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Schlitz- und Stauchwerkzeug zum Herstellen von Schachtelzuschnitten
Die Erfindung bezieht sich auf Schlitzwerkzeuge für Schachtelzuschnitte herstellende
Maschinen, die in Verbindung mit einem Stauchwerkzeug in einer Werkzeugeinheit angeordnet
sind, und betrifft insbesondere ein Schlitz- und Stauchwerkzeug zum Herstellen von
Schachtelzuschnitten mit Biegungslinien, weiches mindestens ein an einem hin- und
herbewegbaren Werkzeugträger angeordnetes Schlitzmesser und beidseitig der von der
Schlitzniesseranordnung definierten Ebene vorgesehene, eine jeweils auf beiden Seiten
der Biegungslinie gelegene Doppelrille erzeugende Stauchwerkzeuge aufweist.
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Es sind verschiedene Schlitz- und Falz- bzw. Stauchwerkzeuge bekannt,
die in Verbindung mit der Herstellung von Zuschnitten aus ein- oder zweischichtiger
Wellpappe gut verwendet werden können. Wenn sich jedoch die Dicke der Pappe auf
drei oder vier Schichten beläuft, entstehen insbesondere beim Falten dieser verhältnismäßig
dicken Gebilde einige Schwierigkeiten. Dies liegt daran, daß diese Falz-bzw. Stauchwerkzeuge
nur eine etwa mit der späteren Biegungslinie des fertig bearbeiteten Schachtelzuschnitts
zusammenfallende Falz- bzw. Stauchlinie bilden, die es nicht ermöglicht, eine dicke
drei- oder vierschichtige Wellpappe längs einer Linie umzuknicken. Für die Bearbeitung
drei- oder vierschichtiger Pappe wären demnach andersartige Stauchwerkzeuge erforderlich.
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Es ist ferner eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Materialzuschnitten
für die Herstellung von Schachteln mit durch umgelegte Teile des Zuschnitts verstärkten
Kanten bekannt. Für diese Schachteln muß das Zuschnittmaterial jeweils beiderseits
der späteren einer Schachtelkante entsprechenden Biegungslinie in ausreichendem
Maße zusammengeschoben werden, bevor die die Seitenlappen bildenden Schlitze eingebracht
werden, damit das Material für die späteren Schachtelkanten verstärkenden Verschlußteile
in ausreichendem und genau vorbestimmtem Maße zur Verfügung steht. Zu diesem Zweck
weist die bekarmte Vorrichtung T-förinig ausgebildete Matrizen auf, welche so angeordnet
sind, daß der Mittelsteg nach oben in Richtung des Schlitzmessers und mit seiner
Mittelebene koplanar zur Mittelebene des Schlitzmessers gelegen ist. Dabei kann
die gegenüber dem Arbeitstisch ortsfest angeordnete Matrize immer nur höchstens
bis an die Bewegungsbahn des Schlitzwessers heranreichen, und in dieser Bewegungsbahn
ist, sofern das Schlitzmesser zweischneidig wirkend ausgebildet ist, beiderseits
dessen, zu beiden Seiten des Messers, jeweils ein eine Scherkante bildendes Gegenmesser
ortsfest angeordnet. Durch am niedergehenden Werkzeughalter für das Schlitzmesser
jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelsteges der Matrize schwenkbar angeordnete
Greiffinger wird das Zuschnittmaterial beim Abwärtshub des Werkzeughalters um den
Mittelsteg der Matrize herum und gegen dessen Seitenwände gedrückt und während des
Schlitzvorganges gehalten. Zur Bildung eines Vorratsraumes für eine ausreichende
Speicherung von Zuschnittmaterial ist auf der Stirnseite des Mittelsteges der Matrize
eine Kehle vorgesehen, deren Außenwandungen durch je einen an den den Seitenwandungen
zugekehrten Bereichen der Stirnfläche des Mittelsteges der Matrize vorgesehenen
Wulst gebildet werden. Diese Wülste dienen lediglich zur Umleitung der durch die
Greiffinger um den Matrizenmittelsteg herumgelegten Materialbahn, üben ihrerseits
