EP4565084A1 - Stabförmige multisegmentartikelgruppe der tabak verarbeitenden industrie - Google Patents

Stabförmige multisegmentartikelgruppe der tabak verarbeitenden industrie

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Publication number
EP4565084A1
EP4565084A1 EP23768257.0A EP23768257A EP4565084A1 EP 4565084 A1 EP4565084 A1 EP 4565084A1 EP 23768257 A EP23768257 A EP 23768257A EP 4565084 A1 EP4565084 A1 EP 4565084A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
article
segment
segments
rod
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23768257.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Jendrian
Torsten Mörke
Nils Hofmann
Stefan Homann
Chris Karwat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4565084A1 publication Critical patent/EP4565084A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/47—Attaching filters or mouthpieces to cigars or cigarettes, e.g. inserting filters into cigarettes or their mouthpieces
    • A24C5/475—Attaching filters or mouthpieces to cigars or cigarettes, e.g. inserting filters into cigarettes or their mouthpieces adapted for composite filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0275—Manufacture of tobacco smoke filters for filters with special features
    • A24D3/0287—Manufacture of tobacco smoke filters for filters with special features for composite filters

Definitions

  • the invention relates to a rod-shaped multi-segment article group for the tobacco processing industry and to a method for producing, in particular non-coated, rod-shaped multi-segment article groups for the tobacco processing industry.
  • multi-segment filter rods various rod-shaped segments, in the form of base rods or strand sections, are provided and assembled using a drum machine to form a rod-shaped multi-segment article, which is then covered by means of a wrapping material strip.
  • EP 1 691 633 B1 discloses a drum machine for the tobacco processing industry for producing multi-segment articles, the drum machine comprising a plurality of feed modules that provide rod-shaped segments and feed them to a transport route.
  • One object of the present invention is, among other things, to provide a rod-shaped multi-segment article group for the tobacco processing industry for improved further processing of the multi-segment article group, for example when wrapping the rod-shaped multi-segment article group.
  • a rod-shaped multi-segment article group for the tobacco processing industry with several, in particular more than 2, 3, 4, 5 or more, rod-shaped cylindrical, in particular cylindrical, article segments, the article segments in the longitudinal axial direction of the rod-shaped multi-segment article group, preferably without any spacing , are arranged one behind the other, with at least two, in particular more than 2, 3, 4 or more or all, article segments having different diameters, in particular outer diameters, and different elastic properties in the radial direction of the article segments.
  • the invention is based on the idea that a, preferably non-covered, multi-segment article group is provided, for example for further processing on a drum machine, by wrapping the multi-segment article group, the multi-segment article group having a longitudinal axis along which several cylindrical or cylindrical article segments are arranged next to one another or one behind the other.
  • the article segments are arranged without any spacing along the longitudinal axis of the multi-segment article group, i.e. without any spacing, so that the head ends of the adjacent article segments touch each other.
  • At least two or more or all article segments of the multi-segment article group each have different diameters, with the article segments having different elasticities
  • the multi-segment article group has cylindrical article segments of different hardness and softness, which means that the radially elastic properties of the article segments differ. Due to the different elastic properties in the radial direction of the article segments, it is possible for the article segments to be deformed differently in a processing step, for example when rolling the provided multi-segment article group with a wrapping material strip in a rolling channel.
  • two, in particular more than 2, 3, 4 or more or all, article segments have different elastic properties in the radial direction of the article segments when subjected to a force, in particular a predetermined and/or constant force.
  • a measure of the different elastic properties of the article segments in the radial direction of the article segments is given, for example, by the respective elasticity modulus of the article segments, preferably in the radial direction.
  • the different elasticity moduli of the article segments allow the hardness or stiffness, preferably in the radial direction of the article segments, or the softness of the article segments to be classified or described.
  • the differently hard or soft or the differently radially elastic article segments are made due to the different diameters as a result of a shaped or linear-surface contact with a pressing device, such as a rolling hand, pressed and/or deformed.
  • a pressing device such as a rolling hand
  • the diameters of the article segments and the, preferably radially elastic, properties in the radial direction of the individual article segments are coordinated with one another in such a way that when a force is applied or when deformed, for example when pressed in a rolling hand during a rolling process for attachment a wrapping material strip to the rod-shaped multi-segment article group, which, after being rolled, has a completely constant diameter in the longitudinal axial direction.
  • the (outer) diameters of the individual article segments are predetermined by the radially elastic properties of the hardest article segment when assembling or providing the rod-shaped multi-segment article group, whereby, for example, the pressure on a suction roller, by means of which the material strips are attached to the, in particular non-coated, rod-shaped multi-segment article groups, and the contact pressure for the multi-segment article group in a rolling device are determined.
  • the diameters of the softer segments are or will be adapted to the hardest article segment of the multi-segment article group.
  • the rod-shaped multi-segment article groups as well as the article segments provided are continuously conveyed on a drum machine on conveyor drums or conveyor devices in the transverse axial direction.
  • the article segments are made of different materials and/or have different cross-sectional shapes. Furthermore, it is provided within the scope of the invention that the article segments also have different lengths, based on the longitudinal extent of the article segments or the longitudinal extent of the multi-segment article groups.
