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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufrichten von Zuschnitten und Verbinden der Zuschnitte mit Blisterhauben in Verpackungsmaschinen.
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Stand der Technik
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Aus dem Dokument
EP 3 736 221 A1 ist eine Bürstenproduktverpackungsvorrichtung bekannt zur Aufnahme eines Bürstenprodukts, insbesondere Zahnbürste, mit einem Anwendungskopf und mit einem Griff, mit zumindest einem Verpackungsgrundkörper, der dazu vorgesehen ist, einen zumindest im Wesentlichen geschlossenen Aufnahmebereich für das Bürstenprodukt auszubilden, und der zumindest zu einem Großteil aus einem Papierwerkstoff besteht.
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Aus dem Dokument
DE 10 2017 103 829 A1 ist eine Handhabungs- und Faltvorrichtung bekannt für ein innerhalb einer Umverpackung anordenbares Unterteilungselement sowie ein Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung. Das Unterteilungselement ist als ein Zuschnitt mit mindestens einer Faltlinie ausgebildet. Die Handhabungs- und Faltvorrichtung umfasst ein Magazin für Unterteilungselemente, mindestens eine Halteeinrichtung für die Unterteilungselemente, eine Transporteinrichtung für die Umverpackungen und mindestens eine Anlagefläche für das Unterteilungselement. Das Unterteilungselement wird zumindest bereichsweise in Anlage mit der mindestens einen Anlagefläche gebracht. Dabei wird das Unterteilungselement (2) entlang der mindestens einen Faltlinie umgefaltet. Anschließend wird das gefaltete Unterteilungselement in die Umverpackung eingesetzt. Aus dem Dokument
DE 94 02 842.7 ist eine Einrichtung bekannt zum Verpacken von Gegenständen unter Benutzung eines Zuschnitts aus Karton oder dergleichen. Dabei handelt es sich um einen Zuschnitt, der durch im Wesentlichen parallel zueinander und quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Rilllinien in aneinander anschließende Abschnitte unterteilt ist, wobei aus dem Zuschnitt eine den Gegenstand aufnehmende und mindestens teilweise umhüllende Verpackung aus den Abschnitten gebildet wird, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines die Aufnahme des Gegenstands unterstützenden Zusatzteils.
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Aus dem Dokument ist eine Vorrichtung bekannt zum Aufrichten einer Verpackung, die hülsenförmig in zwei Reihen angeordnete Behälter umschließt und die zumindest einen zwischen die Behälter der Behälterreihen eingreifenden, von der Bodenfläche hochstehenden, zwei Seitenabschnitte und einen oberen Abschnitt aufweisenden Zwischensteg sowie den Zwischensteg im Bodenbereich überbrückende und fixierende Lappen besitzt, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung zum Herausdrücken und eine Einrichtung zum Befestigen der Lappen am gegenüberliegenden Bodenabschnitt, eine Einrichtung zum Formen der Zwischenstege zwischen zwei konvergierend angeordneten Schienen sowie eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Zuschnitte über die Schienen aufweist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf einen Zuschnitt aus Karton zum Herstellen einer Verpackung mit dieser Vorrichtung.
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Beim Verpacken von Gegenständen des täglichen Bedarfs besteht oft der Wunsch, dass die Gegenstände in Verpackungen in einer Vorzugslage sicher fixiert sind. Dazu werden in den Verpackungen Einbauten eingebracht, die für die Fixierung der Gegenstände in der gewünschten Lage sorgen.
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Aufgabenstellung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufrichten von Zuschnitten und Verbinden der Zuschnitte mit Blisterhauben in Verpackungsmaschinen zu verbessern.