jedoch auf die an ihnen anliegenden Bereiche keinen Druck aus. Bei dieser bekannten
Vorrichtung tritt keine Stauchung von Zuschnittmaterial auf, und sie ist daher insbesondere
für die Bearbeitung von Material zum Herstellen von Schachtelzuschnitten mit Stauchungen,
wie sie beispielsweise für die Herstellung von Schachteln aus mehrschichtiger Wellpappe
erforderlich sind, nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu-runde, ein Schlitz- und Stauchwerkzeug
zum Herstellen von Schachtelzuschnitten mit Biegungslinien zu schaffen, mit welchem
in einem Arbeitsgang Materialien so bearbeitet werden können, daß aus dem fertigen
Materialzuschnitt
durch einfaches Biegen seiner einzelnen lappenartigen
Teile ein schachtelförmiger Behälter erzeugt werden kann, dessen Seitenwandungen
eine genau definierte Kante bilden, ohne daß dabei zu befürchten ist, daß Risse
oder sonstige Beschädigungen des Schachtelmaterials im Bereich dieser Kanten beim
Biegevorgang auftreten oder durch Verwertungen oder Ausbeulungen keine genau definierte
Ecke entsteht. Die Erfindung bezweckt ferner, ein Falz- bzw. Stauchwerkzeug in Verbindung
mit einem Schlitzwerkzeug zu schaffen, das elastisch mit dem Material in Eingriff
tritt, so daß dieses allmählich zusammengedrückt bzw. ausgebuchtet werden kann.
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Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Werkzeugträger ein
Gehäuse aufweist, an dessen Innenwänden endseitige Stauchköpfe tragende, die Schlitzmesser
mindestens teilweise zwischen sich füh-
rende Schäfte vorgesehen sind.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beispielsweise
erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Schachtelzuschnitt,
der mit Schlitzen und Falzlinien versehen ist, wie sie durch das erfindungsgemäße
Werkzeug eingebracht werden können, F i g. 2 im Schnitt eine Teilansicht
einer das erfindungsgemäße Werkzeug aufweisenden Maschine, F i g. 3 eine
Seitenansicht des Werkzeugs im Bereich eines seiner Enden, F i g. 4 einen
Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 3,
F i g. 5 eine F i g. 4
entsprechende Ansicht, wobei das Werkzeug in eingreifender Stellung am Ende seiner
Bewegungsbahn in der Maschine gezeigt ist, F i g. 6 einen Schnitt nach Linie
6-6 der F i g. 3,
F i g. 7 eine schematische Ansicht, die das
Falzen zeigt, F i g. 8 eine Ansicht eines mit dem Werkzeug nach F i
g. 7 gebildeten Falzes in gefaltetem Zustand, F i g. 9 eine der F
i g. 7 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform des Werkzeugs, F i
g. 10 eine Ansicht eines unter Verwendung des in F i g. 9 gezeigten
Falzwerkzeugs gefalteten Schachtelzuschnittes, F i g. 11 eine abgewandelte
Ausführungsform eines Schlitzwerkzeugs, dessen Breite etwa der Falzbreite entspricht,
in einer der F i g. 6 ähnlichen Stellung und F i g. 12 einen auf der
Außenfläche des Materials mit dem in F i g. 11 gezeigten Werkzeug aufgebrachten
Falz.
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F i g. 1 zeigt einen Schachtelzuschnitt 15, wie er beispielsweise
durch eine bekannte Maschine hergestellt werden kann. Der Schachtelzuschnitt kann
weitgehend abgewandelt werden, der in F i g. 1 gezeigte ist jedoch in einer
üblichen Form ausgebildet und weist Längsfalzlinien 16-16 auf, die parallel
zu und zwischen den Seitenkanten verlaufen. Querschlitze 17 verlaufen von
den Seitenkanten nach innen und enden an den Falzlinien 16-16, und zwischen
jedem Paar von Schlitzen 17-17 verlaufen Querfalzlinien 18-18 in Abstand
voneinander, die sich zwischen den Schlitzen 17 längs einer Linie erstrecken.
