CH652701A5

CH652701A5 - Verfahren und einrichtung zur erzielung eines langzeitpressungseffekts bei druckprodukten, insbesondere zeitungen.

Info

Publication number: CH652701A5
Application number: CH692/81A
Authority: CH
Original assignee: Ferag Ag
Priority date: 1981-02-03
Filing date: 1981-02-03
Publication date: 1985-11-29
Also published as: NL190893C; IT1149730B; AT386587B; CA1185277A; ATA562081A; SE455192B; JPH0333621B2; IT8219429A0; GB2092557B; NL8200410A; US4494359A; GB2092557A; DE3151860C2; NL190893B; BE891998A; JPS57145762A; FR2499038B1; DE3151860A1; SE8200555L; FR2499038A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, zur Erzielung eines Langzeitpressungseffekts bei Druckprodukten, insbesondere Zeitungen.

Bei der Verarbeitung von Druckprodukten, insbesondere Zeitungen - in der Folge soll der Einfachheit halber, aber ohne Einschränkung lediglich von letzteren die Rede sein -, stösst man immer wieder auf Schwierigkeiten, da diese Produkte unregelmässige Gebilde darstellen und auf alle Fälle Eigenschaften aufweisen bzw. entfalten, die trotz Gleichheit bei der Herstellung zu einer Ungleichmässigkeit der Produkte unter sich führen. Dies ist im erheblichen Masse darauf zurückzuführen, dass Papier für sich schon ein lebendiges Material darstellt, wobei seine entsprechenden Eigenschaften in einem mehrblättrigen, gefalteten Produkt noch vermehrt zur Auswirkung kommen. Man hat Abhilfe durch Pressung gesucht, wobei man die Produkte zwischen Presswalzen oder Pressrollen hindurchführte, die gelegentlich auch eine profilierte Mantelfläche aufwiesen. Dabei kommt es aber lediglich zu einer Impulspressung, die zwar zu einer meist auch nur momentanen Verbesserung führt, die eigentlichen Ursachen aber nicht beseitigen kann. Dies gilt auch, wenn die Produkte mehrfach zwischen Presswalzen oder Pressrollen hindurchgeführt werden. Nach jedem Pressen sorgt nämlich die Restspannung bzw. Restelastizität dafür, dass es mehr oder weniger zu Rückbildungen, insbesondere im Bereich des Bundes kommt, wobei die angestrebte Gleichheit der Produkte verlorengeht bzw. gar nicht erst zustande kommt. Um dies zu erreichen, müsste man die Produkte so lange einer Pressung aussetzen, bis im Papier keine Rückbildungskräfte mehr verbleiben. Dies allerdings ist in den Betrieben, in denen solche Produkte entstehen bzw. behandelt werden, unmöglich, müssen doch viele Zehntausende von Exemplaren in jeder Stunde und dies vielfach rund um die Uhr verarbeitet werden. Dazu kommt noch, dass Druckprodukte, insbesondere Zeitungen, Zeitschriften oder dergleichen, von hoher aber kurzlebiger Aktualität sind und sie allein schon deshalb nicht lange Zeit unter Pressdruck liegenbleiben können. Dies gilt auch für die sogenannten Vorprodukte, d.h. für jene Produktteile, die vorab gedruckt und bis zu ihrer Vereinigung mit dem eigentlichen aktuellen Teil sich in einem Zwischenlager befinden. Zudem müsste, wollte man diese Zeit zum Verpressen ausnützen, ein erheblicher maschineller Aufwand betrieben werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produkte in einen allenfalls nur durch eine Langzeitpressung erreichbaren Dauerzustand im vorliegenden Patent als «Langzeitpressungseffekt» bezeichnet zu versetzen, ohne allerdings dazu eine entsprechend lange Zeit zu benutzen. Anders gesagt bedeutet dies die Notwendigkeit, die Verkürzung der Pressdauer durch besondere Vorkehrungen zu kompensieren. Dazu bietet sich an, die Produkte einzeln oder gestapelt durch Ausübung von sehr hohen Kräften zu verpressen. Allerdings wäre dazu ein erheblicher maschineller Aufwand erforderlich, wobei der Erfolg fraglich bliebe,

zumal zeitraubende Operationen unumgänglich wären, die den Zeitgewinn mehr als nur wettmachen würden.

