DE102018009118A1 - Schachtel und Verfahren zur Herstellung von Schachteln - Google Patents
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Abstract
Eine Umläuferschachtel mit einer flachliegenden Konfiguration und einer dreidimensionalen Konfiguration wird aus einer Schachteldecke, dem Umläufer und innerhalb dieses Umläufers angebrachten Seitenlaschen gebildet, wobei der Umläufer und die Seitenlaschen jeweils mehrere Gelenke aufweisen und aus beidseitig mit einem Nutzen bezogenen Pappenzuschnitt erzeugt werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schachtel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schachtel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
- Umläuferschachteln bestehen aus einem in einem Umläufer resp. einer Schachteldecke angebrachten Kasten. Sowohl der starre Kasten als auch die Schachteldecke sind meist aus Pappenzuschnitten gebildet. Zur Herstellung des Kastens schlägt die
EP3006197A1 vor, einen kreuzförmiger Pappenzuschnitt aufzurichteten und durch Kleben zu fixieren. - Um bei geringen Materialkosten ein hochwertiges Erscheinungsbild und eine gute Haltbarkeit zu erreichen, sind meist Pappenelemente aus Graupappe sowohl des Kastens als auch der Schachteldecke mit einem dünnen Materialbogen, dem Nutzen bezogen. Diese Nutzen sind häufig aus Papier oder Kunststofffolie gebildet und bedruckt. Insbesondere die Schachteldecke ist vielfach weiter veredelt. Prägungen und zusätzliche Ausrüstungen wie bspw. Fenster sind dabei weit verbreitet.
- In vielen Fällen finden die Herstellung der Schachtel und das Befüllen der Schachtel an voneinander weit entfernten Standorten statt, so dass die fertige Schachtel ohne Inhalt über große Strecken transportiert werden muss. Die notwendige Nutzung von Verkehrsmitteln erfordert ein mehrfaches Lagern einer Vielzahl von Schachteln. Dabei ist das große Volumen dieser Schachteln nachteilig.
- Dieser Platzbedarf kann deutlich reduziert werden, wenn die Schachteln flachlegbar konstruiert sind. Dazu sind aus der
CN205652521 U Schachteln bekannt, bei welchen der starre Kasten durch zwei bewegliche Seitenlaschen ersetzt ist. In aufgerichteter Konfiguration der Schachtel bilden diese beiden Seitenlaschen gemeinsam mit dem Bodenelement und zwei Seitenelementen der Schachteldecke einen Kasten. - Wie die Schachteldecke sind die Seitenlaschen jeweils aus einer linearen Abfolge mehrerer geringfügig zueinander beabstandeter Pappenzuschnitte gebildet, welche gemeinsam beidseitig mit Nutzenmaterial bezogen sind. Jede Seitenlasche umfasst fünf Pappenzuschnitte, von denen der mittlere rechteckig ist und mit seinen Abmaßen die Größe des Kastens bestimmt.
- An den beiden die Kastenhöhe bestimmenden Kanten des mittleren Pappenzuschnitts schließt sich jeweils ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Pappendreieck an. Jedes dieser Pappendreiecke wiederum bildet mit jeweils einem weiteren Pappendreieck ein Quadrat, dessen Seitenlänge der Kastenhöhe entspricht. Gemeinsam bilden alle fünf Pappenelemente ein Rechteck.
- Durch den geringfügigen Abstand der beiden Pappendreiecke zueinander erhält die Seitenlasche ein innerhalb dieses Quadrates diagonal verlaufendes Gelenk. Die Pappelemente sind derart zueinander angeordnet, dass die beiden diagonalen Gelenke der Seitenlasche rechtwinklig zueinander verlaufen.
- Die beiden durch die jeweils äußersten Pappendreiecke gebildeten Segmente der Schachtellasche werden in flachliegender Konfiguration mit der Schachteldecke verklebt. Dabei kommen die beiden sich direkt an das mittlere Pappensegment anschließenden Scharniere jeweils unmittelbar auf einem der den Schachtelboden begrenzenden Scharniere der Schachteldecke zu liegen. Diese Scharniere verlaufen zueinander parallel.
- Meist ist eine zusätzliche Klebelasche an der Seitenlasche vorgesehen. Diese zusätzliche Klebelasche ist aus dem Überstand des Nutzens gegenüber dem durch ihn bezogenen mittleren Pappenelementes gebildet. Dieser Nutzenüberstand ist rechteckig oder trapezförmig. Er erstreckt sich über die gesamte Länge des mittleren Pappenelementes und ist an der dem Schachtelboden zugewandten Kante der Seitenlasche angeordnet.