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Die bekannte Maschine zum Herstellen von Schachtelzuschnitten, mit
der das erfindungsgemäße Werkzeug verwendet werden kann, ist gekennzeichnet durch
einen horizontalen Werktisch 20 mit einem Paar Zuführungswalzen 21. Diese Walzen
werden in Pfeilrichtung angetrieben, wobei sie eine Pappebahn B erfassen und durch
die Maschine, bzw. gemäß der Zeichnung nach rechts bewegen. In Nähe der Zuführungswalzen
21-21 befindet sich ein vertikal auf- und abbewegbarer Träger 25, an dem
das erfindungsgemäße kombinierte Schlitz- und Falzwerkzeug 26 befestigt ist.
Dieses Werkzeug wird zwischen Führungsteilen 27,28 hin- und herbewegt und
weist im wesentlichen Schlitzwerkzeuge 29 und Falzglieder 30-30' auf.
Bei Abwärtsbewegen der Schlitzwerkzeuge 29 treten sie in einen Schlitz
31 ein und wirken zur Durchführung des Schneidvorganges mit einem Paar vorspringender
Platten 32 zusammen. In Ab-
stand voneinander angeordnete Paare von
Längsfalzwalzen 34-34 ragen teilweise durch eine öffnung im Tisch 20 und versehen
den Zuschnitt 15 mit den Falzlinien 16-16. Vorzugsweise weist die
Maschine eine auf- und abbewegbare Abschneidemesseranordnung 35 auf, deren
Messerteil 35' in einen Schlitz 36
eintreten und mit einer vorspringenden
Platte 37 zusammenwirken kann, um den Schachtelzuschnitt in der gewünschten
Länge abzuschneiden. Die Maschine arbeitet im wesentlichen in der folgenden Weise:
Das Material B wird zweckmäßig von Hand den Zuführungsrollen 21 zugeführt, da es
in den richtigen zeitlichen Abständen in die Maschine eingeführt werden muß. Wenn
der Zuschnitt zum ersten Mal anhält, bewegt sich das Schlitz- und Falzzwerkzeug26
nach unten, schneidet das erste Paar Schlitze17-17 ein und bringt das erste Paar
von Falzlinien18-18 ein. Gleichzeitig wird die Vorderkante des Zuschnitts B durch
die Längsfalzwalzen 34-34 erfaßt, die mit dem Bilden der Falzlinien 16-16
beginnen. Der Zuschnitt bewegt sich weiter zu der nächsten Stellung und hält an,
das Schlitz- und Falzwerkzeug 26 bewegt sich wieder nach unten und bringt
das zweite Paar Schlitze 17-17 an, und dieser Vorgang wird wiederholt, bis
die gewünschte Anzahl Schlitze erreicht ist. Hat der Zuschnitt seine gewünschte
Länge erreicht, wird er in seiner Vorwärtsbewegung wieder angehalten, das Abschneidemesser
35 bewegt sich herab und beendet die Herstellung des Zuschnitts
15.
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Das Werkzeug, auf das die Erfindung sich speziell bezieht, ist ein
kombiniertes Schlitz- und Falzwerkzeug 26, das in den F i g. 3, 4
und 5 ausführlicher dargestellt ist. Das Werkzeug weist ein aus zwei Platten
40, 41 (F i g. 4, 5 und 6) gebildetes Gehäuse auf, zwischen
denen eine unten offene Aussparung 42 ausgebildet ist. Die Platten 40, 41
liegen am oberen Ende bei 43 aneinander und sind an dieser Stelle durch eine Anzahl
Kopfschrauben 44 (F i g. 6) aneinander befestigt. Zwischen den beiden Platten
40 und 41 werden an geeigneten Stellen längs des Werkzeugs eine Vielzahl von Schlitzgliedern
29 gehalten. Jedes Schlitzglied kann aus einem einzigen Metallstück bestehen,
an dessen unterem Teil Schneidzähne 46 ausgebildet sind, und das eine schräge untere
Kante aufweist, um die erforderliche Scherwirkung zu erzeugen, wenn das Werkzeug
in den damit zusammenwirkenden Schlitz eintritt.