Die vorliegende Erfindung geht völlig andere Wege. Sie ist gekennzeichnet durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3. Der Erfolg wird im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch herbeigeführt, dass die Produkte in schuppenförmiger Anordnung zuerst mit dem Bund voraus und dann gegensinnig jeweils eng aufgewickelt und dabei dem Wickel unterschlächtig zugeführt werden. Dabei wird zuerst der Bund erfasst, wobei die aufeinandergefalteten Lagen der Produkte zunächst noch frei sind und sich beim mehr oder weniger Flachdrücken des Bundes ergeben können. Im Bereich des Wickels werden dann diese Lagen gekrümmt und sie gelangen in diesem Zustand unter einen Pressdruck. Am stärksten gekrümmt und am längsten unter Druck gehalten sind die im Zentrum des Wickels liegenden Produkte. Je weiter die Produkte im Wickel radial aussen liegen, nimmt ihre Krümmung ab, wobei sie immer später in den Wickel gelangen und mithin während einer immer kürzeren Dauer den Druckkräften ausgesetzt sind. Beim Umwickeln ändern sich diese Bedingungen, indem nun zuerst die zu äusserst liegenden Produkte in das Wickelzentrum gelangen und eine starke Krümmung während einer verhältnismässig längeren Zeit erhalten. Die Produkte werden dabei von der Blume her erfasst, wobei die aufeinander umgefalteten Lagen der Produkte fixiert werden. Sollte im Bereich des Bundes trotz der vorhergehenden Pressung noch eine Restspannung bzw. Restelastizität sich ausgewirkt haben, so wird der zuletzt unter Pressdruck gelangende Bund erneut flachgedrückt und dabei einer komplexen Deformation ausgesetzt, da die aufeinandergefalteten Lagen sich nicht mehr ergeben können. Dank dieser Vorkehrungen erreichen die Produkte nach dem Umwickeln einen dauerhaft flachen Zustand auch für den Fall, dass gleich nach der Beendigung des Umwickeins ein weiterer Arbeitsgang folgt, die Produkte also dem zweiten Wickel gleich wieder entnommen werden. Nach dem Aufwik-

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kein und Umwickeln befinden sich also die Produkte sozusagen in einem ausgereiften Zustand, der von Produkt zu Produkt gleich ist und dauerhaft erhalten bleibt. Solche Produkte sind eigentlich Präzisionsgebilde, die bei der selbstverständlich maschinell erfolgenden Weiterverarbeitung problemlos erfasst und manipuliert werden können. Insbesondere gilt dies für die Vorprodukte, die nicht gleich nach dem Umwickeln verarbeitet werden, sondern erst eine durch den Betriebsablauf bedingte Zeit in einem Zwischenlager verbringen. Auch in diesem Fall erfolgt also kein Eingriff in die eigentlichen Gegebenheiten des Betriebes, vielmehr wird die betriebsbedingte Zwischenlagerung ohne einen damit verbundenen besonderen Aufwand für die Vergleichmässigung der Produkte nutzbar gemacht.

Besonders wirkungsvoll ist der in verhältnismässig kurzer Zeit vollbrachte Langzeitpressungseffekt dann, wenn beim Wickeln und Umwickeln eine unter Zugspannung stehende Trennlage zwischen die Wicklungslagen eingewickelt wird. Dadurch kann der Pressdruck nicht nur generell erhöht, sondern auch örtlich gesteigert werden, zumal wenn die Trennlage verhältnismässig schmal ist. Dadurch ergibt sich insbesondere im Bund eine Struktursteifheit im Sinne einer Querversteifung der Produkte, wobei auch in diesem Fall diese einer Flächenpressung ausgesetzt sind und aneinandergren-zende Zonen mit erhöhtem und niedrigerem Pressdruck entstehen.