- Eine solche Schachtel besteht aus einer Vielzahl unterschiedlicher Bauteile. Ihre Herstellung ist aufwendig und erfordert eine hohe Präzision. Die Schachteldecken werden häufig auf Anlagen zur Herstellung von Buchdecken automatisiert erzeugt. Dagegen werden die Seitenlaschen aufgrund der Anzahl und unterschiedlichen Geometrien der Pappenelemente manuell hergestellt. Schlussendlich erfolgt auch das Fügen von Schachteldecke und Seitenlaschen manuell.
- Um die Schachtel in ihrer aufgerichteten Konfiguration fixieren zu können, ist an den durch die Pappendreiecke gebildeten quadratischen Segmenten doppelseitiges Klebeband vorgesehen. So kann die Schachtel platzsparend in ihrer flachen Konfiguration gelagert und transportiert werden. Vor der bestimmungsgemäßen Benutzung wird die noch vorhandene Schutzfolie der doppelseitigen Klebebänder manuell entfernt und die Schachtel aufgerichtet. Andrücken der Klebeflächen fixiert die aufgerichtete Konfiguration der Schachtel.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schachtel sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, welche zumindest einige Nachteile der bekannten Systeme nicht aufweisen.
- Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Schachtel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
- Anschließend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht näher erwähnten Einzelheiten verwiesen wird, anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 eine flachlegbare Schachtel in flacher Konfiguration; -
2 eine Seitenlasche einer flachlegbaren Schachtel; -
3 eine schematische Darstellung der Herstellung von Seitenlaschen; -
4 eine schematische Darstellung des Zuschneidens der Nutzenüberstände. - Die in
1 gezeigte flachlegbare Schachtel ist aus einer Schachteldecke1 und zwei Seitenlaschen2 ,3 gebildet. Die Schachteldecke1 weist fünf Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 auf. Diese Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 sind zueinander in einer linearen Folge angeordnet. Dabei sind jeweils zwei zueinander benachbarte Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 miteinander durch Scharniere verbunden, an denen sich die benachbarten Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 zueinander bewegen lassen. - Die Schachteldecke
1 bildet einen geschlossenen Umläufer, wenn in der dreidimensionalen Konfiguration alle jeweils an dasselbe Scharnier grenzenden Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 zueinander einen rechten Winkel aufweisen. Dieser Umläufer umfasst ein vorderes Wandsegment12 , ein Bodensegment11 , ein hinteres Wandsegment13 , ein Deckelsegment14 und ein das vordere Wandsegment12 überlappendes Verschlusssegment15 . - Diese Scharniere werden jeweils durch eine Kerbe resp. Nut
18 gebildet. Sowohl die einzelnen Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 als auch die ausgestreckte Schachteldecke1 weisen jeweils einen rechteckigen Grundriss auf. Die Scharnierlinien sind zueinander parallel. - Die Segmente
11 ,12 ,13 ,14 ,15 bestehen jeweils aus einem die Form bestimmenden Stützelement19 , welches beidseitig mit einem Nutzen16 ,17 bezogen ist. Das Stützelement19 ist dabei ein Zuschnitt aus Graupappe. Alternativ können auch andere Materialien wie bspw. Wellpappe, Holz oder Kunststoff eingesetzt werden. - Das in
1 zugrunde liegende Stützelement19 der Schachteldecke1 ist ein einteiliger Zuschnitt, der sich über alle Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 der Schachteldecke1 erstreckt. Das gemeinsame Stützelement19 unterteilt sich in die Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 , welche durch v-förmige Nuten18 voneinander unterteilt sind. - Die Außenseite der Schachteldecke
1 wird durch einen äußeren Nutzen16 gebildet. Dazu ist das Stützelement19 auf mit diesem äußeren Nutzen16 vollflächig bezogen. Kantenüberstände des äußeren Nutzens sind um seine Kanten auf die Innenseite des Stützelementes19 eingeschlagen. Innenseitig ist das Stützelement mit einem inneren Nutzen17 , dem sog. Spiegel bezogen. Der Spiegel17 überlappt die Kanteneinschläge des äußeren Nutzens16 und erstreckt sich mit geringem Untermaß über die gesamte Innenfläche des Stützelementes19 . - Die in