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Innerhalb der von den Innenwänden der Platten 40,41 des Gehäuses gebildeten
Aussparung 42 befindet sich ein Paar schaftartig ausgebildeter Falzstangen
30 und 30', welche so angeordnet sind, daß die eine Seite der Schäfte
jeweils an der Innenwand einer Platte 40 bzw. 41 anliegt und mit jeweils der anderen
Seite eines jeden Schaftes ein schlitzförmiger Hohlraum gebildet wird, welcher das
Schlitzwerkzeug 29 aufnimmt. Dabei kann das Schlitzwerkzeug
29
in dem schlitzförinigen Zwischenraum zwischen den Schäften30,30' so angeordnet sein,
daß lediglich sein seitlicher Endbereich an seitlichen Endbereichen der Schäfte
30, 30' anliegt, während ein mehr oder weniger großer Teil seiner Seitenfläcben
nicht von den Schäften überdeckt wird; es kann aber andererseits auch so angeordnet
sein, daß seine beiden Seitenflächen gänzlich von den Schäften 30, 30'
überdeckt
werden und an diesem anliegen. Dabei ist das Schlitzmesser vorzugsweise in einem
seitlichen Endbereich der schaftförmigen Falzstangen 30,30'
derart angeordnet,
daß seine äußere Stirnfläche etwa mit den äußeren Stirnflächen der Schäfte
30,30' in einer Ebene liegt, wobei gleichzeitig im Bereich der anderen seitlichen
Enden der Schäfte 30, 30' ein zweites Schlitzwerkzeug in gleicher oder anderer
Lage seiner seitlichen Stirnfläche relativ zu den seitlichen Stirnflächen der Schäfte
30, 30' angeordnet ist. Es kann das Schlitzwerkzeug aber auch so angeordnet
sein, falls dies für die Bearbeitung eines Schachtelzuschnitts für zweckmäßig erachtet
werden sollte, daß seine seitlichen Stirnflächen nicht mit den seitlichen Stirnflächen
der Falzwerkzeuge 30,30' zusammenfallen.
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Die schaftartigen Falzstangen sind vorzugsweise in Abschnitte festgelegter
Länge unterteilt, wobei ihre Gesamtlänge größer als die maximale Breite der bearbeiteten
Schachtelzuschnitte ist und wobei jeder Abschnitt ein Paar Stangen aufweist, an
deren oberem Ende eine Folgeplatte 52 mit einer Führungsstange
53 angebracht ist. Auf der Führungsstange 53 ist eine Feder 54 angeordnet,
die an ihrem oberen Ende durch eine andere Führungsstange 55
gehalten ist.
Die Führungsstange 55 liegt an einer Platte 56 an, die im oberen Ende
der Aussparung 42 etwa dadurch gehalten ist, daß sie an dem nach innen ragenden
Teil der Platten 40 und 41 befestigt ist. Die Falzstangen 30 und
30' werden einerseits durch das an den seitlichen Endbereichen ihrer einander
zugekehrten inneren Seitenwandungen anliegende Schlitzmesser 29 und andererseits
durch ein weiteres an den Endbereichen auf der anderen Seite ihrer Innenflächen
anliegendes Schlitzmesser in Ab-
stand zueinander gehalten und als Einheit
relativ zu dem zu bearbeitenden Material bewegt. Falls lediglich ein Schlitzmesser
vorgesehen sein sollte, oder falls die zwischen den an den Seitenbereichen angeordneten
Schlitzmessern liegende freie, nicht abgestützte Länge sehr groß sein sollte, können
ein oder mehrere Abstandsblöcke zwischen den Innenwandungen der Falzstangen
30 und 30' vorgesehen sein.