Für diese Vorkehrungen besitzt die erfindungsgemässe Einrichtung zur Erzielung eines Langzeitpressungseffekt von Druckprodukten, insbesondere Zeitungen, Mittel zum Aufwickeln von in Schuppenform vorliegenden Druckprodukten auf einen und zum Umwickeln derselben auf einen anderen Wickeldorn, wobei jeweils der aufnehmende Wickeldorn mit dem Ende eines auf eine bremsbare Vorratsspule aufgewik-kelten, auf diesen Wickeldorn unterschlächtig herangeführten Trennorgans verbunden ist und wobei Mittel zum Abziehen des eingewickelten Trennorgans und Mittel zum Bremsen des jeweils abgebenden Wickeldorns vorgesehen sind. Beim Aufwickeln wird dabei - wie es sich dabei von selber versteht - der aufnehmende Dorn angetrieben und das Trennorgan gebremst, wobei die erforderliche Zugspannung im Trennorgan entsteht und die erforderlichen Presskräfte zustande kommen. Dies gilt beim Umwickeln für den aufnehmenden Wickeldorn, wobei der abgebende Wickeldorn gebremst wird. Angetrieben wird er durch Abziehen des eingewickelten Zugorgans. Das gleiche gilt sinngemäss, wenn die Produkte dem zweiten Wickel entnommen werden. Allerdings kann der zweite Wickel vorher in ein Zwischenlager verbracht werden. Für diesen Fall kann durch mehrfaches Umschlingen des Trennorgans um den Wickel diesem der erforderliche Zusammenhalt verliehen werden. Dies gilt natürlich auch, wenn der Wickel zum Umwickeln oder Abwickeln versetzt werden muss, z.B. von einem Antriebsaggregat auf ein Bremsaggregat. In diesem Zusammenhang ist hier noch daraufhinzuweisen, dass der Wickeldorn im weitesten Sinne des Wortes zu verstehen ist. Damit kann auch eine Hülse gemeint sein, die ihrerseits auf einen angetriebenen oder gebremsten Wellenstummel oder dergleichen aufgesteckt ist.

Weitere Besonderheiten des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Einrichtung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der schematisch und rein beispielsweise der Ablauf von Wickeln, Umwickeln und Abwickeln und die dazu erforderlichen wesentlichen Teile der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt sind. Es zeigt:

Figur 1 in Seitenansicht eine Einrichtung beim Aufwik-keln;

Figur 2 die gleiche Einrichtung beim Umwickeln;

Figur 3 in perspektivischer Darstellung den zweiten Wickel, wobei das Abwickeln desselben angedeutet ist und

Figur 4 die Einrichtung beim Abwickeln des zweiten Wik-kels.

Vorgängig zu der weiteren Erläuterung soll auch an dieser Stelle klargestellt werden, dass die verschiedenen Einheiten der Einrichtung, man könnte sie auch als Stationen bezeichnen, keineswegs örtlich oder körperlich miteinander verknüpft werden müssen, vielmehr können sie nach den besonderen Gegebenheiten des jeweiligen Betriebes aufgestellt und ausgebildet sein. Andererseits können die Einheiten oder Stationen auch mehrere Funktionen ausüben. So können z.B. wie Figur 1 zeigt - und noch zu erläutern sein wird - zwei Aufwickelstationen nebeneinander angeordnet sein, wobei die eine als Umwickelstation dient, das Umwik-keln also durchgeführt werden kann, ohne dass der erste Wickel versetzt wird. Umgekehrt kann aber die Aufwickelstation für den ersten Wickel auch das Umwickeln besorgen, was allerdings das Versetzen des ersten Wickels erforderlich macht. Anders gesagt kommt es einzig darauf an, dass die Mittel für die einzelnen Funktionen vorgesehen sind, wobei es unerheblich ist, ob und in welcher Weise diese Mittel miteinander baulich und funktionell kombiniert werden.

