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DE102014010572A1 - Faltschachtelklebemaschine mit Schneidestation - Google Patents

Faltschachtelklebemaschine mit Schneidestation Download PDF

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DE102014010572A1
DE102014010572A1 DE102014010572.5A DE102014010572A DE102014010572A1 DE 102014010572 A1 DE102014010572 A1 DE 102014010572A1 DE 102014010572 A DE102014010572 A DE 102014010572A DE 102014010572 A1 DE102014010572 A1 DE 102014010572A1
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Frank Matthias Schmid
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Faltschachtelklebemaschine (100) zur Herstellung von Faltschachteln aus Zuschnitten (50), mit mindestens einer Bearbeitungsstation (4, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 20) zum Bearbeiten der Zuschnitte (50),. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Bearbeitungsstation als Schneidstation (20) ausgeführt, welche mindestens ein angetriebenes Rotationsmesser (21) und mindestens ein rotierendes Messer (22) besitzt, wobei das mindestens eine Rotationsmesser (21) dem Erzeugen mindestens eines Schnittes in Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) und das mindestens eine rotierende Messer (22) dem Erzeugen mindestens eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) dient.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Faltschachtelklebemaschine mit Schneidstation für Faltschachtelzuschnitte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Stand der Technik
  • Bei der Produktion von hochwertigen Druckprodukten beispielsweise Faltschachteln für die Pharma-, Lebensmittel- und Kosmetikindustrie werden hohe Anforderungen an die Qualität sowohl der bedruckten Bogen, als auch der ausgestanzten Faltschachtelzuschnitte bis hin zu den fertig gefalzten und geklebten Faltschachteln, und zusätzlich von der Pharmaindustrie hohe Anforderungen an die Exaktheit der Aufdrucke sowie der Brailleprägungen der hergestellten Faltschachteln gestellt.
  • Zur Herstellung von Faltschachteln werden die Bögen zunächst in einer Druckmaschine bedruckt. Auf den Bögen sind jeweils mehrere Nutzen der herzustellenden Faltschachteln aufgedruckt, die dann in einer Stanze ausgestanzt werden. Die ausgestanzten Faltschachtelzuschnitte werden anschließend einer Faltschachtelklebemaschine zugeführt und hier zu Faltschachteln verarbeitet.
  • Bekannt sind Bierträger aus Karton, z. B. für sechs Bierflaschen. Da diese über viele Ausstanzungen verfügen ist die Zuführung zur Faltschachtelklebemaschine besonders schwierig: die einzelnen Nutzen können leicht miteinander verhaken. Deshalb werden beim Stanzen häufig Produktstege, sogenannte Nicks, in den Nutzen belassen, welche die Nutzen stabilisieren und ein Verhaken im Einleger verhindern sollen. In der Faltschachtelklebemaschine müssen diese Nicks dann durchtrennt werden. Beim Durchtrennen verbleibt jedoch eine ausgefranste, unscharfe Kante.
  • Auf Grund des üblichen Produktionsprozesses können Faltschachteln nur in großen Stückzahlen hergestellt werden. Eine Individualisierung, welche beispielsweise an unterschiedlichen Stellen positionierte Fenster oder unterschiedlich ausgeformte Außenkonturen aufweist, ist nicht möglich.
  • Faltschachtelklebemaschinen zur Herstellung von Faltschachteln aus Faltschachtelzuschnitten weisen bekanntermaßen zumindest die folgenden Module als Bearbeitungsstationen auf:
    • – Einen Einleger, der die zu verarbeitenden Zuschnitte mit hoher Geschwindigkeit aus einem Stapel nacheinander abzieht und einzeln der nachfolgenden ersten Bearbeitungsstation zuführt,
    • – Ein Auftragwerk für Klebstoff, üblicherweise Leim, das auf die zu verklebenden Faltlappen einen Klebstoffstreifen aufträgt und
    • – Eine Faltstation, in der die mit einem Klebestreifen versehenen Zuschnittteile zur Herstellung einer Klebeverbindung um 180° umgelegt, also gefaltet werden.
    • – Im Anschluss an die Faltstation ist üblicherweise eine sogenannte Überleitstation angeordnet, in der die Schachteln gezählt, markiert und – falls schadhaft – ausgeschleust werden können.
    • – Danach folgt eine Pressstation, an deren Anfang ein Schuppenstrom aus gefalteten Zuschnitten gebildet wird, der in der Pressstation für einige Zeit unter Druck gehalten wird, damit die beiden Zuschnitte an der Klebenaht verbunden werden.