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Die Falzstangen 30 und 30' sind für begrenzte Auf- und
Abbewegung zwischen den Platten 40 und 41 geführt. Aus einem geeigneten selbstschmierenden
reibungsarrnen Material hergestellte Anschlag latten ep 60 und
61 erstrecken sich in Aussparungen 58, 59
der äußeren Plattenseitenwände
und sind durch Kopfschrauben 62 befestigt. Die Anschlagplatten begrenzen
die Auf- und Abbewegung der Falzstangen, wie in F i g. 4 und 5 gezeigt
ist, wobei beispielsweise die untere bzw. die obere Kante der Falzstange
30'
an der Anschlagplatte 61 anschlägt.
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Die Kopfteile der Falzstangen 30 und 30' können in verschiedener
Form ausgebildet sein. Wie in F i g. 4, 5 und 6 gezeigt ist,
haben die Falzstangen ein stumpfes Ende 66 mit einer abgewinkelten Seitenwand
67-, die sich in einem Winkel von ungefähr 60' nach oben erstreckt. Eine
andere mögliche Ausführungsform ist beispielsweise in F i g. 9 gezeigt, wo
die kombinierten Endflächen 66 und 67 der vorhergehenden Ausführungsform
etwas anders gerichtet sind, wo nämlich jeweils ein schmales stumpfes Ende
70 zur Schneidstange benachbart ist, an welches sich auf der dieser abgekehrten
Seite eine allmählich, in einem Winkel von ungefähr 301 ansteigende Wand
71 anschließt. Bei jeder der verschiedenen Ausführungsfonnen wird eine verschiedene
Art von Ausbuchtung bzw. Falzlinie in der jeweilig verwendeten Platte eingebracht.
Bei der in F i g. 4 bis 7 gezeigten Ausführungsform weist die erhaltene
Biegelinie zwei in Abstand voneinander liegende Wände auf, die abgewinkelt sind
und zwei Falz- bzw. Stauchzonen 68
und 69 begrenzen. Diese beiden Falz-
bzw. Stauchzonen werden nur um einen Winkel von 451 zu der in F i g. 8 gezeigten
Form gebogen, bei der die Innenkanten jedes Teils der ausgebuchteten Falzlinien
bei M zusammentreffen. Ein davon leicht verschiedenes Ergebnis wird mit der in F
i g. 9 gezeigten Falzstangenform erzielt. Auf Grund des großen Winkels, unter
dem die Fläche 71 abgewinkelt ist, ist die durch die Falzlinie gebildete
Ausbuchtung breiter. Werden die Pappwandteile im Bereich 72,73 nun gefaltet,
so liegen die schrägen Wände 74,75 in dem für die Dicke der gezeigten Pappe
gezeigten Abstand auseinander. Für dickere Pappe ist der Abstand auf Grund der veränderten
Proportionen jedoch nicht der gleiche.
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Wenn die kombinierten Werkzeuge nach F i g. 3
bis
6 in der Maschine nach F i g. 2 nach unten bewegt werden, berühren
zunächst die Enden 66,66'
die obere Fläche der Pappe B. Danach kommt das Schlitzwerkzeug
29 mit der Pappe in Berührung, und bei weiterer Abwärtsbewegung wird in der
Pappe B ein Schlitz erzeugt. Während dieses Vorganges wird lediglich der durch Zusammenpressen
der Feder54 hervorgerufene Druck durch die Falzstangen 30 und 30'
ausgeübt. Bei fortgesetzter Abwärtsbewegung der ganzen Anordnung schlägt z. B. die
Fläche 63 gegen den Führungsblock 61 an, und das ganze Ende der Falzstangen
wird ausbuchtend gegen die Pappe gepreßt, wie in F i g. 5, 7 und
9 gezeigt ist.