  • the article segments of the multi-segment article groups can be designed as fully cylindrical article segments or as hollow cylindrical article segments, such as paper tubes or tubes, or from article segments with crimped materials, such as PLA film.
  • the article segments can also be designed as cylindrical heating elements or as segments made of plastic or as article segments for heat-burn products or as alternative smoking products or the like with cylindrical or cylindrical article segments from the tobacco processing industry.
  • the rod-shaped multi-segment article groups according to the invention can be produced on a multi-segment rod production machine of the tobacco processing industry, wherein the article segments and the multi-segment article groups are conveyed transversely axially on the machine, in particular continuously.
  • the radially elastically hardest article segment has the smallest diameter of the article segments of the multi-segment article group and/or the radially elastically softest article segment has the largest diameter of the article segments of the multi-segment article group.
  • the radially elastically hardest article segment is here an article segment that has the lowest elastic property in the radial direction of the multi-segment article group and/or the largest modulus of elasticity.
  • the radially elastically softest article segment has the greatest elastic property in the radial direction of the multi-segment article group and/or the smallest modulus of elasticity. For example, an article segment with a lower elastic property in the radial direction has a larger modulus of elasticity than an article segment with a larger elastic property in the radial direction that has a smaller modulus of elasticity.
  • the rod-shaped multi-segment article group is characterized in that a radially elastically softer article segment has a larger diameter than a radially elastically harder article segment.
  • the multi-segment article group provided is wrapping-free.
  • non-wrapped entire multi-segment article groups can be covered with a wrapping material strip in a further process.
  • the individual article segments of the multi-segment article group are not surrounded by and connected by a wrapping material strip for the entire multi-segment article group.
  • At least one or more article segments of the provided, preferably non-covered, multi-segment article group are covered.
  • the multi-segment article group it is preferred that at least two, in particular more than 2, 3, 4, 5 or more, article segments each consist of different materials and each have different radially elastic properties.
  • an embodiment of the multi-segment article group is characterized in that at least two, in particular more than 2, 3, 4, 5 or more, article segments consist of the same material and each have a different, preferably internal, cross-sectional shape, the at least two Article segments each have different radial elastic properties in the radial direction.
  • the object is achieved by a method for producing, in particular non-coated, rod-shaped multi-segment article groups of the tobacco processing industry with several, in particular more than 2, 3, 4, 5 or more, rod-shaped cylindrical, in particular cylindrical, article segments, wherein the article segments and/or the rod-shaped multi-segment article groups are preferably continuously conveyed transversely axially, wherein the article segments are arranged one behind the other in the longitudinal axial direction of the respective multi-segment article groups, wherein at least two, in particular more than 2, 3, 4 or more or all, article segments of one or each multi-segment article group have different diameters and different elastic properties in the radial direction of the article segments, in particular when subjected to a force, in particular a predetermined and/or constant force.
  • the multi-segment production article groups are provided on an assembly device or multi-segment article production machine, such as for filter rods or the like.
  • the article segments of individual modules are provided individually or in groups and assembled on the production machine to form non-enveloped multi-segment article groups.
  • a further development of the method is characterized in that after the provision of the rod-shaped multi-segment article groups, the article segments of one or each multi-segment article group are wrapped, preferably together, by a wrapping material strip in a wrapping process in order to connect the article segments of one or each multi-segment article group to one another.
  • the wrapping of the rod-shaped multi-segment article groups takes place on a wrapping device of a further processing machine with a rolling device for the multi-segment article groups, wherein the rolling device here is, for example, a suction roller for attaching a wrapping material strip to the respective (non-wrapped) multi-segment article groups and/or a rolling device with a rolling drum and a rolling hand arranged on the rolling drum.
  • the rolling device here is, for example, a suction roller for attaching a wrapping material strip to the respective (non-wrapped) multi-segment article groups and/or a rolling device with a rolling drum and a rolling hand arranged on the rolling drum.
  • a rolling channel is formed between the rolling drum and the rolling hand for the multi-segment article groups to be wrapped, wherein the multi-segment article groups are each wrapped by the wrapping material strip within the rolling channel, wherein during the wrapping the individual article segments of the multi-segment article groups, which differ in diameter, are uniformly pressed and/or deformed in the radial direction due to the different elastic properties, wherein the shape of the wrapped wrapping material strip and of the wrapped multi-segment article groups subsequently have a uniform cylindrical shape after wrapping.
  • the method is characterized in that after the wrapping process, the wrapped multi-segment article groups have a consistently constant diameter in the longitudinal axial direction.
  • Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through a rod-shaped multi-segment article group.
  • FIG. 1 an exemplary embodiment of an uncoated rod-shaped multi-segment article group 1 with several article segments 10, 20, 30, 40 is shown in cross section schematically and not to scale, the article segments 10, 20, 30, 40 each having different outer diameters.
  • the article segments 10, 20, 30 have a fully cylindrical shape.
  • the article segment 40 is designed as a hollow cylinder with a cavity inside the article segment 40.
  • the fully cylindrical article segments 10, 20, 30 are made in particular from different materials.