  • Die einzelnen Bearbeitungsstationen weisen zum Transport der Faltschachtelzuschnitte angetriebene Fördermittel auf. Diese bestehen beispielsweise aus jeweils einem an der Seite der Maschine angeordneten oberen und unteren Förderriemen, wobei der untere Förderriemen in einer Rollenwange und der obere Förderriemen in einer Rollschiene geführt sind. Die Förderriemen sind querverstellbar angeordnet und können somit auf das jeweilige Faltschachtelzuschnittformat eingestellt werden. Die Zuschnitte werden mit der bedruckten Seite nach unten zwischen dem oberen und unteren Förderriemen transportiert. Aus der EP 2 422 973 A1 bzw. US 8,348,817 B2 ist eine solche Faltschachtelklebemaschine bekannt.
  • Nachteilig an der bekannten Fertigung von Faltschachteln ist einerseits, dass sich einzelne Zuschnitte im Einleger leicht verhaken können. Nachteilig ist auch, dass eine individuelle Gestaltung von Faltschachteln in kleinen Losgrößen nicht wirtschaftlich herstellbar ist.
  • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Faltschachtelklebemaschine zu schaffen welche die Gefahr des Verhakens von Nutzen im Einleger reduziert und die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise behebt. Weitere Aufgabe ist es, eine Faltschachtelklebemaschine zu schaffen welche eine Bearbeitung der Konturen der Faltschachtel ermöglicht.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Faltschachtelmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
  • Die erfindungsgemäße Faltschachtelklebemaschine dient der Herstellung von Faltschachteln aus Zuschnitten, insbesondere aus Papier und Karton, sogenannten Faltschachtelzuschnitten, und besitzt einen Einleger zum Zuführen von Zuschnitten, mindestens eine Bearbeitungsstation zur Bearbeitung der Zuschnitte und einen Ausleger zum Auslegen der Faltschachteln. Die Zuschnitte bzw. Faltschachteln werden in einem Transportsystem in einer Transportrichtung durch die Faltschachtelklebemaschine transportiert, wobei das Transportsystem obere und untere Transportbänder oder -riemen besitzt, zwischen welchen die Zuschnitte bzw. Faltschachteln transportiert werden. In vorteilhafter Weise ist mindestens eine Bearbeitungsstation als Schneidstation ausgeführt und diese besitzt mindestens ein angetriebenes Rotationsmesser und mindestens ein rotierendes Messer. Das mindestens eine Rotationsmesser dient dabei dem Erzeugen mindestens eines Schnittes in Transportrichtung in den Zuschnitt und das mindestens eine rotierende Messer dient dem Erzeugen mindestens eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung in den Zuschnitt. In anderen Worten: Durch das mindestens eine Rotationsmesser wird ein Längsschnitt und durch das mindestens eine rotierende Messer ein Querschnitt in dem Zuschnitt erzeugt. Vorteilhafte Anwendungen dieser erfindungsgemäßen Faltschachtelklebemaschine sind zum Beispiel das Durchtrennen sogenannter Nicks bzw. von ganzen Stegen in der Faltschachtelklebemaschine. Da die Nicks bzw. Stege noch nicht in der Stanzmaschine durchtrennt werden, wird ermöglicht, dass die Zuschnitte im Einleger der Faltschachtelklebemaschine besser vereinzelt werden können, da sie im Bereich der Nicks bzw. Stege nicht miteinander verhaken. Eine weitere vorteilhafte Anwendung ist das Einbringen von Fenstern mit beliebiger Kontur in den Zuschnitt oder ein nachträgliches Verändern bzw. Veredeln der Außenkontur des Zuschnitts. Durch beide Maßnahmen kann flexibel auf Kundenwünsche reagiert werden, und es können so Sonderaktionen von Faltschachteln auch in kleinen Auflagen kostengünstig hergestellt werden. In einer weiteren Anwendung können überschüssige Teilbereiche der Zuschnitte, welche für vorausgehende Produktionsschritte erforderlich waren, zum Beispiel der sogenannte Freischnitt der Staublasche, entfernt werden. Auch können auf einfache Art und Weise Kontrollstreifen bzw. Kontrollelemente von dem Zuschnitt abgetrennt werden, welche während des Produktionsprozesses eine Qualitätsüberprüfung ermöglichen, jedoch für die fertiggestellte Faltschachtel nicht mehr erforderlich sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Anwendung besteht in dem Beschneiden von in einer vorausgehenden Bogenstanz- und -prägemaschine mit einer Heißfolie versehenen Zuschnitten, da an und in den gut abgekühlten Zuschnitten Schnitte mit schärferen Kanten erzeugt werden können als in der Bogenstanzmaschine.
