EP1574323B1 - Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen - Google Patents

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EP1574323B1
EP1574323B1 EP05101277A EP05101277A EP1574323B1 EP 1574323 B1 EP1574323 B1 EP 1574323B1 EP 05101277 A EP05101277 A EP 05101277A EP 05101277 A EP05101277 A EP 05101277A EP 1574323 B1 EP1574323 B1 EP 1574323B1
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creasing
fact
side walls
tool
depression
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Frank Krüger
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/08—Creasing
    • B31F1/10—Creasing by rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/25—Surface scoring
    • B31B50/254—Surface scoring using tools mounted on belts or chains

Definitions

  • the invention relates to a creasing element for rotatably grooving objects according to the preamble of claim 1.
  • creasing elements of the type mentioned are used to introduce bending points in an object, which have the purpose to make the object easier bendable at this point.
  • the groove itself is not a material weakening but a material displacement.
  • the groove creates a groove bead and a groove.
  • the displaced material should be as long-fiber and tear-resistant. Typical materials are paper, cardboard, cardboard or foils.
  • Grooving plays a key role in a well-formed booklet, a clean saddle stitch and a perfectly folded cross-fold brochure.
  • creasing counterpart that can produce high quality creasing and creasing results with different creasing tools. It Therefore, the object of the invention to provide a creasing counterpart that can produce a qualitatively appealing creasing and folding result with a variety of creasing tools of different geometry.
  • scoring tools of different geometries can penetrate into the recess and elastically deform the side walls of the recess as far as necessary so that the scoring tool sufficiently deep penetrates into the recess to achieve a satisfactory creasing result.
  • the side walls of the recess are rounded at the upper edge.
  • the bottom of the recess is formed by a solid core.
  • the bottom of the recess does not come into contact with the object to be corrugated when grooved.
  • a solid bottom of the recess may have an advantageous effect on the overall stability of the creasing element.
  • the side walls are formed by two elastic Rilllippen, which are attached to this fixed core. These are advantageously in the elastic Rilllippen to strips of elastic material, which are wider or longer than the fixed core on which they can be attached.
  • the appropriate ratio of the length of the side walls of the recess, to whose width in the axial direction, ie the part of Rilllippen, which protrudes beyond the fixed core, depends on the desired bending stiffness of Rilllippen.
  • the Rilllippen are glued to the solid core, although of course other, known in the art attachment methods can be used.
  • the creasing element is designed as a creasing element segment.
  • segment is meant a circular arc section which is smaller than 360 °.
  • the side walls of the recess made of plastic.
  • An exemplary plastic is polyurethane, but it is clear to the person skilled in the art that other plastics which have comparable material properties may likewise or preferably be used, depending on the respective requirements, for example, depending on the material of the object to be corrugated, its thickness, fiber length , etc.
  • Fig. 1 shows a ring segment-shaped creasing element 10 consisting of a solid core 12 and Rilllippen 14 which are fixed to the fixed core 12, z. B. by gluing.
  • the fixed core 12 has attachment points 13, with which the creasing element can be screwed onto a crease countershaft 15, for example.
  • the solid core 12 is advantageously made of metal.
  • a creasing tool 20 and a creasing disc 15 are shown, wherein the creasing disc 15 carries the creasing element 10 according to the invention and is in engagement with the creasing tool 20, which is mounted on a shaft 25.
  • Rill counter-disk 15 and creasing tool 20 are driven in opposite directions in rotation in order to groove an object 1 carried out between creasing tool 20 and creasing counter-disk 15.
  • Fig. 3 represents an enlargement of the in Fig. 2
  • creasing tool 20 and creasing counter-disc 15 are still offset from each other.
  • the cross section of the projection 22 may also have a variety of other shapes.
  • the creasing element 10 has a recess 18, which has a substantially rectangular cross section, the side walls 19 of the recess 18 thus extend substantially radially.
  • a particular embodiment cf. Fig.
  • the bottom of the recess 19 is formed by the fixed core 12.
  • the side walls 19 of the recess 18 are through the Rilllippen 14 formed, which protrude by a distance over the core in the radial direction, denoted by the reference symbol T in Fig. 3 is marked.
  • the Rilllippen 14 also have a width which is denoted by the reference B in Fig. 3 is marked.