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Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Vorrichtungsanspruchs 1 sowie im nebengeordneten Verfahrensanspruch 17 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Ausführungsbeispiel
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Kern der Erfindung ist das Einbringen von flachen Zuschnitten in eine Aufrichtestation, in der die flachen Zuschnitte in eine gewünschte dreidimensionale Kontur überführt werden. Anschließend werden die Zuschnitte im aufgerichteten Zustand fixiert und in einer Verpackung mit der Verpackung dauerhaft verbunden. Die Vorrichtung ist Teil einer Verpackungsmaschine, die noch andere nicht erfindungsrelevante Arbeitsstationen zum Erzeugen und/oder Verarbeiten von Verpackungen aufweist. Im Folgenden wird von Zuschnitten 9 die Rede sein. Hierbei sind bei jeder Erwähnung ausdrücklich jeweils die Einzahl und die Mehrzahl mit gemeint, weil die Vorrichtung sowohl einen einzigen Zuschnitt als auch eine Vielzahl von Zuschnitten verarbeitet. Der Begriff Zuschnitte umfasst dabei flächenförmige Gestaltungen aus Materialien, die schneid- oder rillbar sind und dauerhaft verbunden werden können. Diese Materialien können beispielsweise, aber nicht ausschließlich Pappe, Papier, Kartonage, Kunststoffe u. v. a. mehr sein. Der Begriff „verbinden“ bzw. sein Partizip „verbunden“ umfasst alle Arten einer dauerhaften mechanischen Verbindung von zwei Körpern wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich Kleben, Schmelzen, Schweißen, Verstemmen u. v. a. mehr. Der Begriff „aufrichten“ meint in diesem Dokument das Biegen und/oder Knicken von flachen Zuschnitten an Falzlinien. Beim Aufrichten wird ein Zuschnitt aus seiner flächigen Gestalt in eine dreidimensionale Gestalt so überführt, dass seine flache, beispielsweise streifenförmige Gestalt in der Regel parallel zu Falzlinien teilweise aus der Fläche in die dritte Dimension bewegt wird und in dieser aufgerichteten Stellung verbleibt. In der Regel sind die aufgerichteten Partien eines Zuschnitts kleiner als die Partien, die in der flächigen Struktur verbleiben. Der Begriff „Falzlinie“ meint eine eingebrachte linienförmige Veränderung in den Zuschnitt, in der Regel, aber nicht unbedingt, quer zu einer vorhandenen Längserstreckung des Zuschnitts. Die Falzlinie wird in der Regel durch eine mechanische Einwirkung eingebracht wie Pressen, Stauchen, Schneiden, Stacheln oder ähnliche Verfahren, die eine linienförmige begrenzte Schwächung des Zuschnitts bewirken. Eine solche Schwächung wird ebenso erzeugt durch andere physikalische oder chemische Verfahren wie beispielsweise der Einsatz von Laserenergie. Die Falzlinien können auch gekrümmt oder unterbrochen sein.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Aufsicht auf einen beispielhaften Zuschnitt 9.
- 2 eine Zuführeinrichtung 7, die einen Zuschnitt 9 trägt und die oberhalb einer Aufrichtestation 15 positioniert ist.
- 3 die Zuführeinrichtung 7 hat den Zuschnitt 9 auf einer Auflageebene 5 der Aufrichtestation 15 abgelegt.
- 4 die Zuführeinrichtung 7 hat sich von der Aufrichtestation 15 entfernt und erste Halteeinrichtungen 4 der Aufrichtestation 15 fixieren die Zuschnitte 9.
- 5 Seitenteile 2 der Aufrichtestation 15 sind in Richtung eines Mittelteils 1 der Aufrichtestation 15 verschoben. Die Zuschnitte 9 sind aufgerichtet.
- 6 die Transfereinheit 17 ist entfernt von der Aufrichtestation 15 mit den an zweiten Halteeinrichtungen 8 fixierten und aufgerichteten Zuschnitten 9.
- 7 die Transfereinheit 17 hat die Zuschnitte 9 beispielhaft in eine Blisterhaube 16 auf einer Transporteinheit 11 abgelegt, die sich hier beispielhaft auf einer Transporteinheit 11 befindet.
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Eine Siegeleinheit 12 durchsetzt die Transfereinheit 17 und verbindet mittels Siegelelektroden 13 die Zuschnitte 9 mit den Blisterhauben 16. Alternativ können die Blisterhauben 16 auf einem anderen Bauteil der Vorrichtung platziert sein.
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Als eine Blisterhaube wird in diesem Dokument eine Hälfte einer Blisterverpackung bezeichnet. In der Literatur wird oft der Begriff „Blisterhaube“ auf ein Verpackungsteil aus thermoplastischem Material verkürzt. In diesem Dokument werden insbesondere Verpackungsteile aus gefaltetem oder geformten Papier oder Karton ebenso als Blisterhaube bezeichnet. Diese Bezeichnung zielt deshalb auch insbesondere auf Blisterverpackungen, die vollständig aus Papier oder Karton bestehen, also aus einer dreidimensionalen Blisterhaube und einer Deckkarte, die die Blisterhaube verschließt und somit eine vollständige, geschlossene Blisterverpackung bildet. Ebenso können zwei Blisterhauben zu einer Blisterverpackung verbunden werden.