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Da die Enden der Falzstangen des in F i g. 3 bis
6
dargestellten Werkzeuges im wesentlichen durch den durch eine Feder ausgeübten
Druck in Berührung mit der Pappe kommen, wird jede plötzliche oder abrupte Quetschwirkung
vermieden, die auftreten würde, wenn die Falzstange unter der Druckwirkung eines
hydraulischen Betätigungskolbens fest gegen Material, wie Pappe, gepreßt würde.
Bei der Ab-
wärtsbewegung des kombinierten Werkzeugs erfolgt jedoch ein plötzlicher
Anschlag des zwischen den beiden Platten 40 und 41 gehaltenen Schlitzwerkzeugs
29 gegen die Pappe, wodurch eine saubere Scherwirkung erzeugt wird, wenn
die Zähne des Schlitzwerkzeugs mit der Pappe in Berührung kommen.
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In F i g. 11 der Zeichnung ist eine grundlegende Ausführungsform
einer aus Schlitzmesser und Falzstangen gebildeten Anordnung gemäß der Erfindung
gezeigt. Das Messerglied 85 ist, wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen,
beispielsweise durch Kopfschrauben 44' starr zwischen den beiden Seitenplatten 40'
und 41' gehalten. Längs einem schmaleren oberen Teil 86 des Messers ist ein
Paar Falzstangen 87 und 88 angeordnet, die in einem
Paar
abgewinkelter Seitenwände 89 bzw. 90 enden, wobei die Falzstangen
in bezug auf das Messer durch nicht gezeigte Mittel in vertikaler Lage gehalten
werden. Während der Abwärtsbewegung der Anordnung und Durchführung eines Arbeitshubs
buchten somit die Falzglieder, insbesondere deren Seitenwände 89,
90 je
nach Anordnung des Messergliedes 85 relativ zu den seitlichen Stirnflächen
der Falzglieder 87, 88
die zu beiden Seiten des Schlitzes 17 liegenden
Materialteile entweder lediglich auf jeweils einem den durch die Linie
16 gekennzeichneten geschlossenen Ende des Schlitzes 17 benachbarten
Bereich oder auch längs der gesamten Schlitzlänge aus und bilden in jedem Fall anschließend
zwischen den Schlitzen mittels der Endwände 91 und 92 längs der Linien
18-18 (F i g. 1) ein Paar vollständig ausgebuchteter Bereiche, durch
welche eine Doppelrille gebildet wird, wie beispielsweise in F i g. 12 gezeigt.
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Die in F i g. 11 gezeigte Ausführungsforin ist insbesondere
geeignet für homogene Werkstoffe, wie feste Faserpappe, aus Papierabfällen hergestellte
Pappe, Faserschachtelpappe, Pappe für Faltschachteln, Wellpappe mit doppelseitigem
Belag und ähnliche Materialien oder gleichartige Stoffe, wie Karton oder aus Kunststoffen
und anderen organischen und anorganischen Verbindungen. Weiterhin ist diese Ausführungsforrn
besonders geeignet für solche Pappen, die mit einem Oberflächenbelag versehen sind
und/oder als flüssigkeits- und dampfdichte Schichten verwendet werden. Besonders
bei einer solchen Verwendung wird die Breite des Messergliedes 85 sowie die
Tiefe der Falzlinien, z. B. 94, proportional zu der Dicke des Materials gewählt.
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Während die Ecken gemäß F i g. 8 und 10 so gefaltet
werden, daß die die Stauchung aufweisende Seite des Schachtelzuschnitts dadurch
auf die Innenseite der Schachtel zu liegen kommt, daß die Faltung in Richtung auf
ein Schließen der Stauchung durchgeführt wird, können die Falzlinien auch in die
als Außenfläche 95 der späteren Schachtel bestimmte Fläche des Materials
eingebracht werden und darauf dieses, wie in strichpunktierter Linie in F i
g. 12 gezeigt, so gefaltet werden, daß die Stauchung die Tendenz hat, sich
zu öffnen, d. h. etwa gemäß F i g. 12 nach unten. Die über das Patentbegehren
hinausgehenden Teile der Beschreibung sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern
nur ihrer Erläuterung.