  • the scoring tool 20 is in Fig. 2 and 3 drawn in one piece, but it is conceivable that, for example, the projection 22 is a releasably secured part of the scoring tool 20.
  • Fig. 4 was the creasing tool 20 in relation to the representation in FIG. 3 in the direction of the arrow designated by the reference numeral 32.
  • This movement does not take place in the groove itself, but merely serves to illustrate the concept of action of the creasing element 10 according to the invention protruding into the recess 18 projection 22 and the overlying object 1, the Rilllippen 14 are bent in the direction indicated by the reference numeral 31 arrows , The degree of bending depends on the geometry of the Rilllippen 14 and the geometry of the projection 22 and the properties of the article 1 and the resulting forces or the flexural rigidity of the Rilllippen 14 from.
  • the elastic side walls 19 of the recess 18 can adapt to a large number of different combinations of scoring tools 20 and objects 1. This ensures on the one hand that a plurality of scoring tools 20 can be used with the same scoring element 10, so that when changing a scoring tool 20, the replacement of the corresponding scoring element 10 is not required.
  • the creasing element 10 due to the elasticity of the side walls and the geometry of the Rilllippen 14 also very well complicated geometries of the projection 22 adapt, which would mean significant production engineering effort if they would have to be made of rigid material.
  • a further advantage of the creasing element according to the invention is that the exact distance relationship between creasing element 10 and creasing tool 20 is not as critical as in the conventional creasing tool and creasing element pairing, since the creasing element 10 can yield to the creasing tool 20 to a certain extent due to the elasticity.
  • the creasing element 10 according to the invention can be used in all rotary creasing devices, for example in case of cover feeders, saddle stitchers or knife shafts in folding machines.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Typischerweise werden Rillelemente der genannten Art eingesetzt, um Biegestellen in einen Gegenstand einzubringen, die den Zweck haben, den Gegenstand an dieser Stelle leichter umbiegbar zu machen. Beim Rillen selbst handelt es sich nicht um eine Materialschwächung sondern um eine Materialverdrängung. Durch das Rillen entsteht ein Rillenwulst und eine Rille. Das verdrängte Material soll möglichst langfaserig und reißfest sein. Typische Werkstoffe sind Papier, Karton, Pappe oder Folien.
  • Das Rillen hat wesentlichen Anteil an einer gut geformten Broschüre, einer sauberen Rückstichheftung und einem einwandfrei gefalzten Kreuzbruchprospekt.
  • Man unterscheidet das hubweise Rillen und Rotieren der Rillverfahren, wobei zu den letzteren das Rillen mit Rillscheibe gegen ein zylindrische Muffe, das Rillen mit Rillscheibe gegen eine Muffe mit Nut sowie das Rillen mit Rillscheibe zwischen zwei Muffen bekannt ist. Ebenfalls ist es bekannt, mit einer Rillscheibe gegen ein elastisches Material zu rillen.
  • In der Druckweiterverarbeitung wird die rotative Rillung vornehmlich mit Rilleinrichtungen in Falzmaschinen, Falzanlegern und Klebebindeanlagen durchgeführt, seltener mit eigenständigen Rillgeräten (siehe hierzu z. B. Ausbildungsleitfaden Druckweiterverarbeitung, Bundesverband Druck e.V., 1993, Seite 352 ff.).
  • Aus der US 2,661,947 ist eine Vorrichtung zum Falten und Rillen bekannt, bei der zwei Rillscheiben einen V-förmigen Schlitz bilden, in den eine Rillklinge eintaucht. Die Rillscheiben sind über Federn gegeneinander abgestützt, so dass sie sich axial, elastisch zueinander verschieben lassen.
  • Aus der US 3,314,339 ist eine Rillvorrichtung fiir Wellpappe bekannt mit einem Rillrad und einem Rillgegenrad. Die äußere Kontur des Rillgegenrades ist aus elastischem Material und weist eine im Querschnitt konstante Vertiefung auf.