  • In einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Faltschachtelklebemaschine ist jedem mindestens einen Rotationsmesser und jedem mindestens einen rotierenden Messer ein als Rotationsmesser bzw. rotierendes Messer ausgeführtes Gegenmesser zugeordnet zur Ausführung eines sogenannten Scherschnittes. In einer alternativen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Faltschachtelklebemaschine ist jedem mindestens einen Rotationsmesser und jedem mindestens einen rotierenden Messer ein neutraler, rotierender Gegenzylinder zugeordnet, zur Durchführung eines sogenannten Messerschnittes bzw. Quetschschnittes.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Faltschachtelklebemaschine sind das mindestens eine Rotationsmesser und das mindestens eine rotierende Messer an einem gemeinsamen Messerträger befestigt. Dadurch wird ein schneller und einfacher Wechsel der Werkzeuge der Schneidstation von einem Auftrag zum nächsten Auftrag ermöglicht.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bearbeiten von Zuschnitten zur Herstellung von Faltschachteln in einer insbesondere wie obenstehend beschriebenen Faltschachtelklebemaschine, wobei in einem ersten Schritt in den Zuschnitt ein Schnitt in Transportrichtung eingebracht wird und in einem zweiten Schritt ein Schnitt senkrecht zur Transportrichtung in den Zuschnitt eingebracht wird. Die Schnitte dienen dabei dem Durchschneiden von Materialstegen in einem jeweiligen Zuschnitt, dem Ausschneiden von Konturen oder Teilkonturen des Zuschnitts und/oder dem Beschneiden eines Zuschnittes.
  • In einer alternativen Verfahrensvariante kann zuerst der Schnitt senkrecht zur Transportrichtung und dann der Schnitt in Transportrichtung erfolgen.
  • Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
  • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen in schematischer Darstellung
  • 1 eine Faltschachtelklebemaschine mit verschiedenen Bearbeitungsstationen
  • 2 den Aufbau des Transportsystems der Faltschachtelklebemaschine
  • 3 eine Schneidstation
  • 4a und b alternative Ausführungsformen der Schneidstation
  • 4c eine Draufsicht der Schneidestation
  • Alle Faltschachtelklebemaschinen nach den Ausführungsbeispielen enthalten mehrere Bearbeitungsstationen, die von den Schachtelzuschnitten nacheinander durchlaufen werden.
  • 1 zeigt beispielhaft einzelne Bearbeitungsstationen einer bekannten Faltschachtelklebemaschine.
  • Die Faltschachtelklebemaschine 100 beginnt in 1 rechts unten mit einem Einleger 1, der die zu verarbeitenden Zuschnitte mit hoher Geschwindigkeit aus einem Stapel nacheinander abzieht und einzeln der nachfolgenden Bearbeitungsstation zuführt. Im Anschluss an den Einleger 1 folgt eine Ausrichtestation 4, in der die Zuschnitte einzeln gegen einen seitlichen Anschlag ausgerichtet werden. Durch die Ausrichtstation führen quer positionierbare Maschinenkomponenten in Form von zwei Riemenpaaren, die als Förderelemente dienen und über Stellantriebe quer positioniert werden können. In einer Scheidestation 20, welche in den 3 und 4a–c näher dargestellt ist, kann ein Beschnitt des Zuschnitts 50 erfolgen, beispielsweise können Nicks durchtrennt werden.
  • Anschließend folgt ein Vorbrecher 6 und ein erstes Faltmodul 7. Sowohl durch den Vorbrecher 6 als auch durch das Faltmodul 7 führen quer positionierbare Maschinenkomponenten in Form von Riemenpaaren als Förderelemente zum Transport der Faltschachtelzuschnitte 50 (nicht dargestellt) in Transportrichtung T, die abhängig vom Zuschnittstyp mit einem Stellantrieb quer positioniert werden.
  • Auf das Faltmodul 7 folgt eine Drehstation 9. Die Drehstation 9 enthält zum Drehen der Zuschnitte um eine senkrechte Achse um 90° zwei parallel nebeneinander angeordnete Förderstrecken, deren Geschwindigkeit getrennt einstellbar ist. Die Zuschnitte liegen auf beiden Förderstrecken auf, so dass sie bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der beiden Förderstrecken gedreht werden. Die beiden Förderstrecken enthalten angetriebene Rollen als Förderelemente.