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Im Folgenden werden die oben kurz aufgezählten Figuren detaillierter beschrieben. Die Figuren, sowie deren Beschreibung sind jeweils als beispielhaft zu sehen. Technisch ausführbare Varianten, die den Kern der Erfindung auf andere, vergleichbare Weise umsetzen, sind deshalb ebenfalls, auch ohne ausdrückliche Erwähnung, stets mit gemeint.
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1 zeigt eine Aufsicht auf einen beispielhaften Zuschnitt 9. Dieser Zuschnitt 9 zeigt beispielhaft eine rechteckige Grundfläche mit orthogonal zur Längsachse eingebrachten Falzlinien 14. Zuschnitte mit abweichenden Grundflächen, die beispielsweise eine anders gestaltete Grundfläche aufweisen, die von der Rechteckigkeit abweichen, können ebenso von der erfinderischen Vorrichtung verarbeitet werden. Ebenso können die Zuschnitte 9 abweichende Anzahlen von Falzlinien 14 aufweisen, sie können ebenfalls in anderen Winkeln zur Längsachse des Zuschnitts 9 verlaufen. Der Zuschnitt 9 kann auch noch weitere Abschnitte, hier nicht im Einzelnen erwähnt, enthalten, die eine bestimmte Funktion für eine Verpackung aufweisen, beispielsweise Fixierlaschen, die aufgerichtet werden und einer besseren Verbindung der Zuschnitte 9 mit einer Blisterhaube 16 dienen.
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2 zeigt die Zuführeinrichtung 7, die einen Zuschnitt 9 trägt und die oberhalb der Aufrichtestation 15 positioniert ist. Nicht dargestellt in dieser Figur ist eine Bereitstellungseinheit, beispielsweise ein Magazin, in dem die Zuschnitte gelagert sind. Aus einem solchen Magazin entnimmt bei jedem Takt der Verpackungsmaschine die Zuführeinrichtung 7 Zuschnitte 9 und bringt sie zur Aufrichtestation 15. In diesem Zustand sind die Zuschnitte 9 bereits mit Falzlinien 14 versehen, liegen aber im Magazin in einem flachen Zustand und werden in diesem flachen Zustand auch von der Zuführeinrichtung 7 zur Aufrichtestation 15 transportiert.
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3 zeigt die Zuführeinrichtung 7, die den Zuschnitt 9 auf der Auflageebene 5 der Aufrichtestation 15 abgelegt hat. Dabei können erste Aufrichter 3 bereits während des Ablegens des Zuschnitts 9 Teile des Zuschnitts, beispielsweise Fixierlaschen, aufrichten. Zweite Aufrichter 10 verbiegen in einer Ausprägung bereits in diesem Zustand die Zuschnitte 9 in die gewünschte Richtung, in der sie in den nächsten Schritten aufgerichtet werden. Vorteilhafterweise haben die zweiten Aufrichter 10 alternativ die Funktion, dass sie beispielsweise Fixierlaschen daran hindern, sich in eine unvorteilhafte Richtung aufzurichten. Dabei bleiben die Fixierlaschen in diesem Schritt noch unverbogen, bzw. werden nicht bewegt. Die 3 stellt die Zuschnitte 9 ohne eine „verbogene“ Kontur im Bereich der zweiten Aufrichter 10 dar.
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4 zeigt die Zuführeinrichtung 7 und die Aufrichtestation 15, in der erste Halteeinrichtungen 4 die Zuschnitte 9 fixieren. Die Fixierung der Zuschnitte 9 in der Aufrichtestation 15 kann dabei kraft- oder formschlüssig erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Zuführeinrichtung 7 zusätzlich mit Niederhaltern 18 zur Fixierung der Zuschnitte ausgestattet.
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Die 4 stellt die Zuschnitte 9 ohne eine „verbogene“ Kontur im Bereich der zweiten Aufrichter 10 dar.
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5 zeigt, dass sich die Seitenteile 2 bereits aus ihrer Ursprungslage in Richtung des Mittelteils 1 verschoben haben. Die Zuschnitte 9 sind während des Verschiebevorgangs weiterhin sicher fixiert durch die ersten Halteeinrichtungen 4 der Aufrichtestation 15 und durch die Niederhalter 18. Durch die Verkürzung der Strecke zwischen Mittelteil 1 und Seitenteil 2 richten sich die Zuschnitte 9 so auf, wie es die Falzlinien 14 vorgeben. Die Aufrichtestation 15 kann auch so ausgeführt sein, dass sie nur ein Seitenteil 2 aufweist. Ebenso sind mehr als zwei Seitenteile 2 möglich. Die Zuführeinrichtung 7 entfernt sich von der Aufrichtestation 15. Eine Transfereinheit 17 nimmt nun die Zuschnitte 9 auf.