  • Aus der internationalen Anmeldung WO 00/55080 sind elastische Rillscheiben bekannt. Den elastischen Rillscheiben sind auf einem Rillgegenelement ringförmige Vertiefungen zugeordnet, wobei die ringförmigen Vertiefungen etwas breiter und tiefer als die elastischen Rillscheiben sind. Nachteilig ist daran, dass jedem unterschiedlichen Rillwerkzeug mit variierender Geometrie ein geeignetes Rillgegenelement zugeordnet werden muss, um zu vermeiden, dass das Produkt nach dem Falzvorgang aufbricht.
  • Es wäre daher wünschenswert, ein Rillgegenstück zu schaffen, das mit unterschiedlichen Rillwerkzeugen qualitativ ansprechende Rill- und Falzergebnisse erzeugen kann. Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung, ein Rillgegenstück zu schaffen, das mit einer Vielzahl von Rillwerkzeugen unterschiedlicher Geometrie ein qualitativ ansprechendes Rill- und Falzergebnis erzeugen kann.
  • Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Rillelements zum rotativen Rillen von Gegenständen mit denen in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Dadurch, dass die Seitenwände der Vertiefung des Rillelements elastisch sind, können Rillwerkzeuge unterschiedlicher Geometrien in die Vertiefung eindringen und nach Bedarf die Seitenwände der Vertiefung elastisch soweit verformen, dass das Rillwerkzeug ausreichend tief in die Vertiefung eindringt, um ein befriedigendes Rillergebnis zu erzielen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements sind die Seitenwände der Vertiefung am oberen Rand abgerundet. Dadurch wird beim Rillen die Oberfläche des zu rillenden Gegenstandes, beispielsweise ein Blatt Papier, geschont, da es auf der Seite des Rillelements nur mit den stumpfen, abgerundeten Seitenwänden der Vertiefung in Kontakt gerät. Die Abrundung der Seitenwände in diesem Bereich wird vorzugsweise bereits bei der Herstellung der Seitenwände produziert, beispielsweise durch Prägen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Rillelements wird der Boden der Vertiefung durch einen festen Kern gebildet. Vorteilhafterweise kommt der Boden der Vertiefung beim Rillen nicht in Kontakt mit dem zu rillenden Gegenstand. Ein fester Boden der Vertiefung kann sich jedoch vorteilhaft auf die Gesamtstabilität des Rillelements auswirken.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements werden die Seitenwände durch zwei elastische Rilllippen gebildet, die an diesen festen Kern angebracht sind. Dabei handelt es sich vorteilhafter Weise bei den elastischen Rilllippen um Streifen aus elastischem Material, die breiter bzw. länger sind als der feste Kern, auf dem sie angebracht werden können. Das geeignete Verhältnis von der Länge der Seitenwände der Vertiefung, zu deren Breite in axialer Richtung, also dem Teil der Rilllippen, der über den festen Kern heraussteht, hängt von der gewünschten Biegesteifigkeit der Rilllippen ab. Vorteilhafterweise werden die Rilllippen an den festen Kern angeklebt, obwohl natürlich auch andere, dem Fachmann bekannte Befestigungsmethoden verwendet werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements ist das Rillelement als Rillelementsegment ausgebildet. Dabei ist unter Segment ein Kreisbogenabschnitt gemeint, der kleiner als 360° ist. Dies erleichtert bei geeigneter Ausgestaltung des Rillelementträgers, beispielsweise einer Rillgegenscheibe, ein Montieren des Rillelements auf einer dafür vorgesehenen Welle.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements bestehen die Seitenwände der Vertiefung aus Kunststoff. Ein beispielhafter Kunststoff ist Polyurethan, dem Fachmann ist aber klar, dass auch andere Kunststoffe, die vergleichbare Materialeigenschaften haben, ebenfalls oder bevorzugt zur Anwendung kommen können, je nach den entsprechenden Anforderungen, beispielsweise abhängig von dem Material des zu rillenden Gegenstandes, dessen Dicke, Faserlänge, usw..
  • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rillelements werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rillelements;
    Fig. 2
    das erfindungsgemäße Rillelement und eines Rillwerkzeug;
    Fig. 3
    eine Vergrößerung der Kontaktzone von in Fig. 2 gezeigtem Rillelement und Rillwerkzeug;
    Fig. 4
    die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rillelements beim Rillen eines Gegenstandes und
    Fig. 5a, b
    eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rillelements.