  • Im Anschluss an die Drehstation 9 folgt eine weitere Ausrichtestation 10, die in ihrem Aufbau der Ausrichtestation hinter dem Einleger 1 entspricht. Sie enthält somit wiederum quer positionierbare Maschinenkomponenten in Form von Förderriemenpaaren als Förderelemente.
  • Die nächste Bearbeitungsstation 13 dient dazu, vom Schachteltyp abhängige Bearbeitungsvorgänge durchzuführen; beispielsweise werden weitere Rilllinien vorgebrochen oder Sonderfaltungen durchgeführt. Auch durch die Bearbeitungsstation 13 führen Riemenpaare als Förderelemente, die mit Stellantrieben quer positioniert werden können.
  • Anschließend folgt eine Faltstation 14, in der vorher mit einer Klebenaht versehene Zuschnittteile um 180° umgefaltet werden. Die Faltstation 14 enthält Riemenpaare als Förderelemente und ein Klebstoffauftragwerk, die mittels Stellantrieben in ihre vom Zuschnittstyp abhängige Querposition bewegt werden können. Anschließend folgt eine Überleitstation 15, von der die gefalteten, mit noch nicht abgebundenen Klebenähten versehenen Zuschnitte in allen Teilen exakt ausgerichtet der nachfolgenden Sammel- und Presseinrichtung 16 zugeführt werden. In der Sammel- und Presseinrichtung 16, welche als Ausleger dient, wird zunächst ein Schuppenstrom aus gefalteten Zuschnitten gebildet, der anschließend zwischen fördernden Pressbändern für einige Zeit unter Druck gehalten wird, damit die Klebenähte abbinden. Die Überleitstation enthält ebenfalls Riemenpaare, die mittels Stellantrieben querverstellt werden können.
  • An beliebiger Position zwischen Einleger 1 und Ausleger 16 kann eine wie in den 3a und 3b dargestellte Schneidestation 20 positioniert sein.
  • 2 zeigt beispielhaft eine Transportvorrichtung 8 zum Transport der Faltschachtelzuschnitte 50 in Transportrichtung T mit jeweils einer linken und rechten oberen Fördereinrichtung 3, 3' und jeweils einer linken und rechten unteren Fördereinrichtung 2, 2', die im vorliegenden Beispiel als Riemenförderer mit entsprechenden Förderriemen als Fördermittel 5, 5', 12, 12' ausgebildet ist. Die Fördereinrichtungen 3, 3', 2, 2' sind auf Rundtraversen 11 gelagert, so dass sie auf die jeweilige Schachtelzuschnittbreite eingestellt werden können.
  • In 3 ist eine erste Ausführungsvariante einer Faltschachtelklebemaschine 100 dargestellt. Die zwischen Einleger 1 und Ausleger 16 angeordnete Schneidestation 20 ist hierbei als Station mit zwei Bearbeitungseinheiten ausgeführt: In Transportrichtung T in der betrachtet passiert ein jeweiliger Faltschachtelzuschnitt 50 in Transportebene E die Schneidestation 20. Dabei wird er zuerst zwischen einem Rotationsmesser 21 mit einer Schneide 27 und einem Gegenmesser 23, welches ebenfalls als Rotationsmesser mit Schneide ausgeführt ist, hindurch transportiert wobei ein erster Schnitt in Transportrichtung T in den Zuschnitt 50 erzeugt wird. Danach wird der Zuschnitt 50 zwischen einem rotierenden Messer 22 mit einer Schneide 27 und einem Gegenmesser 24, welches ebenfalls als rotierendes Messer mit einer Schneide ausgeführt ist, hindurch transportiert, wobei ein zweiter Schnitt senkrecht zur Transportrichtung T in den Zuschnitt erzeugt wird. Bei beiden Schnitten handelt es sich um Scherschnitte.
  • In 4a ist eine erste Ausführungsvariante der Schneidestation 20 dargestellt. Sowohl das Rotationsmesser 21 zur Erzeugung eines Schnittes in Transportrichtung T als auch das rotierende Messer 22 zur Erzeugung eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung T sind an einem gemeinsamen Messerträger befestigt. An dem Messerträger können auch weitere Messer 21, 22 befestigt sein. Die Gegenmesser 23, 24 sind ebenfalls an einem gemeinsamen Messerträger befestigt.