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6 zeigt, dass die Transfereinheit 17 sich von der Aufrichtestation 15 entfernt mit den an den zweiten Halteeinrichtungen 8 fixierten und aufgerichteten Zuschnitten 9.
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7 zeigt, dass die Transfereinheit 17 sich in Richtung einer Transporteinheit 11 bewegt hat und die Zuschnitte 9 in die Blisterhauben 16, die sich hier beispielhaft auf der Transporteinheit 11 befinden, abgelegt hat. Die Transfereinheit 17 ist so strukturiert, dass die Siegeleinheit 12 die Transfereinheit 17 durchsetzt und insbesondere mit Siegelelektroden 13 durchdringt. Mittels der in der Regel beheizten Siegelelektroden 13 verbindet die Siegeleinheit 12 die Zuschnitte 9 mit den Blisterhauben 16. Die Transporteinheit 11 bildet die Gegenlage, damit die Verbindung zwischen Zuschnitten 9 und Blisterhauben 16 ausgebildet wird. Die Transporteinheit 11 gehört zu den Formatteilen einer Verpackungsmaschine. Anstelle der Transporteinheit 11 kann das Fügen der aufgerichteten Zuschnitte 9 in die Blisterhauben 16 ebenso auf einer anderen geeigneten Fläche einer Verpackungsmaschine erfolgen.
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Es ist erfinderisch vorgesehen, die Vorrichtung zum Aufrichten von Zuschnitten 9 und Verbinden der Zuschnitte 9 mit Blisterhauben 16 in Verpackungsmaschinen, so auszubilden, dass die Vorrichtung eine Zuführeinrichtung 7 zum Zuführen der Zuschnitte 9 aus Magazinen, eine Aufrichtestation 15 zum Aufrichten der Zuschnitte 9, eine Siegeleinheit 12 zum Verbinden der Zuschnitte 9 mit Blisterhauben 16 und eine Transfereinheit 17 zum Bewegen der aufgerichteten Zuschnitte 9 zu den Blisterhauben 16 aufweist. Vorteilhafterweise ist die Zuführeinrichtung 7 mit zweiten Halteeinrichtungen 8 ausgerüstet zum Fixieren der Zuschnitte 9. Die Halteeinrichtungen können beispielsweise Sauger sein, die die Zuschnitte 9 mittels Unterdruck an der Zuführeinrichtung 7 fixieren. Die Zuführeinrichtung 7 ist mit Niederhaltern 18 ausgerüstet zum Fixieren der Zuschnitte 9. Die Aufrichtestation 15 soll mindestens ein Mittelteil 1 aufweisen. Die Aufrichtestation 15 kann zusätzlich zum Mittelteil 1 mindestens ein bewegliches Seitenteil 2 aufweisen. Das bewegliche Seitenteil 2 ist dabei relativ zum Mittelteil in einer Weise beweglich, dass es sich parallel zu einer Auflageebene 5, auf der die Zuschnitte 9 aufgelegt sind, auf das Mittelteil 1 linear zu bewegt. Vorteilhaft ist es, wenn die Aufrichtestation 15 erste Aufrichter 3 aufweist zum Aufrichten von Teilflächen an den Zuschnitten 9. Die ersten Aufrichter 3 sollen in der Höhe einstellbar sein. Die Aufrichtestation 15 kann zweite verschiebbare Aufrichter 10 aufweisen zum temporären Verbiegen der Zuschnitte 9 in der Aufrichtestation 15. Die ersten Aufrichter 3 können starr oder beweglich ausgebildet sein. Die beweglichen Varianten können sowohl federbelastet ausgebildet sein als auch kraftbetrieben bewegt. Die Teilflächen an den Zuschnitten 9 sind beispielswiese Fixierlaschen, die eine sichere Verbindung mit anderen Bauteilen von Verpackungen ermöglichen. Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Aufrichtestation 15 erste Halteeinrichtungen 4 aufweist, die Zuschnitte 9 fixieren. Die ersten Halteeinrichtungen 4 sollen vorteilhafterweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgebildet sein. Die Aufrichtestation 15 weist vorteilhaft eine Auflageebene 5 auf zum Auflegen der Zuschnitte 9.