  • Fig. 1 zeigt ein ringsegmentförmiges Rillelement 10 bestehend aus einem festen Kern 12 und Rilllippen 14, die an den festen Kern 12 befestigt sind, z. B. durch Kleben. Der feste Kern 12 weist Befestigungspunkte 13 auf, mit dem das Rillelement auf eine Rillgegenscheibe 15 beispielsweise aufgeschraubt werden kann. Der feste Kern 12 besteht vorteilhafterweise aus Metall.
  • In Fig. 2 sind ein Rillwerkzeug 20 und eine Rillgegenscheibe 15 gezeigt, wobei die Rillgegenscheibe 15 das erfindungsgemäße Rillelement 10 trägt und in Eingriff mit dem Rillwerkzeug 20 steht, das auf einer Welle 25 gelagert ist. Rillgegenscheibe 15 und Rillwerkzeug 20 werden gegenläufig rotierend angetrieben, um ein zwischen Rillwerkzeug 20 und Rillgegenscheibe 15 durchgeführten Gegenstand 1 zu rillen.
  • Fig. 3 stellt eine Vergrößerung des mit in Fig. 2 mit Z bezeichneten Bereichs dar. In dieser Darstellung sind Rillwerkzeug 20 und Rillgegenscheibe 15 noch voneinander abgestellt. Wie in der Vergrößerung der Fig. 3 zu erkennen ist, weist das Rillwerkzeug 20 einen Vorsprung 22 auf, hier im Wesentlichen im Querschnitt dreieckig. Der Querschnitt des Vorsprungs 22 kann aber auch eine Vielzahl anderer Formen aufweisen. Das Rillelement 10 weist eine Vertiefung 18 auf, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 also im Wesentlichen radial verlaufen. In einer besonderen Ausführungsform (vergleiche Fig. 5a, b) liegen die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 aneinander an und entsprechend handelt es sich bei der Vertiefung 18 im Ruhezustand des Rillelements 10 lediglich um einen Schlitz zwischen den beiden Seitenwänden 19, ohne seitliche Ausdehnung und mit einem im Wesentlichen punktförmigen Boden (vergleiche Fig. 5a). Erst das Eindringen des Rillwerkzeugs 20 in die Vertiefung 18 (vergleiche Fig. 5b) teilt die Seitenwände 19 voneinander, zumindest bis zu einer gewissen Tiefe, die mitunter von der Eindringtiefe und der Geometrie des Rillwerkzeugs 20 abhängt. Die Geometrie der Vertiefung passt sich dann automatisch an die entsprechende Geometrie des Willwerkzeuges an. In dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, die Vertiefung 18 und die Seitenwände 19 des Rillelements 10 einstückig herzustellen.
  • An den außen liegenden Enden der Seitenwände 19 ist ein Radius vorgesehen, so dass die Seitenwände zum Vorsprung 22 hin abgerundet sind. Der Boden der Vertiefung 19 wird durch den festen Kern 12 gebildet. Die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 werden durch die Rilllippen 14 gebildet, die um ein Stück über den Kern in radialer Richtung herausragen, der mit dem Bezugszeichen T in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Die Rilllippen 14 weisen überdies eine Breite auf, die mit dem Bezugszeichen B in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Das Rillwerkzeug 20 ist in Fig. 2 und 3 einstückig gezeichnet, es ist aber denkbar, dass beispielsweise der Vorsprung 22 ein lösbar befestigtes Teil des Rillwerkzeugs 20 darstellt.