Gemäss Figur 1 gelangen die Druckprodukte 1 in Schuppenformation - die direkt der Rotationsmaschine entnommen werden kann - durch einen von Förderbändern 2 und 3 gebildeten Förderkanal 4 zu der gesamthaft mit 5 bezeichneten Wickelstation. Über einen Tachogenerator T sind die Förderbänder 2 und 3 sowie ein Antriebsmotor M miteinander für Synchronbetrieb verbunden. Durch den Antriebsmotor M wird, wie bei 6 angedeutet, ein weiteres Förderband 7 angetrieben, das den Schuppenstrom unterschlächtig dem Wickel 8 zuführt. Das Förderband 7 umschlingt dabei eine bei 9 schwenkbar gelagerte Wippe 10, die durch einen als Federspeicher ausgebildeten Andrückmechanismus 11 gegen den Wickel 8 gedrückt wird.

Der Wickel wird von einem Wickeldorn 12 getragen, der vom Antriebsmotor M über ein Wicklergetriebe 13 angetrieben wird. Solche Getriebe sind bekannt; sie verändern die Wickelgeschwindigkeit des Wickeldorns 12 mit wachsendem Wickeldurchmesser. Dem Wickeldorn 12 ist eine Bremsvorrichtung 14 zugeordnet, die indessen beim Aufwickeln - wie dies der Pfeil 15 andeutet - gelüftet ist.

Von einer durch eine Bremseinrichtung 16 gebremste Spule 17 verläuft ein z.B. bandförmiges Trennorgan 18 zu dem Förderband 7 und es legt sich an dessen oberes Trum an. Das Trennorgan 18 untergreift also die Schuppenformation und es wird mit dieser zusammen in den Wickelvorgang einbezogen. Um dies zu erreichen, ist das Ende des Trennorgans mit dem Wickeldorn verbunden, wobei das Abziehen des Trennorgans gegen die Wirkung der Bremse 16 durch den Antriebsmotor M bewerkstelligt wird. Das Trennorgan steht also ständig unter Zugspannung und es bildet mit dem Wik-keldorn bzw. mit dem Wickel einen Wickelspalt oder Klemmspalt 19, der die Schuppenformation aufnimmt. Es kommt dabei - wie eingangs erläutert - zum Erfassen des Bundes in dem Wickelspalt und zum Einverleiben der Produkte in den Wickel, die zuerst stärker dann immer weniger gekrümmt und einer Pressung ausgesetzt werden.

Gemäss Figur 1 ist ein zweiter Antriebsmotor M2 vorgesehen, der über ein Wicklergetriebe 20 einen zweiten Wickeldorn 21 antreibt. Eine diesem Wickeldorn 21 zugeordnete Wippe 22 mit Förderband 23 und Antriebsvorrichtung 24 ist mittels eines Förderbandes 25 an das Förderband 7 angeschlossen. Mit dem Dorn 21 ist das Ende eines Trennorgans -hier mit 28 bezeichnet - verbunden, das auf der Wippe 22 auf5

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liegt und von einer durch die Bremse 26 gebremsten Spule 27 abläuft. Die Drehrichtung des Wickeldorns 21 ist derjenigen des Wickeldorns 12 entgegengesetzt. Das Förderband 23 weist selbstverständlich eine entsprechende Umlaufrichtung auf. Das gleiche gilt für das Förderband 25. Das Förderband 7 ist reversibel angetrieben, so dass es - beim Umwickeln -auf die Laufrichtung der Förderbänder 23 und 25 umgeschaltet werden kann. Das Umwickeln ist in Figur 2 veranschaulicht. Der Antriebsmotor M treibt nun über ein Wicklergetriebe 29 die Spule 17 an, wobei die Bremse 16 im Sinne des Pfeiles gelüftet ist. Dafür ist die Bremse 14 für den Wik-keldorn 12 im Betrieb. Der Wickel 8 wird durch Abziehen des Trennorgans 18 in Drehung versetzt. Die abgewickelte Schuppenformation läuft über die Wippe 10, das Förderband 25 und die Wippe 22 unterschlächtig zu dem Wickeldorn 21 bzw. zu dem auf diesem entstehenden andeutungsweise dargestellten Wickel 31. Auch hier befindet sich zwischen dem Trennorgan 18 und dem Wickeldorn bzw. dem Wickel ein Wickelspalt oder Klemmspalt 32, in dem die Produkte von ihrer anderen Seite her, d.h. an der Blume erfasst werden. Die Produkte werden nun nach ihrer anderen Seite hin gekrümmt, wobei die beim Aufwickeln weniger gekrümmten Produkte nunmehr eine stärkere Krümmung erfahren und auch länger im Wickel verbleiben werden, da sie zuerst zu dem Wickel 31 gelangen. Die Pressung schreitet von der Blume in Richtung auf den Bund hin, wobei die aufeinander-gefalteten Lagen der Produkte fixiert werden und der Bund flachgebügelt wird. Dies kann zu einer komplexen Deformation führen, falls sich der Bund auf dem Wege von dem Wickel 8 zum Wickel 31 von der vorhergehenden Pressung erholt hat, was insbesondere für die im Wickel 8 mehr nach aussen liegenden Wickellagen nicht auszuschliessen ist. Das erneute Flachpressen bei fixierten Lagen führt mit Sicherheit zu einer endgültigen Abflachung des Bundes. Von wesentlicher Bedeutung ist auch das Krümmen der Produkte zuerst in der einen und nachher in der anderen Richtung, da insbesondere bei mehrblättrigen, gefalteten Produkten dadurch Spannungen und Unregelmässigkeiten beseitigt werden und jede restliche Rückbildungkraft gebrochen wird.