1 gezeigten einteiligen Nutzen16 ,17 können auch aus mehreren Teilstücken gebildet sein. Ebenso kann sich der Spiegel17 auf diejenigen Bereiche der Schachteldecke1 beschränken, welche nach Fertigstellung der Schachtel nicht durch weitere Elemente, wie bspw. den Seitenlaschen2 ,3 verdeckt werden. - Die in
1 gezeigten Seitenlaschen2 ,3 der Schachtel sind zueinander spiegelbildlich aufgebaut. Die folgende Beschreibung beschränkt sich daher auf die Erläuterung einer in2 gezeigten ersten Seitenlasche2 : - Wie die Schachteldecke
1 umfasst auch die Seitenlasche2 mehrere entlang von Scharnierlinien zueinander bewegliche Flächenelemente21 ,22 ,23 ,24 ,25 . An das mittlere Wandsegment21 schließt sich auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Seitenelement22 ,23 an. Die Stützstruktur bildet wie in den2 und3 gezeigt ein einstückiges gemeinsames Stützelement29 . Wie bei der Schachteldecke1 sind auch bei der Seitenlasche2 jeweils aneinander grenzende Segmente21 ,22 ,23 des Stützelementes29 durch Nuten28 voneinander geteilt. Diese Nuten28 bilden zueinander parallele Scharnierlinien. - Im Gegensatz zu dem rechteckigen Stützelement
19 der Schachteldecke1 weist das gemeinsame Stützelement29 der Seitenlasche2 die Form eines Trapezes auf. Die beiden sich an das Wandsegment21 anschließenden Seitenelemente22 ,23 haben dabei jeweils die Form eines rechtwinkeligen Dreieckes. - Jeweils an die diagonale Außenkante des Stützelementes
19 schießt sich eine Fügelasche24 ,25 an. Jede dieser Fügelaschen24 ,25 hat die Form eines rechtwinkeligen Dreiecks. Die Fügelaschen24 ,25 bilden so gemeinsam mit den Seitensegmenten22 ,23 und dem Wandsegment21 eine rechteckige Seitenlasche2 . Die Fügelaschen24 ,25 werden aus dem inneren Nutzen27 der Seitenlasche2 gebildet. Alternativ können sie wie in3 gezeigt aus dem inneren Nutzen27 gemeinsam mit dem äußeren Nutzen26 gebildet sein. - In
1 und3 ist jeweils ein einteiliges Stützelement29 aus einem einfachen Pappenzuschnitt gezeigt. Alternativ kann das einstückige Stützelement29 wie in2 dargestellt aus mehreren Schichten29a ,29b gebildet sein. So ist hier nur das Wandsegment21 aufgedoppelt, während die angrenzenden Seitensegmente22 ,23 aus einer einzigen Pappenschicht bestehen. Damit erhält man eine stabiles Wandsegment29 , und gleichzeitig sind die Befestigung und der Aufstellmechanismus aus den Klebelaschen24 ,25 und Seitensegmenten22 ,23 schlank gehalten. Das führt bei hoher Stabilität der Schachtel zu einem gefälligen Erscheinungsbild. - Um geschlossene sichtbare Kanten zu erhalten, werden äußerer Nutzen
26 und innerer Nutzen27 aus einem einteiligen Materialzuschnitt gebildet. Dazu wird der Nutzen26 ,27 um die sichtbare Kante eingeschlagen. -
3 und4 zeigen eine Seitenlasche2 ,3 , welche jeweils über eine zusätzliche Fügelasche30 verfügt. Diese zusätzliche Fügelasche30 ist wie die erste und die zweite Fügelasche24 ,25 aus dem Bezugsmaterial26 gebildet. Auf ein Stützelement wird bei den Klebelaschen24 ,25 ,30 verzichtet. - Die Fügelaschen
24 ,25 und ggf. 30 der Seitenlasche2 sind mit der Schachteldecke1 klebeweise verbunden. In flachliegender Konfiguration der Schachtel kommen die zueinander parallelen Scharnierlinien der Seitenlasche2 jeweils auf einer das Bodensegment11 der Schachteldecke1 begrenzenden Scharnierline zu liegen. - Entgegen den Darstellungen in den
1 bis3 können für die Schachteldecke und/oder die Seitenlasche für die einzelnen Segmente11 ,12 ,13 ,14 ,15 ,21 ,22 ,23 einzelne, voneinander getrennte Stützelemente vorgesehen sein. Die Beweglichkeit des jeweiligen Scharniers wird dann im wesentlichen von der Biegesteifigkeit des Nutzens und dem Abstand benachbarter Stützelemente zueinander beeinflusst. -
3 zeigt die Herstellung einer Seitenlasche2 ,3 . In einem ersten Schritt werden in einen Materialbogen oder eine Materialbahn Nuten31 geschnitten.3 zeigt dazu eine Nutvorrichtung nach dem Trommelprinzip. Dabei wird der Bogen201 bzw. die Bahn auf eine Transporttrommel101 gespannt an stehenden Messern102 entlang bewegt. - Anschließend trennt eine Querschneideeinrichtung einzelne Streifen