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Die Auflageebene 5 ist entweder parallel zur Horizontalen ausgerichtet oder geneigt zur Horizontalen. Die Halteeinrichtungen 4 können beispielsweise Sauger sein, die die Zuschnitte 9 mittels Unterdruck an der Aufrichtestation 15 fixieren. In einer vorteilhaften Ausführung ist das mindestens eine bewegliche Seitenteil 2 über eine Führung 6 mit dem Mittelteil 1 verbunden. Die Führung 6 in Verbindung mit einem Antrieb ermöglicht die kraftbetriebene Bewegung des Seitenteils 2. Der Antrieb ist beispielsweise pneumatisch ausgebildet, ebenso sind motorische, elektromagnetische oder andere Antriebe einsetzbar. Die Siegeleinheit 12 weist vorteilhafterweise Siegelelektroden 13 zum Verbinden der Zuschnitte 9 mit Blisterhauben 16. Die Siegelelektroden 13 sind dabei vorteilhafterweise beheizt. Es können auch unbeheizte Siegelelektroden 13 eingesetzt werden, die über mechanischen Druck die Zuschnitte 9 mit der Blisterhaube verbinden. Mindestens ein Fügepartner ist dabei beispielsweise mit einem Kontaktkleber ausgerüstet. Ebenso ist eine Verbindung zwischen den Zuschnitten 9 und den Blisterhauben 16 möglich über eine mechanische Verpressung, bei der die Siegelelektrode 13 eine entsprechende Kontur aufweist, die die Verpressung ermöglicht. Die Transfereinheit 17 zum Bewegen der aufgerichteten Zuschnitte 9 zu den Blisterhauben 16 ist entweder durch die Zuführeinrichtung 7 oder als eine separate Einheit ausgebildet. Die Zuschnitte 9 sollen Falzlinien 14 aufweisen und die Falzlinien 14 eine Funktion von Scharnieren für das Aufrichten übernehmen. Es ist weiterhin erfinderisch vorgesehen, das Verfahren zum Aufrichten von Zuschnitten 9 und Verbinden der Zuschnitte 9 mit Blisterhauben 16 in Verpackungsmaschinen so auszuprägen, dass eine Zuführeinrichtung 7 die Zuschnitte 9 aus Magazinen entnimmt, einer Aufrichtestation 15 zuführt, die Aufrichtestation 15 die Zuschnitte 9 aufrichtet, die Transfereinheit 17 die aufgerichteten Zuschnitte 9 aufnimmt, einer Blisterhaube 16 zuführt und die Siegeleinheit 12 die Zuschnitte 9 mit den Blisterhauben 16 verbindet. Vorteilhafterweise legt dabei die Zuführeinrichtung 7 die Zuschnitte 9 auf einer Auflageebene 5 auf, die sowohl im Mittelteil 1 sowie auch in dem mindestens einen Seitenteil 2 der Aufrichtestation 15 eingearbeitet ist. Eine erste Aufrichtung der Zuschnitte 9 erfolgt dabei mittels erster Aufrichter 3. Erste Halteeinrichtungen 4, die in der Aufrichtestation 15 montiert sind, fixieren die Zuschnitte 9 nach dem Auflegen auf der Auflageebene 5. Mindestens ein Seitenteil 2 bewegt sich in Richtung eines Mittelteils 1 und bewirkt bei fixierten Zuschnitten 9 durch die Verkürzung des Abstandes zwischen Mittelteil 1 und Seitenteil 2 die Aufrichtung der Zuschnitte 9. Die Zuschnitte 9 weisen vorteilhafterweise Falzlinien 14 auf und die Falzlinien 14 übernehmen eine Funktion von Scharnieren für das Aufrichten der Zuschnitte 9. Eine Gestalt eines Abschnitts der aufgerichteten Zuschnitte 9 stellt sich durch das Aufrichten von mindestens zwei Teilstücken der Zuschnitte 9 zwischen Falzlinien 14 als Dreiecke dar. Während der Verkürzung des Abstandes zwischen Mittelteil 1 und Seitenteil 2 erfolgt vorteilhafterweise eine Verschiebung der zweiten Aufrichter 10.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mittelteil
- 2
- Seitenteil
- 3
- Erster Aufrichter
- 4
- Erste Halteeinrichtung
- 5
- Auflageebene
- 6
- Führung
- 7
- Zuführeinrichtung
- 8
- Zweite Halteeinrichtung
- 9
- Zuschnitt
- 10
- Zweiter Aufrichter
- 11
- Transporteinheit
- 12
- Siegeleinheit
- 13
- Siegelelektrode
- 14
- Falzlinie
- 15
- Aufrichtestation
- 16
- Blisterhaube
- 17
- Transfereinheit
- 18
- Niederhalter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3736221 A1 [0002]
- DE 102017103829 A1 [0003]
- DE 9402842 [0003]