  • the rod-shaped multi-segment article group 1 shown in FIG. 1 is not covered by a strip of wrapping material.
  • Fig. 1 the shape of a multi-segment article group 1 covered by a wrapping material strip 50 is shown schematically in cross section with dashed lines.
  • FIG. 1 The illustration in Fig. 1 is not to scale. As can be seen from Fig. 1, the article segments 10, 20, 30, 40 have different outer diameters. After the multi-segment article group 1 has been wrapped with the wrapping material strip 50, the multi-segment article group 1 is smaller in (outer) diameter than the individual (outer) diameters of the article segments 10, 20, 30, 40.
  • the respective multi-segment article group 1 is, for example, in a rolling channel between a rolling drum and a Roll hand pressed together, the outer diameters of the article segments 10, 20, 30, 40 not covered by the wrapping material strip 50 in the initial state being determined depending on their respective individual radial elastic properties in such a way that all article segments 10, 20, 30, 40 after being wrapped with the Wrapping material strips 50 in the compressed final state exert the same external pressure or compression pressure on the wrapping material strips 50.
  • the (outer) diameter is constant throughout the entire length in the longitudinal axial direction.
  • the article segments 10, 20, 30, 40 are shown individually, with the head ends of the neighboring article segments 10, 20, 30, 40 touching each other before the rod-shaped multi-segment article group 1 is wrapped.
  • the article segments 10, 20, 30, 40 are arranged one behind the other in the longitudinal axial direction without any gaps.
  • Article segments 10, 20, 30 and 40 are designed as solid cylinders and therefore have no inner diameter.
  • Article segment 40 is designed as a hollow cylinder and has an inner diameter of 3.5 mm, for example.
  • the article segments 10, 20, 30, 40 have corresponding elastic moduli, with only the respective elastic moduli (E-modules) being shown in relation to the elastic modulus E1 of the article segment 10 for reasons of better representation.
  • the modulus of elasticity represents a material property of the respective article segments 10, 20, 30, 40 and represents the elastic property of the respective article segment in the radial direction.
  • the table also shows the initial outside diameters of the individual article segments 10, 20, 30, 40 (before forming a wrapped multi-segment article group).
  • the outer diameter is 6.90 mm.
  • a contact pressure is set accordingly when rolling the multi-segment article group 1, for example in a rolling device.
  • the hardest article segment of the multi-segment article group 1 is the article segment 20, as this has an e-modulus three times larger than the article segment 10 with the e-module E1.
  • the article segment 20 is therefore significantly radially elastically stiffer or harder than the article segment 10.
  • the article segment 20 thus has a larger modulus of elasticity than the article segment 10.
  • the third article segment 30 has an elastic modulus that corresponds to half of the elastic modulus E1 of the article segment 10.
  • the article segment 30 is therefore radially elastically softer than the article segment 10.
  • the contact pressure by a rolling hand when wrapping the multi-segment article group 1 for all article segments 10, 20, 30, 40 during the rolling of the multi-segment article group in a rolling channel is approximately identical or the same for a, in particular uniform, deformation of the article segments 10, 20, 30, 40 is, the non-covered article segments 10, 20, 30, 40 of the multi-segment article group 1 have, due to their different radial stiffnesses or the different elastic properties in the radial direction, the initial outer diameters specified in the table, which are larger than the (final) outer diameter. .
  • the differences in the diameter of the article segments before wrapping with a wrapping material strip are preferably between 0.02 mm and 0.30 mm, preferably between 0.02 mm and 0.20 mm.
  • multi-segment article groups according to the invention (not shown here), this can, for example, only have three article segments.
  • the multi-segment article group can be composed of the article segment 10, the article segment 20 and the article segment 30 or another combination of the article segments.

Landscapes

  • Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. eine stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) der Tabak verarbeitenden Industrie mit mehreren, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, stabförmigen zylinderförmigen, insbesondere zylindrischen, Artikelsegmenten (10, 20, 30, 40), wobei die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) in längsaxialer Richtung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe (1), vorzugsweise abstandsfrei, hintereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) jeweils unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) aufweisen.

Description

Stabförmige Multisegmentartikelgruppe der Tabak verarbeitenden Industrie
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine stabförmige Multisegmentartikelgruppe der Tabak verarbeitenden Industrie sowie ein Verfahren zum Herstellen von, insbesondere nicht-umhüllten, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen der Tabak verarbeitenden Industrie.
