet ist, und dass darüber hinaus das Handling der relativ langen randseitigen (Abfall-) Randstreifen schwierig ist, da diese beispielsweise in einem Abfallbehälter zum Verhaken neigen und dadurch einen viel Raum beanspruchen, so dass der Abfallbehälter relativ groß ausgebildet sein muss oder entsprechend oft geleert werden muss.
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Stanzeinrichtungen mit Trennelementen in Form von Stanzstempeln, die senkrecht zu einer Vorschubrichtung einer Verpackungsbahn beweglich angeordnet sind und in einer Stillstandsphase der taktweise geförderten Verpackungsbahn im Thermoformverfahren hergestellte Behälter von der Verpackungsbahn abtrennen, sind beispielsweise aus
CH 582 604 A und
DE 43 33 528 C2 bekannt.
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Vorteile der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stanzeinrichtung zum Abtrennen von streifenförmigen Randbereichen von einer aus thermoverformbarem Material bestehenden Verpackungsbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass bei relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand ein vereinfachtes Handling der von der Verpackungsbahn abgetrennten Randstreifen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Stanzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das einem längsseitigen Randbereich der Verpackungsbahn zugeordnete Trennelement mehrere Stanzstempel aufweist, und dass die Stanzstempel jeweils in Vorschubrichtung der Verpackungsbahn einen Teilabschnitt des abzutrennenden Randbereichs von der Verpackungsbahn ausstanzen. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass beim Abtrennen eines Randstreifens durch die besondere Form der Trennelemente bzw. der Stanzstempel bei einem Stanztakt gleichzeitig mehrere, gegenüber dem Stand der Technik in Vorschubrichtung in ihrer Länge reduzierte Randstreifenstücke herausgetrennt werden. Das Abführen, die Bevorratung und das Handling derartiger, in der Länge relativ kurzer randseitiger Abfallstücke ist gegenüber dem Stand der Technik wesentlich einfacher. Darüber hinaus wird es durch die Verwendung der mehreren Stanzstempel ermöglicht, auf die separaten Abfallscheren aus dem Stand der Technik zu verzichten, so dass trotz ggf. gegenüber dem Stand der Technik komplizierteren Stanzmessern insgesamt gesehen der vorrichtungstechnische Aufwand reduziert ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung zum Abtrennen von streifenförmigen Randbereichen von einer Verpackungsbahn sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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In konstruktiv besonders bevorzugter, weil durch die Verwendung gleichartiger Bauteile relativ kostengünstig herstellbarer Bauweise wird vorgeschlagen, dass die Stanzstempel zumindest teilweise gleich ausgebildet sind und vorzugsweise in gleich großen Abständen in Vorschubrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind.
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Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass erste Stanzstempel vorgesehen sind, die geradlinig ausgebildete Seitenkanten an den Behältern ausbilden, und dass die in Vorschubrichtung sich anschließende zweite Stanzstempel vorgesehen sind, die gerundet ausgebildete Eckbereiche an den Behältern ausbilden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Stanzeinrichtung zwei in Vorschubrichtung aneinander anschließende Einheiten mit den Stanzstempeln umfasst. Durch diese Ausgestaltung lassen sich insbesondere in einem ersten Stanzschritt beispielsweise geradlinig ausgebildete Seitenkanten an den Behältern ausbilden und in einem zweiten Stanzschritt gerundet ausgebildete Eckbereiche.
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In einer weiteren konstruktiven Ausgestaltung bei voneinander beabstandeten Einheiten mit den Stanzstempeln wird vorgeschlagen, dass die Einheiten einen Abstand in Vorschubrichtung voneinander aufweisen, der einem ganzzahligen Vielfachen eines Vorschubwegs der Verpackungsbahn entspricht. Mittels einer derartigen Ausbildung, bei der die Einheiten in Vorschubrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind, wird der Vorteil erzielt, dass die Zugänglichkeit zu den einzelnen Einheiten vereinfacht wird.
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Weiterhin wird es in einer bevorzugten Variante vorgeschlagen, dass die Stanzstempel in Vorschubrichtung eine derartige Länge aufweisen, dass diese einander überlappende Bereiche an den Randbereichen bilden. Das bedeutet, dass die (zweiten) Stanzstempel, die die Verpackungsbahn nach einem ersten Abtrennschritt bearbeiten, derart ausgebildet sind, dass sie bis in den Bereich hineinreichen, in der bereits durch die ersten Stanzstempel die Randbereiche abgetrennt wurden. Dadurch ist sichergestellt, dass die Randstreifen an den beiden Längsseiten vollständig abgetrennt werden.