  • In Fig. 4 wurde das Rillwerkzeug 20 im Verhältnis zu der Darstellung in Figur 3 in Richtung des mit dem Bezugszeichen 32 bezeichneten Pfeils verschoben. Diese Bewegung findet beim Rillen selbst nicht statt, sondern dient lediglich zur Illustration des Wirkkonzepts des erfindungsgemäßen Rillelements 10. Durch den in die Vertiefung 18 einragenden Vorsprung 22 und den darüber liegenden Gegenstand 1 werden die Rilllippen 14 in Richtung der mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichneten Pfeile verbogen. Dabei hängt der Grad der Verbiegung von der Geometrie der Rilllippen 14 sowie der Geometrie des Vorsprungs 22 sowie den Eigenschaften des Gegenstandes 1 und den dadurch entstehenden Kräften bzw. der Biegesteifigkeit der Rilllippen 14 ab. Es ist aber klar, dass sich die elastischen Seitenwände 19 der Vertiefung 18 einer Vielzahl unterschiedlicher Kombinationen von Rillwerkzeugen 20 und Gegenständen 1 anpassen können. Dadurch wird einerseits gewährleistet, dass eine Mehrzahl an Rillwerkzeugen 20 mit dem gleichen Rillelement 10 verwendet werden können, so dass bei einem Wechsel eines Rillwerkzeugs 20 der Austausch des entsprechenden Rillelements 10 nicht erforderlich ist. Außerdem kann sich das Rillelement 10 aufgrund der Elastizität der Seitenwände und der Geometrie der Rilllippen 14 auch sehr gut komplizierten Geometrien des Vorsprungs 22 anpassen, die unter Umständen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bedeuten würden, wenn sie aus steifen Material gefertigt werden müssten. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Rillelements ist es, dass die genaue Abstandsbeziehung zwischen Rillelement 10 und Rillwerkzeug 20 nicht so kritisch ist wie beim herkömmlichen Rillwerkzeug und Rillelementpaarung, da das Rillelement 10 bis zu einem gewissen Grad durch die Elastizität dem Rillwerkzeug 20 nachgeben kann.
  • Das erfindungsgemäße Rillelement 10 kann in allen rotativ arbeitenden Rillvorrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise bei Umschlagsanlegern, bei Sammelheftern oder auf Messerwellen in Falzmaschinen.
    • Bezugszeichenzeile
    • 1
    Gegenstand
    10
    Rillelement
    12
    fester Kern
    13
    Befestigungspunkt
    14
    Rilllippe
    15
    Rillgegenscheibe
    16
    Abrundung
    18
    Vertiefung
    19
    Seitenwand der Vertiefung
    20
    Rillwerkzeug
    22
    Vorsprung
    25
    Wellen
    31
    Bewegungsrichtung der Rilllippen
    32
    Bewegungsrichtung des Rillwerkzeugs
    T
    Tiefe der Vertiefung
    B
    Breite der Rilllippe

Claims (10)

  1. Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen mit einer Vertiefung (18) in Umfangsrichtung mit im Wesentlichen radialen Seitenwänden (19),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) durch zwei parallele, voneinander getrennte elastische Rillippen (14) gebildet werden, die durch ein eindringendes Rillwerkzeug (20) elastisch auseinander bewegbar sind.
  2. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) an dem dem Rillwerkzeug zugewandten Rand abgerundet sind.
  3. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Boden der Vertiefung (18) durch einen festen Kern (12) gebildet wird.
  4. Rillelement (10) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elastischen Rilllippen (14) an dem festen Kern (12) angebracht sind.
  5. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Rillelement (10) als Ringsegment ausgestaltet ist.
  6. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Seitenwände (19) der Vertiefung (18) aus Kunststoff bestehen.
  7. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Rillelement (10) Befestigungspunkte (13) aufweist, die derart sind, dass sie eine Befestigung an einer Rillgegenscheibe (15) ermöglichen.
  8. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) im Ruhezustand des Rillelements (10) aneinander anliegen.
  9. Vorrichtung zum Rillen von Gegenständen (1) mit einer Rillgegenscheibe (15) mit einer Vertiefung (18) in Umfangsrichtung und einem Rillwerkzeug (20) mit einem Vorsprung (22) in Umfangsrichtung, wobei Rillgegenscheibe (15) und Rillwerkzeug (20) jeweils an einer Welle (25) befestigt sind und derart voneinander beabstandet sind, dass Rillgegenscheibe (15) und Rillwerkzeug (20) miteinander zum Rillen des Gegenstands (1) wechselwirken
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rillgegenscheibe (15) ein Rillelement (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  10. Sammelhefter zum Erzeugen von rückstichgehefteten Broschüren mit einem Umschlaganleger
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sammelhefter im Umschlaganleger eine Vorrichtung zum Rillen gemäß Anspruch 9 aufweist.
EP05101277A 2004-03-10 2005-02-21 Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen Not-in-force EP1574323B1 (de)

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