Der vollständige Wickel 31 ist schaubildlich in Figur 3 zu erkennen, wobei insbesondere ersichtlich ist, dass das Trennorgan 28 als schmales Band ausgebildet ist. Wie der Pfeil 33 veranschaulicht, befindet sich der Wickel 31 in der Phase des Abwickeins. Dies erfolgt mit Hilfe des Zugorgans 28, das auf die Spule 27 aufgewickelt wird. Die Spule 27 wird nunmehr von einem Antriebsmotor M3 angetrieben (Figur 4), die wie bei 34 angedeutet, mit dem Band 23 synchron läuft. Das Band 23 wird hier von seiner gemäss Figur 2 beim Aufwik-keln gehabten Laufrichtung auf die entgegengesetzte Laufrichtung umgeschaltet. Der Wickeldorn 21 wird durch eine Bremse 35 gebremst. In den Figuren 4 und 2 sind zwar für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet. Dennoch brauchen diese Figuren nicht notwendigerweise die gleichen Vorrichtungen in unterschiedlichen Betriebsphasen darzustellen, vielmehr kann es sich dabei um getrennte Vorrichtungen handeln, nämlich gemäss Figur 2 linke Hälfte um eine Vorrichtung zum Umwickeln und gemäss Figur 4 um eine Vorrichtung zum Abwickeln. Die letztgenannte Vorrichtung entspricht indessen der Vorrichtung gemäss der rechten Hälfte der Figur 2 in der dort gezeigten Betriebsphase, wobei konsequenterweise in der Figur 1 rechte Hälfte die gleiche Vorrichtung in einer anderen Betriebsphase dargestellt wäre. Mit diesen Vergleichen soll erneut daraufhingewiesen werden, dass jede Station für mehrfache Funktionen eingerichtet sein kann. So könnte z.B. die in der rechten Hälfte der Figur 1 dargestellte Vorrichtung auch anstelle der in der linken Hälfte der Figur 2 dargestellten Vorrichtung beim Umwickeln verwendet werden, wobei der Wickel 8 vorhergehend auf den zweiten Wickeldorn 21 umgesetzt werden müsste und dieser Wickeldorn dann nur mit einer Bremse versehen sein könnte.