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Zum Sammeln der durch die Stanzstempel abgetrennten Randstreifenstücke ist es vorgesehen, dass unterhalb der Verpackungsbahn wenigstens ein Abfallbehälter zur Aufnahme von Stanzabfällen angeordnet ist.
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Um beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Behältern, die in Längs- und Querrichtung (in Bezug auf die Förderrichtung der Verpackungsbahn) angeordnet sind, und die eine Verkaufseinheit ausbilden, aus der Verpackungsbahn auszutrennen, ist es neben dem Abtrennen der Randstreifen erforderlich, beispielsweise sternförmige Zwischenbereiche zwischen den Behältern auszustanzen. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Behälter senkrecht zur Vorschubrichtung von der Verpackungsbahn abzutrennen. Dazu kann es vorgesehen sein, dass zusätzliche Stanzstempel oder Abtrennelemente vorgesehen sind, die den zwischen den Behältern angeordneten Zwischenbereichen zugeordnet sind und/oder die dem Abtrennen einer Mehrzahl von Behältern quer zur Vorschubrichtung der Verpackungsbahn dienen.
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Zuletzt wird eine weitere Ausgestaltung der Stanzeinrichtung vorgeschlagen, bei der die Stanzstempel zumindest teilweise einen unterschiedlichen Abstand zur Verpackungsbahn aufweisen, so dass die Stanzstempel zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Wirkverbindung mit der Verpackungsbahn gelangen. Durch eine derartige Ausbildung wird der Vorteil erzielt, dass die benötigte Stanzkraft für die Stanzstempel reduziert wird.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
- 1 eine erfindungsgemäße Stanzeinrichtung zum Abtrennen von streifenförmigen Randbereichen von einer Verpackungsbahn, bei der diese zwei in Vorschubrichtung zueinander beabstandete Stanzeinheiten für jeweils einen Teilbereich der Randbereiche aufweist, in Seitenansicht,
- 2 die Verpackungsbahn während verschiedener Phasen der Bearbeitung der Randbereiche bei einer Stanzeinrichtung, bei der die Stanzeinheiten zum Bearbeiten der Randbereiche direkt aneinander anschließen, in Draufsicht,
- 3 in Draufsicht einen einzelnen Randbereich einer Verpackungsbahn mit Stanzstempeln der Stanzeinrichtung, die jeweils einen geradlinig bzw. einen gerundeten Abschnitt von der Verpackungsbahn abtrennen, wobei die beiden Stanzeinheiten, im Gegensatz zu der Stanzeinrichtung gemäß der 1, direkt aneinander anschließen und
- 4 eine Darstellung zur Erläuterung der geometrischen Ausbildung der unterschiedlichen Stanzstempel der Stanzeinrichtung in Draufsicht.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Insbesondere aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ist eine aus thermoverformbarem Material bestehende Folienbahn 1 erkennbar, in die in gleichmäßigen Abständen zueinander längs und quer zu einer Vorschub- bzw. Förderrichtung 11 der Folienbahn 1 angeordnete Behälter in Form von im Beispiel im Querschnitt runden Bechern 2 eingeformt sind. Die Becher 2 sind mit einem insbesondere pastösen Füllgut, wie Joghurt oder ähnlichem (nicht dargestellt) befüllt, und nach dem Befüllen der Becher 2 ist die Folienbahn 1 mit einer beispielsweise aus Aluminium bestehenden Deckelfolie 3 versiegelt bzw. dicht verschlossen.
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Die mit der Deckelfolie 3 versiegelte Folienbahn 1 wird im Folgenden als Verpackungsbahn 5 bezeichnet. Wie insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Verpackungsbahn 5 parallel zur Förderrichtung 11 betrachtet zwei Reihen 6, 7 von Bechern 2 eingeformt, die im Bereich der Deckelfolie 3 bzw. um die Öffnung der Becher 2 herum einen flanschförmig umlaufenden Rand 8 aufweisen. Sowohl in Förderrichtung 11, als auch senkrecht zur Förderrichtung 11 schließen die Becher 2 mit ihren Rändern 8 direkt aneinander an. Hierbei ist die Grundform eines Bechers 2 im Bereich des Randes 8 im Wesentlichen rechteckförmig mit gerundeten Eckbereichen 9.