Zur Herstellung von Multisegmentartikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, wie z.B. Multisegmentfilterstäbe, werden verschiedene stabförmige Segmente, in Form von Basisstäben oder von Strangabschnitten, bereitgestellt und mittels einer Trommelmaschine zu einem stabförmigen Multisegmentartikel zusammengestellt, der anschließend mittels eines Umhüllungsmaterialstreifens umhüllt wird.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Basisstäbe herzustellen und mittels einzelner Zuführmodule dem Bearbeitungsprozess der Trommelmaschine zuzuführen oder die Trommelmaschine direkt mit einer Strangmaschine zu verbinden, um Strangabschnitte direkt weiterzuverarbeiten. EP 1 691 633 B1 offenbart beispielsweise eine Trommelmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zum Herstellen von Multisegmentartikeln, wobei die Trommelmaschine mehrere Zuführmodule umfasst, die stabförmige Segmente bereitstellen und einer Transportstrecke zuführen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht u.a. darin, eine stabförmige Multisegmentartikelgruppe der Tabak verarbeitenden Industrie für eine verbesserte Weiterverarbeitung der Multisegmentartikelgruppe z.B. beim Umhüllen der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine stabförmige Multisegmentartikelgruppe der Tabak verarbeitenden Industrie mit mehreren, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, stabförmigen zylinderförmigen, insbesondere zylindrischen, Artikelsegmenten, wobei die Artikelsegmente in längs- axialer Richtung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe, vorzugsweise abstandsfrei, hintereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente unterschiedliche Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, und unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente aufweisen.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass eine, vorzugsweise nichtumhüllte, Multisegmentartikelgruppe z.B. für die weitere Verarbeitung an einer Trommelmaschine durch Umhüllung der Multisegmentartikelgruppe bereitgestellt wird, wobei die Multisegmentartikelgruppe eine Längsachse aufweist, entlang der mehrere zylinderförmige oder zylindrische Artikelsegmente nebeneinander oder hintereinander angeordnet sind. Hierbei sind insbesondere die Artikelsegmente ohne Abstand entlang der Längsachse der Multisegmentartikelgruppe, d.h. abstandsfrei, angeordnet, so dass sich die Kopfenden der benachbarten Artikelsegmente berühren.
Gemäß der Erfindung weisen wenigstens zwei oder mehr oder alle Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppe jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, wobei die Artikelsegmente unterschiedlich elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente oder der Multisegmentartikelgruppe, d.h. in einer zur Längsachse der Artikelsegmente oder der Multisegmentartikelgruppe senkrechten Ebene aufweisen. Beispielsweise weist die Multisegmentartikelgruppe hierbei unterschiedlich harte sowie unterschiedlich weiche zylinderförmige Artikelsegmente auf, wodurch sich die radial elastischen Eigenschaften der Artikelsegmente unterscheiden. Aufgrund der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften in radialer der Artikelsegmente ist es möglich, dass die Artikelsegmente in einem Verarbeitungsprozessschritt, z.B. beim Umrollen der bereitgestellten Multisegmentartikelgruppe mit einem Umhüllungsmaterialstreifen in einem Rollkanal, sich unterschiedlich verformen lassen.
Im Rahmen der Erfindung ist es insbesondere vorgesehen, dass zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente bei Beaufschlagung mit einer, insbesondere vorbestimmten und/ oder konstanten, Kraft aufweisen.
Ein Maß für die unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der Artikelsegmente in radialer Richtung der Artikelsegmente ist beispielsweise durch das jeweilige Elastizitätsmodul der Artikelsegmente, vorzugsweise in radialer Richtung, gegeben. Durch die unterschiedlichen Elastizitätsmodule der Artikelsegmente lassen die Härte oder die Steifigkeit, vorzugsweise in radialer Richtung der Artikelsegmente, oder die Weichheit der Artikelsegmente klassifizieren oder beschreiben.
Bei der Weiterverarbeitung der, insbesondere nicht-umhüllten, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen z.B. in einem Umhüllungsprozess mit einem Umhüllungsmaterialstreifen, werden die unterschiedlich harten oder weichen oder die unterschiedlich radial elastischen Artikelsegmente aufgrund der voneinander verschiedenen Durchmesser in Folge eines förmigen oder linearflächigen Kontakts mit einer Anpressvorrichtung, wie z.B. einer Rollhand, gedrückt und/oder verformt. Hierbei ist der Anpressdruck für weiche, vorzugsweise flexible, Artikelsegmente geringer als der Anpressdruck auf härtere Artikelsegmente in der Rollhand.
Bei den erfindungsgemäßen stabförmigen Multisegmentartikelgruppen sind bei den einzelnen Artikelsegmenten die Durchmesser der Artikelsegmente und die, vorzugsweise radial elastischen, Eigenschaften in radialer Richtung derart aufeinander abgestimmt, dass beim Aufbringen einer Kraft oder bei der Verformung, z.B. beim Anpressen in einer Rollhand während eines Umrollungsprozesses zum Anbringen eines Umhüllungsmaterialstreifens an die stabförmige Multisegmentartikelgruppe, die nach der Umrollung fertig hergestellten, umhüllten stabförmigen Multisegmentartikelgruppen einen durchgehend konstanten Durchmesser in längsaxia- ler Richtung aufweisen.