Im vorstehenden wurden die Vorgänge, die in kurzer Zeit zu einem Langzeitpressungseffekt führen, anhand von gefalteten Druckprodukten erläutert. Die gleichen Vorkehrungen können indessen auch an einzelnen Blättern mit Erfolg praktiziert werden. Auch solche werden nämlich durch das wechselseitige Krümmen und Verweilen in diesem und jenem gekrümmten Zustand von den Spannungen befreit bzw. besonderen Spannungen unterworfen, die sich dann gegenseitig ausgleichen und das Produkt in einen dauerhaften Zustand bringen. So kann z.B. vermieden werden, dass einblättrige Produkte sich wölben, wellen oder zur Eckenbildung neigen. Selbstverständlich verstärkt sich auch bei einblättrigen Produkten die Langzeitwirkung in einem Zwischenlager, falls die Produkte aus anderen Gründen in ein solches verbracht werden sollen. Entscheidend ist in jedem Fall, dass die Zwischenlagerung zwar die Langzeitpressung verstärkt, dass aber eine hinreichende Wirkung auch ohne Zwischenlagerung erreicht werden kann. Andererseits ist die Zwischenlagerung für viele Produkte unumgänglich. Dank des Umwickeins der Produkte bewirkt die sonst passive Lagerung eine besondere Funktion, indem die aufgewickelten und dann umgewickelten Produkte während der Lagerung zu eigentlichen Präzisionsgebilden heranreifen. Ihre weitere Verarbeitung ist mithin frei von zufälligen Formänderungen durch Rückbildung. Dies ist auch deshalb von grosser Bedeutung, weil die in ein Zwischenlager gelangenden Vorprodukte dazu bestimmt sind, in die übrigen Produktenteile eingesteckt zu werden, wobei eine schwierige Operation, nämlich das Einstecken erleichtert und frei von Fehloperationen gemacht wird.

Die Förderbänder 7 und 23 könnten auch wegfallen, wobei die Wippen 10 bzw. 24 (nur) Gleitschienen 36 aufweisen könnten. Bleiben würden auch in diesem Fall am freien Ende der Wippe 10 bzw. 24 Umlenkrollen 37 für die Trennorgane 18 bzw. 28. Diese Umlenkrollen 37 könnten in Wirkungsverbindung mit den Motoren M bzw. M3 stehen in jenen Phasen, in denen das Trennorgan 18 oder 28 vom Wickel zurückgezogen wird. Diese Wirkungsverbindung könnte das Förderband 25 miterfassen.

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3 Blatt Zeichnungen

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652701 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erzielung eines Langzeitpressungseffekts bei Druckprodukten, insbesondere Zeitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkte (1) in schuppenförmiger Anordnung zuerst mit dem Bund voraus und dann gegensinnig jeweils eng aufgewickelt und dabei gepresst worden, wobei die Produkte (1) dem Wickel (8 oder 31) unter-schlächtig zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wickeln und Umwickeln eine unter Zugspannung stehende Trennlage (18) zwischen die Wicklungslagen eingewickelt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (M-13) zum Aufwickeln von in Schuppenform vorliegenden Druckprodukten (1) auf einen und zum Umwickeln derselben auf einen anderen Wickeldorn (12 bzw. 21) vorgesehen sind, wobei jeweils der aufnehmende Wickeldorn (12 oder 21) mit dem Ende eines auf eine bremsbare Vorratsspule (17 oder 27) aufgewickelten, auf diesen Wickeldorn (12 oder 21) unter-schlächtig herangeführten Trennorgans (18 bzw. 28) verbunden ist und wobei Mittel (M-29-17 bzw. M3-29-27) zum Abziehen des eingewickelten Trennorgans (18 bzw. 28) und Mittel (15 bzw. 35) zum Bremsen des jeweils abgebenden Wickeldorns (12 bzw. 21) vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (18 oder 28) um das stationäre Ende einer Wippe (10 bzw. 22) herumgeführt ist, die mit ihrem freien Endbereich durch eine Andruckvorrichtung (11 bzw. 24) in Richtung auf den aufnehmenden oder abgebenden Wickeldorn (12 und/oder 21) gedrückt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abstand voneinander zwei gegensinnig antreibbare Wickeldorne (12,21) angeordnet sind und die denselben zugeordneten Wippen (10,22) sich von ihren freien Enden gegeneinander erstrecken und eine zusammenhängende Führung (10-25-22) für die Druckprodukte (1) bilden, wobei eine Zuführung (4) für die Druckprodukte (1) in Richtung auf das freie Ende der einen Wippe (10) gerichtet in Abstand über der Führung (10-25-22) mündet und der mit dieser Wippe (10) in Wirkungsverbindung stehende Wickeldorn (12) eine ausschaltbare Bremsvorrichtung (14) aufweist.