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An den einander gegenüberliegenden Längsseiten der Verpackungsbahn 5 weist diese jeweils einen streifenförmigen Randbereich 12, 13 auf, der vor bzw. zum Austrennen jeweils einer bestimmten Anzahl von Bechern 2 aus der Verpackungsbahn 5 von der Verpackungsbahn 5 abgetrennt werden muss. Dies erfolgt mittels einer erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung 10. Die Stanzeinrichtung 10 umfasst zwei Stanzeinheiten 14, 15, die bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in Förderrichtung 11 voneinander beabstandet angeordnet sind. Hierbei beträgt der Abstand A zwischen den Stanzeinheiten 14, 15 ein ganzzahliges Vielfaches des Vorschubwegs der getaktet geförderten Verpackungsbahn 5 in Förderrrichtung 11. Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verpackungsbahn 5 in Förderrichtung 11 jeweils um einen Vorschubweg gefördert, der vier aneinander direkt anschließenden Bechern 2 entspricht.
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Jede der beiden Stanzeinheiten 14, 15 umfasst ein auf- und abbewegliches Oberteil 17, 18 sowie ein Unterteil 19, 20, das mit dem jeweiligen Oberteil 17, 18 als Gegenlager zusammenwirkt. Das Unterteil 19, 20 kann entweder ortsfest angeordnet sein, insbesondere wenn in Förderrichtung 11 ausgebildete bzw. angeordnete Auflageflächen zur Auflage der Verpackungsbahn 5 an dem Unterteil 19, 20 vorgesehen sind, oder aber entsprechend dem Oberteil 17, 18 ebenfalls auf- und abbeweglich.
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Die beiden voneinander beabstandeten Stanzeinheiten 14, 15 können mit einem gemeinsamen Antrieb (nicht dargestellt) gekoppelt sein, der die Oberteile 17, 18 bzw. die Unterteile 19, 20 gemeinsam bewegt bzw. ansteuert. Dadurch lässt sich der antriebstechnische Aufwand der Stanzeinrichtung 10 bei voneinander beabstandeten Stanzeinheiten 14, 15 verringern.
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Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die beiden Stanzeinheiten 14, 15 als gemeinsame Stanzeinheit auszubilden, so dass die Stanzeinheiten 14, 15 ein gemeinsames Oberteil bzw. ein gemeinsames Unterteil aufweisen, d.h., dass die Stanzeinheiten 14, 15 in Förderrichtung 11 betrachtet direkt aneinander anschließen, wie dies in der 3 dargestellt ist.
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Das Oberteil 17 der einen Stanzeinheit 14 weist für jeden Randbereich 12, 13 der Verpackungsbahn 5 ein erstes Trennelement 21 in Form von mehreren ersten Stanzstempeln 22 auf. Weiterhin weist die zweite Stanzeinheit 15 ebenfalls für jeden der beiden Randbereiche 12, 13 jeweils ein zweites Trennelement 23 mit zweiten Stanzstempeln 24 auf. Die Trennelemente 21, 23 bzw. Stanzstempel 22, 24 dienen zum Ab- bzw. Austrennen der Randbereiche 12, 13 von der Verpackungsbahn 5.
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Entsprechend der 1 befinden sich die der Verpackungsbahn 5 zugewandten (unteren) Schneidkanten der Stanzstempel 22, 24 alle in demselben Abstand a zur Verpackungsbahn 5. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Stanzstempel 22, 24 zur Verringerung der benötigten Stanzkräfte der Stanzeinheiten 14, 15 einen unterschiedlichen Abstand a zur Verpackungsbahn 5 aufweisen, so dass die Stanzstempel 22, 24 zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Wirkverbindung mit der Verpackungsbahn 5 gelangen.
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Wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, bei der davon ausgegangen wird, dass die beiden Stanzeinheiten 14, 15, in Abänderung zu der in der 1 dargestellten Anordnung und wie oben beschrieben, direkt aneinander anschließen, sind die ersten Stanzstempel 22 beispielhaft jeweils identisch mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet und in gleichmäßigem Abstand zueinander in Förderrichtung 11 angeordnet. Die ersten Stanzstempel 22 dienen der Ausbildung von geradlinig ausgebildeten Seitenkanten 26 an den Bechern 2 durch Ausstanzen von zumindest in etwa rechteckförmigen Teilabschnitten in Form von ersten Abfallstücken 28 aus dem Randbereich 12, 13. Demgegenüber weist das zweite Trennelement 23 unterschiedliche zweite Stanzstempel 24a, 24b auf, die in Förderrichtung 11 ebenfalls in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Die zweiten Stanzstempel 24a, 24b dienen zum Ausbilden der gerundet ausgebildeten Eckbereiche 9 der Becher 2 an den Randbereichen 12, 13 der Verpackungsbahn 5. Hierzu sind beispielhaft, jedoch nicht einschränkend, drei gleichartig ausgebildete zweite Stanzmesser 24a und zwei, spiegelbildlich zueinander angeordnete zweite Stanzstempel 24b vorgesehen, die Teilabschnitte in Form von zweiten Abfallstücken 29 an dem Randbereich 12, 13 aus der Verpackungsbahn 5 austrennen. Vorzugsweise ragen die Stanzstempel 22, 24, 24a, 24b seitlich über die Randbereiche 12, 13 der Verpackungsbahn 5 etwas hinaus.