Die (Außen-)Durchmesser der einzelnen Artikelsegmente sind aufgrund ihrer eigenen radial elastischen Eigenschaften bei der Zusammenstellung oder Bereitstellung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe durch die radial elastischen Eigenschaften des härtesten Artikelsegments vorbestimmt, wodurch beispielsweise die Anpressung an einer Saugwalze, mittels der die Materialstreifen an die, insbesondere nicht-umhüllte, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen angeheftet werden, und der Anpressdruck für die Multisegmentartikelgruppe in einer Rollvorrichtung bestimmt ist. Bei der Bereitstellung der aus mehreren verschiedenen Artikelsegmenten gebildeten Multisegmentartikelgruppe sind oder werden die Durchmesser der weicheren Segmente an das härteste Artikelsegment der Multisegmentartikelgruppe angepasst. Dadurch ist es möglich, dass während eines Umrollungsprozesses bei den weicheren, flexibleren Artikelsegmenten mit dem größeren Durchmesser eine höhere Verformung bei der Umhüllung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe als bei den härteren Artikelsegmenten, die geringere Durchmesser aufweisen, bewirkt wird. Im Rahmen der Erfindung werden die stabförmigen Multisegmentartikelgruppen sowie die bereitgestellten Artikelsegmente an einer Trommelmaschine durchgehend auf Fördertrommeln oder Fördereinrichtungen in queraxialer Richtung gefördert.
Weiter ist im Rahmen der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, dass die Artikelsegmente aus unterschiedlichen Materialien und/oder mit unterschiedlichen Querschnittsformen unterscheiden. Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Artikelsegmente auch unterschiedliche Längen, bezogen auf die Längserstreckung der Artikelsegmente oder der Längserstreckung der Multisegmentartikelgruppen aufweisen. Beispielsweise können die Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppen als vollzylindrische Artikelsegmente oder als hohlzylindrische Artikelsegmente, wie z.B. Papierhülsen oder Röhren, oder aus Artikelsegmenten mit gekrimpten Materialien, wie z.B. PLA-Folie, ausgebildet sein. Außerdem können auch die Artikelsegmente als zylinderförmige Heizelemente oder als Segmente aus Kunststoff oder auch als Artikelsegmente für Heat-Burn-Produkte oder als alternative Rauchprodukte oder dergleichen mit zylindrische oder zylinderförmigen Artikelsegmente der Tabak verarbeitenden Industrie ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäßen stabförmigen Multisegmentartikelgruppen können hierbei an einer Multisegmentstabherstellungsmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie hergestellt werden, wobei die Artikelsegmente sowie die Multisegmentartikelgruppen hierbei, insbesondere durchgehend, an der Maschine queraxial gefördert werden.
Durch die bereitgestellten, insbesondere nicht-umhüllten, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen wird bei der Weiterverarbeitung der Multisegmentartikelgruppen, z.B. in einer Umhüllungsvorrichtung der Maschine erreicht, dass nach dem Umhüllen die hergestellten umhüllten Multisegmentartikelgruppen hierbei einen durchgehend konstanten Durchmesser aufweist, da während des Umhüllungsprozesses durch die elastische Verformung z.B in einem Rollkanal durch eine Rollhand oder dergleichen, eine gleichmäßige Pressung der einzelnen Artikelsegmente einer Multisegmentartikelgruppe bewirkt wird und dadurch die Form des Umhüllungsstreifens gleichmäßig zylindrisch bei den verarbeiteten stabförmigen umhüllten Multisegmentartikelgruppen ist. Aufgrund der gleichmäßigen Pressung der einzelnen Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppen während des Umhüllungsprozesses werden Knicke oder Einschnürungen oder andere mechanische sowie optisch Defekte vermieden, da bei dem Umhüllungsprozess eine gleichmäßige Pressung der einzelnen Artikelsegmente mit ihren unterschiedlichen radialen elastischen Eigenschaften auf dem Umhüllungsmaterialstreifen erreicht wird.
Dazu ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das radial elastisch härteste Artikelsegment den kleinsten Durchmesser der Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppe aufweist und/oder das radial elastisch am weichsten Artikelsegment den größten Durchmesser der Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppe aufweist. Das radial elastisch härteste Artikelsegment ist hierbei ein Artikelsegment, das die geringste elastische Eigenschaft in radialer Richtung der Multisegmentartikelgruppe und/oder den größten Elastizitätsmodul aufweist. Entsprechend weist das radial elastisch am weichsten Artikelsegment die größte elastische Eigenschaft in radialer Richtung der Multisegmentartikelgruppe und/oder den kleinsten Elastizitätsmodul auf. Ein Artikelsegment mit einer geringeren elastischen Eigenschaft in radialer Richtung weist beispielsweise einen größeren Elastizitätsmodul als ein Artikelsegment mit einer größeren elastischen Eigenschaft in radialer Richtung auf, das einen kleineren Elastizitätsmodul aufweist.
Ferner zeichnet sich eine Weiterbildung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe dadurch aus, dass ein radial elastisch weicheres Artikelsegment einen größeren Durchmesser als ein radial elastisch härteres Artikelsegment aufweist. Vorzugsweise ist die bereitgestellte Multisegmentartikelgruppe umhüllungsfrei. Dadurch kann bereitgestellte, nicht-umhüllte gesamte Multisegmentartikelgruppen in einem weiteren Prozess mit einem Umhüllungsmaterialstreifen umhüllt werden. Bei den bereitgestellten, umhüllungsfreien Multisegmentartikelgruppen sind die einzelnen Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppe nicht von einem Umhüllungsmaterialstreifen für die gesamte Multisegmentartikelgruppe umgeben und durch diesen verbunden.