202 von dem genuteten Bogen201 . Die Ausdehnung dieses genuteten Streifens202 in Transportrichtung resp. quer zu dem Messer103 der Querschneideeinrichtung bestimmt die Höhe des Wandsegmentes21 . - Die Trapezform des Stützelementes
29 wird durch Abstoßen der Ecken erzeugt. Der Zuschnitt wird durch eine Vorrichtung mit rotativen Eckenmessern104 ,105 geführt und im Durchlauf beschnitten. - Das Zuschneiden des Nutzens
26 ,27 erfolgt auf bekannte Weise und wird daher nicht erläutert. Auf die Fügeseite des vereinzelten Nutzenzuschnittes wird vollflächig Klebstoff aufgebracht. Vorrichtungen zum flächigen Auftragen von Klebstoff auf Materialzuschnitte sind hinlänglich bekannt. Auf deren Darstellung wird daher verzichtet. - In einem weiteren Schritt werden jeweils ein Nutzenzuschnitt
26 und ein Stützelement19 gefügt. Eine Rolle106 reibt in einer das Stützelement19 umfahrenden Bewegung den Nutzen26 ,27 an das Stützelement bzw. fügt die Nutzenüberstände zu den Fügelaschen24 ,25 ,30 der Seitenlasche30 . Die Anreibebewegung ist in3 durch den Doppelpfeil dargestellt. - Wie in
4 gezeigt kann der Nutzen26 ,27 mit Übermaß gefertigt sein. Erst nach dem Fügen mit dem Stützelement19 und nach dem Anreiben an dieses wird die Seitenlasche2 auf ihre fertige Kontur zugeschnitten. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- EP 3006197 A1 [0002]
- CN 205652521 U [0005]
Claims (10)
- Umläuferschachtel mit wenigstens einer flachen Konfiguration und wenigstens einer dreidimensionalen Konfiguration, wenigstens aufweisend • eine Schachteldecke (1) mit wenigstens • einem im wesentlichen flachen Bodensegment (11) und wenigstens zwei jeweils über ein erstes Gelenk (18) mit dem wenigstens einen Bodensegment (11) verbundene im wesentlichen flache erste Wandsegmente (12, 13), wobei die wenigstens zwei das wenigstens eine Bodensegment (11) mit den wenigstens zwei Wandsegmenten (12, 13) verbindenden erste Gelenke (18) zueinander im wesentlichen parallele Scharnierlinien aufweisen, wenigstens umfassend • einen die äußere Oberfläche der Schachtel bildenden ersten Nutzen (16) und • ein stoffschlüssig mit dem ersten Nutzen (16) verbundenes, eines der wenigstens drei Segmente (11, 12, 13, 14, 15) bildendes erstes Stützelement (19), • wobei die wenigstens zwei das wenigstens eine Bodensegment (11) mit den wenigstens zwei Wandsegmenten (12, 13) verbindenden erste Gelenke (18) im wesentlichen durch den ersten Nutzen gebildet werden, • ein Wandelement (2, 3), wenigstens aufweisend • ein im wesentlichen flaches zweites Wandsegment (21), • ein über ein zweites Gelenk (28) mit dem wenigstens einen zweiten Wandsegment (21) verbundenes, im wesentlichen flaches Aufrichtsegment (22, 23), • zwei Fügelaschen (24, 25, 30), wobei eine der wenigstens zwei Fügelaschen (24, 25, 30) über ein drittes Gelenk (38) mit dem wenigstens einen Aufrichtsegment (22, 23) verbunden ist, • einen die äußere Oberfläche der Schachtel bildenden zweiten Nutzen (26), • wenigstens ein stoffschlüssig mit dem zweiten Nutzen (26) verbundenes, das wenigstens eine zweite Wandsegment (21) bildende zweite Stützelement und • ein stoffschlüssig mit dem zweiten Nutzen (26) verbundenes, das wenigstens eine Aufrichtsegment (22, 23) bildende dritte Stützelement, • wobei das wenigstens eine zweite Gelenk (28) und das wenigstens eine dritte Gelenk (38) im wesentlichen durch den zweiten Nutzen (26) gebildet werden, • wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Fügelaschen (24, 25) des wenigstens einen Wandelementes (2, 3) mit einem der wenigstens zwei Wandsegmente (12, 13) der wenigstens einen Schachteldecke (1) klebeweise verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das das wenigsten eine zweite Wandsegment (21) bildende zweite Stützelement und das das wenigstens eine Aufrichtelement (22, 23) bildende dritte Stützelement durch eine gemeinsame, einstückige und im wesentlichen flache Stützstruktur (29) gebildet werden.