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Wie insbesondere anhand der Darstellung der 4 erkennbar ist, bei der in Bezug auf zwei direkt aneinander anschließende Becher 2 sowohl die Position zweier erster Stanzstempel 22 als auch die Position eines zweiten Stanzstempels 24a dargestellt ist, ist die Ausbildung bzw. Breite des zweiten Stanzstempels 24a derart, dass dieses in Förderrichtung 11 der Verpackungsbahn 5 betrachtet an seinen beiden Endbereichen 32, 33 mit Bereichen der ersten Stanzstempel 22 überlappt. Dadurch werden Grate an den Randbereichen 12, 13 der Verpackungsbahn 5 durch nicht ausgestanzte Randabschnitte sicher vermieden.
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Vorzugsweise ist es darüber hinaus vorgesehen, dass in zumindest einer der beiden Stanzeinheiten 14, 15 (bzw. der gemeinsamen Stanzeinheit) in den Figuren nicht dargestellte weitere Stanzmesser angeordnet sind, die zwischen den Bechern 2 ausgebildete, sternförmige Zwischenbereiche 27 ausstanzen (siehe 2).
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Die soweit beschriebene Stanzeinrichtung 10 gemäß der 1 arbeitet wie folgt: Bei der taktweisen Förderung der Verpackungsbahn 5 mittels einer nicht dargestellten Vorschubeinrichtung gerät die Verpackungsbahn 5 zunächst in den Bereich der ersten Stanzeinheit 14 mit den ersten Stanzstempeln 22. Durch ein Gegeneinanderbewegen des Oberteils 17 gegen das Unterteil 19 werden von den ersten Stanzstempeln 22 die rechteckförmigen ersten Abfallstücke 28 ausgestanzt. Die ersten Abfallstücke 28 werden insbesondere nach unten in den Bereich eines ersten Abfallbehälters 30 ausgestoßen, der sich beispielsweise im Bereich des Unterteils 19 der ersten Stanzeinheit 14 befindet. Beim übernächsten Förderschritt gelangt die Verpackungsbahn 5 in Wirkverbindung mit der zweiten Stanzeinheit 15 mit den zweiten Stanzstempeln 24. Dabei werden aus den Randbereichen 12, 13 die zweiten Abfallstücke 29 ausgetrennt, die in einen zweiten Abfallbehälter 31 ausgestoßen werden, der sich beispielhaft im Bereich des Unterteils 20 der Stanzeinheit 15 befindet. Wie erwähnt befinden sich in der Stanzeinheit 14 bzw. der Stanzeinheit 15 zusätzliche Stanzstempel zum Ausstanzen der stanzförmigen Zwischenbereiche 27, wobei die Zwischenbereiche 27 ebenfalls entweder in den ersten Abfallbehälter 30 bzw. in den zweiten Abfallbehälter 31 ausgestoßen werden.
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Bei einer Ausbildung der Stanzeinrichtung 10 mit einem gemeinsamen Ober- bzw. Unterteil zur Aufnahme der beiden Trennelemente 21, 23 mit den Stanzstempeln 22, 24a, 24b entsprechend der Darstellung der 2 und 3 werden die Abfallstücke 28, 29 direkt aufeinanderfolgend (d.h. ohne einen Leerhub) aus den Randbereichen 12, 13 herausgetrennt.
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Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass aus der Verpackungsbahn 5 (Verkaufs-) Einheiten von in Förderrichtung 11 vier und senkrecht zur Förderrichtung 11 zwei Bechern 2 ausgetrennt werden sollen. Hierzu ist es noch erforderlich, zwischen den einzelnen Bechern 2 einer Einheit entsprechende (Vor-) Stanzungen vorzunehmen, sowie nach jeweils in Förderrichtung vier Bechern 2 eine Verkaufseinheit von der Verpackungsbahn 5 abzutrennen. Dazu können am Ende der Stanzeinrichtung 10 angeordnete, zusätzliche Stanzmesser dienen (nicht dargestellt). Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Stanzmesser sich in Förderrichtung 11 betrachtet nach der Stanzeinrichtung 10 befinden.
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Die soweit beschriebene Stanzeinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Form der zweiten Stanzstempel 24a, 24b zur Erzielung gleich ausgebildeter zweiter Stanzstempel von der dargestellten Form abweicht.