In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass wenigstens ein oder mehrere Artikelsegmente der bereitgestellten, vorzugsweise nichtumhüllten, Multisegmentartikelgruppe umhüllt sind.
Des Weiteren ist es bei der Multisegmentartikelgruppe bevorzugt, dass wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, Artikelsegmente aus jeweils verschiedenen Materialien bestehen und jeweils unterschiedliche radial elastische Eigenschaften aufweisen.
Ferner zeichnet sich eine Ausgestaltung der Multisegmentartikelgruppe dadurch aus, dass wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 o- der mehr, Artikelsegmente aus dem gleichen Material bestehen und jeweils eine unterschiedliche, vorzugsweise innere, Querschnittsform aufweisen, wobei die wenigstens zwei Artikelsegmente jeweils unterschiedliche radiale elastische Eigenschaften in radialer Richtung aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die stabförmigen Multisegmentartikelgruppen mehrere Artikelsegmente der gleichen Art aufweisen. Beispielsweise ist es hierbei möglich, dass die Multisegmentartikelgruppen jeweils stabförmige Segmentuntergruppen mit einzelnen Artikelsegmenten aufweisen, wobei die Segmentuntergruppen in der Anordnung der jeweiligen Artikelsegmente gleichartig ausgebildet sind. Insbesondere ist es hierbei auch möglich, dass die Segmentuntergruppen der bereitgestellten Multisegmentartikelgruppen symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von, insbesondere nicht-umhüllten, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen der Tabak verarbeitenden Industrie mit mehreren, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, stabförmigen zylinderförmigen, insbesondere zylindrischen, Artikelsegmenten, wobei die Artikelsegmente und/oder die stabförmigen Multisegmentartikelgruppen, vorzugsweise kontinuierlich, queraxial gefördert werden, wobei die Artikelsegmente in längsaxialer Richtung der jeweiligen Multisegmentartikelgruppen hintereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente einer oder jeder Multisegmentartikelgruppe unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente, insbesondere bei Beaufschlagung mit einer, insbesondere vorbestimmten und/oder konstanten, Kraft, aufweisen. Hierbei werden im Rahmen der Erfindung die Multisegmentherstellungsartikelgruppen an einer Zusammenstellvorrichtung oder Multisegmentartikelherstellungsmaschine, wie z.B. für Filterstäbe oder dergleichen, bereitgestellt. Insbesondere werden die Artikelsegmente von einzelnen Modulen jeweils einzeln oder gruppenweise bereitgestellt und an der Herstellungsmaschine zu nicht-umhüllten Multisegmentartikelgruppen zusammengestellt.
Ferner zeichnet sich eine Weiterbildung des Verfahrens dadurch aus, dass nach der Bereitstellung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppen die Artikelsegmente einer oder jeder Multisegmentartikelgruppen, vorzugsweise gemeinsam, von einem Umhüllungsmaterialstreifen in einen Umhüllungsprozess umhüllt werden, um die Artikelsegmente einer oder jeder Multisegmentartikelgruppe miteinander zu verbinden. Beispielsweise erfolgt die Umhüllung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppen an einer Umhüllungseinrichtung einer Weiterverarbeitungsmaschine mit einer Rolleinrichtung für die Multisegmentartikelgruppen, wobei die Rolleinrichtung hierbei beispielsweise eine Saugwalze zum Anheften eines Umhüllungsmaterialstreifens an die jeweiligen (nicht-umhüllten) Multisegmentartikelgruppen und/oder eine Rollvorrichtung mit einer Rolltrommel und einer an der Rolltrommel angeordneten Rollhand aufweisen. Zwischen der Rolltrommel und der Rollhand wird ein Rollkanal für die zu umhüllenden Multisegmentartikelgruppen ausgebildet, wobei innerhalb des Rollkanals die Multisegmentartikelgruppen jeweils von dem Umhüllungsmaterialstreifen umhüllt werden, wobei während der Umrollung die einzelnen und sich im Durchmesser unterscheidenden Artikelsegmente der Multisegmentartikelgruppen aufgrund der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften in radialer Richtung gleichmäßig gepresst und/oder verformt werden, wobei anschließend die Form des umwickelten Umhüllungsmaterialstreifens sowie der umhüllten Multisegmentartikelgruppen eine gleichmäßige zylindrische Form nach der Umhüllung aufweisen.
Dazu ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass während des Umhüllungsprozesses alle Artikelsegmente der stabförmigen Multisegmentartikelgruppen jeweils mit derselben, insbesondere vorbestimmten und/oder konstanten, Kraft beaufschlagt werden und/oder auf einen gleichen, vorzugsweise konstanten und vorbestimmten, Durchmesser verformt werden
Ferner zeichnet sich das Verfahren in einer Ausgestaltung dadurch aus, dass nach dem Umhüllungsprozess die umhüllten Multisegmentartikelgruppen in längsaxialer Richtung einen durchgehend konstanten Durchmesser aufweisen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen wird. Es zeigt: Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine stabförmige Multisegmentartikelgruppe.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
In Fig. 1 ist im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine nicht-umhüllte stabförmige Multisegmentartikelgruppe 1 mit mehreren Artikelsegmenten 10, 20, 30, 40 schematisch und nicht maßstabsgetreu gezeigt, wobei die Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 jeweils unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Die Artikelsegmente 10, 20, 30 weisen eine vollzylindrische Form auf. Das Artikelsegment 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder mit einem Hohlraum im Inneren des Artikelsegments 40 ausgebildet. Die vollzylindrischen Artikelsegmente 10, 20, 30 sind insbesondere aus verschiedenen Materialien hergestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte stabförmige Multisegmentartikelgruppe 1 ist hierbei nicht von einem Umhüllungsmaterialstreifen umhüllt. In Fig. 1 ist schematisch mit gestrichenen Linien die Form einer von einem Umhüllungsmaterialstreifen 50 umhüllten Multisegmentartikelgruppe 1 mit gestrichenen Linien im Querschnitt schematisch dargestellt.