  • In 4b ist eine zweite Ausführungsvariante der Schneidestation 20 dargestellt. Sowohl das Rotationsmesser 21 zur Erzeugung eines Schnittes in Transportrichtung T als auch das rotierende Messer 22 zur Erzeugung eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung T sind an einem gemeinsamen Messerträger befestigt. An dem Messerträger können auch weitere Messer 21, 22 befestigt sein. Anstelle von Gegenmessern 23, 24 ist ein neutraler Gegenzylinder 25 vorgesehen, gegen welchen die Schneiden 27 wirken. Hierdurch können sogenannte Messerschnitte, auch als Quetschschnitte bezeichnet, erzeugt werden.
  • In 4c ist eine Draufsicht der Schneidestation 20 dargestellt, welche zeigt, dass mehrere Messer 21, 22 parallel zueinander angeordnet und von einem gemeinsamen Rotationsantrieb, z. B. über eine Antriebswelle, angetrieben werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Einleger
    2, 2'
    untere Fördereinrichtung
    3, 3'
    obere Fördereinrichtung
    4
    Ausrichtestation
    5, 5'
    Fördermittel
    6
    Vorbrecher
    7
    Faltmodul
    8
    Transportvorrichtung
    9
    Drehstation
    10
    Ausrichtestation
    11
    Rundtraverse
    12, 12'
    Fördermittel
    13
    Bearbeitungsstation
    14
    Faltstation
    15
    Überleitstation
    16
    Sammel- und Presseinrichtung (Ausleger)
    20
    Schneidestation
    50
    Faltschachtelzuschnitt
    100
    Faltschachtelklebemaschine
    E
    Transportebene
    T
    Transportrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2422973 A1 [0007]
    • US 8348817 B2 [0007]

Claims (7)

  1. Faltschachtelklebemaschine (100) zur Herstellung von Faltschachteln aus Zuschnitten (50), insbesondere aus Papier und Karton, mit einem Einleger (1) zum Zuführen von Zuschnitten (50), mindestens einer Bearbeitungsstation (4, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 20) zum Bearbeiten der Zuschnitte (50) und einem Ausleger (16) zum Auslegen der Faltschachteln, wobei ein Transportsystem (8) vorgesehen ist zum Transportieren der Zuschnitte (50) bzw. Faltschachteln in einer Transportrichtung (T) durch die Faltschachtelklebemaschine (100) und wobei das Transportsystem (8) obere und untere Transportbänder (12, 12') besitzt, zwischen welchen die Zuschnitte (50) bzw. Faltschachteln transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bearbeitungsstation als Schneidstation (20) ausgeführt ist und mindestens ein angetriebenes Rotationsmesser (21) und mindestens ein rotierendes Messer (22) besitzt, wobei das mindestens eine Rotationsmesser (21) dem Erzeugen mindestens eines Schnittes in Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) und das mindestens eine rotierende Messer (22) dem Erzeugen mindestens eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) dient.
  2. Faltschachtelklebemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem mindestens einen Rotationsmesser (21) und jedem mindestens einen rotierenden Messer (22) ein als Rotationsmesser bzw. rotierendes Messer ausgeführtes Gegenmesser (23, 24) zugeordnet ist.
  3. Faltschachtelklebemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem mindestens einen Rotationsmesser (21) und jedem mindestens einen rotierenden Messer (22) ein insbesondere neutraler, rotierende Gegenzylinder (25) zugeordnet ist.
  4. Faltschachtelklebemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rotationsmesser (21) und das mindestens eine rotierende Messer (22) an einem gemeinsamen rotierenden Messerträger befestigt sind.
  5. Faltschachtelklebemaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Rotationsmesser (21) bzw. rotierende Messer (22) – in Transportrichtung (T) gesehen – parallel zueinander angeordnet sind und von einem gemeinsamen Rotationsantrieb angetrieben werden.
  6. Verfahren zum Bearbeiten von Zuschnitten (50) zur Herstellung von Faltschachteln in einer Faltschachtelklebemaschine (100) insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche mit folgenden Schritten: a) Einbringen eines Schnittes in Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) b) Einbringen eines Schnittes senkrecht zur Transportrichtung (T) in den Zuschnitt (50) zum Durchschneiden von Materialstegen, Ausschneiden von Konturen und/oder Beschneiden eines Zuschnitts (50).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst Schritt b) und dann Schritt a) ausgeführt wird.
DE102014010572.5A 2013-08-23 2014-07-16 Faltschachtelklebemaschine mit Schneidestation Ceased DE102014010572A1 (de)

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