- Schachtel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine gemeinsame, einstückige und im wesentlichen flache Stützstruktur (29) wenigstens einen ersten Bereich aufweist, welcher das wenigstens eine zweite Wandsegment (21) bildet, sowie einen zweiten Bereich, welcher das wenigstens eine dritte Stützelement (22, 23) bildet, wobei wenigstens der erste Bereich und der zweite Bereich durch eine Nut (31) in der Stützstruktur (29) voneinander getrennt sind. - Schachtel nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine gemeinsame, einstückige und im wesentlichen flache Stützstruktur (29) plattenförmig ist.
- Schachtel nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen flache Stützstruktur (29) aus wenigstens zwei Schichten miteinander verbundener Platten (29a, 29b).
- Schachtel nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine gemeinsame, einstückige und im wesentlichen flache Stützstruktur (29) aus wenigstens einem Pappenzuschnitt gebildet ist.
- Verfahren zur Herstellung einer Schachtel nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wenigstens aufweisend die Schritte: • Einbringen wenigstens einer Nut (31) in einen Materialbogen (201) und/oder in eine Materialbahn, indem der Materialbogen (201) und/oder die Materialbahn durch eine erste Transporteinrichtung an wenigstens einem im wesentlichen ortsfesten Nutwerkzeug (102) entlangbewegt wird, • Abtrennen eines Abschnittes (202) von dem genuteten Materialbogen und/oder der genuteten Materialbahn, indem der genutete Materialbogen und/oder die genutete Materialbahn durch eine zweite Transporteinrichtung einer ersten Schneidvorrichtung mit wenigstens einem Messer (103) zugeführt wird, wobei die wenigstens eine Nut (31) quer zu der Schneidrichtung des wenigstens einen Messers (103) der Schneidvorrichtung orientiert ist, • Flächiges Auftragen von Klebstoff auf die Fügeseite des Nutzenzuschnittes (26), indem der Nutzenzuschnitt (26) von einer fünften Transporteinrichtung durch eine Klebstoffauftragevorrichtung geführt wird, • Zuführen des genuteten Materialzuschnittes als Stützstruktur (29) durch eine vierte Transporteinrichtung und Zuführen eines Nutzenzuschnittes (26) durch eine sechste Transporteinrichtung jeweils in eine Fügeposition in einer Fügeeinrichtung und Bilden eines Materialkomplexes durch klebeweises Verbinden des zugeführten genuteten Materialzuschnittes (29) mit dem zugeführten Nutzenzuschnitt (26), • Zuführen des Materialkomplexes aus dem klebeweise mit dem Nutzen (26) gefügten Materialzuschnittes (29) durch eine siebte Transporteinrichtung in eine Einschlagvorrichtung und Einschlagen wenigstens eines Materialüberstandes (203) des gefügten Nutzens (26) gegenüber dem gefügten Materialzuschnitt (29) durch die Einschlagvorrichtung, • Anreiben des Nutzens (26) an einer ersten Seite des Materialzuschnittes (29) durch eine Anreibevorrichtung und • Anreiben des Nutzens (26) an einer zweiten Seite des Materialzuschnittes (29) durch eine Anreibevorrichtung und • Fügen wenigstens eines durch das Einschlagen des wenigstens einen Nutzenüberstandes (203) zusammengeklappten Bereiches des Nutzens (26) außerhalb des Materialzuschnittes zu einem Verbund aus zwei unmittelbar miteinander klebeweise verbundenen Schichten des Nutzens (26) als Fügelasche (24, 25, 30).
- Verfahren nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Materialbogen (201) und/oder die Materialbahn wenigstens abschnittweise förderwirksam auf eine Transporttrommel (101) gespannt ist und von dieser Transporttrommel (101) an wenigstens einem Nutmesser (102) entlanggeführt wird. - Verfahren nach
Anspruch 6 oder7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzen zugeschnitten wird, bevor der Nutzenzuschnitt (26) mit dem Stützelement (29) gefügt wird. - Verfahren nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis8 , gekennzeichnet durch das Zuführen des Materialabschnittes (202) durch eine dritte Transporteinrichtung in eine zweite Schneideinrichtung und Erzeugen des Materialzuschnittes (29) durch Abstoßen wenigstens einer Ecke des Materialabschnittes durch die zweite Schneideinrichtung mit wenigstens einem zweiten Messer (104, 105). - Verfahren nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Nutzen (26) und dem Stützelement (29) gefügte Materialkomplex nach dessen Fügen zugeschnitten wird.
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