Die Darstellung in Fig. 1 ist nicht maßstabsgetreu. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weisen die Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 unterschiedliche Außendurchmesser auf. Nach der Umhüllung der Multisegmentartikelgruppe 1 mit dem Umhüllungsmaterialstreifen 50 ist die Multisegmentartikelgruppe 1 im (Außen-)Durchmesser kleiner als die einzelnen (Außen-)Durchmes- ser der Artikelsegmente 10, 20, 30, 40.
Während der Umhüllung wird die jeweilige Multisegmentartikelgruppe 1 zum Beispiel in einem Rollkanal zwischen einer Rolltrommel und einer Rollhand zusammengepresst, wobei die Außendurchmesser der im Anfangszustand von dem Umhüllungsmaterialstreifen 50 nicht umhüllten Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 in Abhängigkeit ihrer jeweiligen individuellen radial elastischen Eigenschaften derart bestimmt sind, dass alle Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 nach ihrer Umhüllung mit dem Umhüllungsmaterialstreifen 50 im zusammengepressten Endzustand auf dem Umhüllungsmaterialstreifen 50 einen gleichen Außendruck oder Pressungsdruck ausüben.
Entlang der Längsachse der umhüllten Multisegmentartikelgruppe 1 ist hierbei der (Außen-)Durchmesser über die gesamte Länge in längsaxialer Richtung durchgehend konstant. Aus Gründen der besseren Darstellbar- keit, sind die Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 vereinzelnd dargestellt, wobei vor der Umhüllung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe 1 die Kopfenden der benachbarten Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 sich berühren. Dabei sind die Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 in längsaxialer Richtung abstandsfrei hintereinander angeordnet.
In der nachfolgenden beispielhaften Tabelle sind die Eigenschaften der Artikelsegmente 10, 20, 30 und 40 zusammengefasst. Hierbei sind die Artikelsegmente 10, 20, 30 als Vollzylinder ausgebildet und weisen somit keinen Innendurchmesser auf. Das Artikelsegment 40 ist als Hohlzylinder ausgebildet und weist beispielsweise einen Innendurchmesser von 3,5 mm auf.
Die Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 weisen entsprechende Elastizitätsmodule auf, wobei aus Gründen der besseren Darstellbarkeit lediglich die jeweiligen Elastizitätsmodule (E-Module) jeweils in Bezug auf das Elastizitätsmodul E1 des Artikelsegments 10 gezeigt sind. Das Elastizitätsmodul stellt hierbei eine Werkstoffeigenschaft der jeweiligen Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 dar und stellt hierbei elastische Eigenschaft des jeweiligen Artikelsegments in radialer Richtung dar. Ferner sind in der Tabelle auch die anfänglichen Außendurchmesser der einzelnen Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 (vor Bildung einer umhüllten Multisegmentartikelgruppe) aufgeführt.
Tabelle
Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt nach der Umhüllung der Multisegmentartikelgruppe 1 der Außendurchmesser 6,90 mm. Entsprechend ist ein Anpressdruck bei der Umrollung der Multisegmentartikelgruppe 1 , z.B. in einer Rolleinrichtung, eingestellt.
Das härteste Artikelsegment der Multisegmentartikelgruppe 1 ist das Artikelsegment 20, da dieses einen dreifach größeren E-Modul als das Artikelsegment 10 mit dem E-Modul E1 aufweist. Damit ist das Artikelsegment 20 deutlich radial elastisch steifer oder härter als das Artikelsegment 10. Das Artikelsegment 20 weist somit einen größeren Elastizitätsmodul als das Artikelsegment 10 auf. Das dritte Artikelsegment 30 weist einen E-Modul auf, der der Hälfte des Elastizitätsmoduls E1 des Artikelsegments 10 entspricht. Damit ist das Artikelsegment 30 radial elastisch weicher als das Artikelsegment 10.
Das hohlzylindrisch ausgebildete Artikelsegment 40 weist wie das vollzylindrische Artikelsegment 20 dreifach größeren E-Modul als das Artikelsegment 10 mit dem E-Modul E1 auf, wobei der E-Modul von Artikelsegment 40 abgesehen von numerischen Rundungen bei den Nachkommastellen annähernd dem dreifachen E-Modul E1 entspricht. Allerdings unterscheiden sich das Artikelsegment 20 und das Artikelsegment 40 in ihrer Querschnittform. In anderen Ausgestaltungen der Multisegmentartikelgruppe 1 ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass z.B. das E-Modul des Artikelsegments 40 gleich oder annährend kleiner oder annähernd größer als das E- Modul des Artikelsegments 20 ist.
Damit der Anpressdruck durch eine Rollhand bei der Umhüllung der Multisegmentartikelgruppe 1 für alle Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 während der Rollung der Multisegmentartikelgruppe in einem Rollkanal annähernd identisch oder gleich für eine, insbesondere gleichmäßige, Verformung der Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 ist, weisen die nicht-umhüllten Artikelsegmente 10, 20, 30, 40 der Multisegmentartikelgruppe 1 aufgrund ihrer unterschiedlichen radialen Steifigkeiten oder der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften in radialer Richtung die in der Tabelle angegebenen Anfangsaußendurchmesser auf, die größer sind als der (End-)Au- ßendurchmesser der von dem Umhüllungsmaterialstreifen 50 fertig umhüllten Multisegmentartikelgruppe 1.
Je nach Material der entsprechenden Artikelsegmente betragen vorzugsweise die Unterschiede der Durchmesser der Artikelsegmente vor der Umhüllung mit einem Umhüllungsmaterialstreifen zwischen 0,02 mm bis und 0,30 mm, vorzugsweise zwischen 0,02 mm bis 0,20 mm.
Bei weiteren erfindungsgemäßen (hier nicht dargestellten) Multisegmentartikelgruppen kann diese beispielsweise nur drei Artikelsegmente aufweisen. Dabei kann die Multisegmentartikelgruppe zusammengesetzt sein aus dem Artikelsegment 10, dem Artikelsegment 20 und dem Artikelsegment 30 oder einer anderen Kombination der Artikelsegmente.
Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Bezugszeichenliste
1 Multisegmentartikelgruppe
10 Artikelsegment 20 Artikelsegment
30 Artikelsegment
40 Artikelsegment
50 Umhüllungsmaterialstreifen

Claims

Stabförmige Multisegmentartikelgruppe der Tabak verarbeitenden Industrie Patentansprüche
1. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) der Tabak verarbeitenden Industrie mit mehreren, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, stabförmigen zylinderförmigen, insbesondere zylindrischen, Artikelsegmenten (10, 20, 30, 40), wobei die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) in längsaxialer Richtung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe (1), vorzugsweise abstandsfrei, hintereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) aufweisen.
2. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das radial elastisch härteste Artikelsegment den kleinsten Durchmesser der Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) der Multisegmentartikelgruppe (1) aufweist und/oder das radial elastisch am weichsten Artikelsegment den größten Durchmes- ser der Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) der Multisegmentartikelgruppe (1) aufweist. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial elastisch weicheres Artikelsegment einen größeren Durchmesser als ein radial elastisch härteres Artikelsegment aufweist. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellte Multisegmentartikelgruppe (1) umhüllungsfrei ist. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein oder mehrere Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) der bereitgestellten Multisegmentartikelgruppe (1) umhüllt sind. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) aus jeweils verschiedenen Materialien bestehen und jeweils unterschiedliche radial elastische Eigenschaften aufweisen. Stabförmige Multisegmentartikelgruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) aus dem gleichen Material bestehen und jeweils eine unterschiedliche, vorzugsweise innere, Querschnittsform aufweisen, wobei die wenigstens zwei Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) und jeweils unterschiedliche radiale elastische Eigenschaften in radialer Richtung aufweisen. Verfahren zum Herstellen von, insbesondere nicht-umhüllten, stabförmigen Multisegmentartikelgruppen (1) der Tabak verarbeitenden Industrie mit mehreren, insbesondere mehr als 2, 3, 4, 5 oder mehr, stabförmigen zylinderförmigen, insbesondere zylindrischen, Artikelsegmenten (10, 20, 30, 40), wobei die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) und/oder die stabförmigen Multisegmentartikelgruppen (1), vorzugsweise kontinuierlich, queraxial gefördert werden, wobei die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) in längsaxialer Richtung der jeweiligen Multisegmentartikelgruppen (1) hintereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, insbesondere oder mehr als 2, 3, 4 oder mehr oder alle, Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) einer oder jeder Multisegmentartikelgruppe (1) unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche elastische Eigenschaften in radialer Richtung der Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) aufweisen. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bereitstellung der stabförmigen Multisegmentartikelgruppen (1) die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) einer oder jeder Multisegmentartikelgruppe (1) von einem Umhüllungsmaterialstreifen in einem Umhüllungsprozess umhüllt werden, um die Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) Multisegmentartikelgruppe (1) miteinander zu verbinden. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umhüllungsprozesses alle Artikelsegmente (10, 20, 30, 40) der stabförmigen Multisegmentartikelgruppe (1) mit derselben, insbesondere vorbestimmten und/oder konstanten, Kraft beaufschlagt werden und/oder auf einen gleichen, vorzugsweise konstanten und vorbestimmten, Durchmesser verformt werden. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umhüllungsprozess die umhüllten Multisegmentartikelgruppen (1) in längsaxialer Richtung einen durchgehend konstanten Durchmesser aufweisen.
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