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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem für flache Produkte mit beiderseits eines Transportweges angeordneten Schienen, an denen angetriebene Greifer zum Ziehen eines zu transportierenden flachen Produkts in Transportrichtung geführt sind; ferner betrifft die Erfindung eine Verarbeitungsmaschine für flache Produkte oder eine Rotationsdruckmaschine mit einem derartigen Transportsystem.
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Aus der
DE 4 302 125 A1 ist ein Bogentransportsystem bekannt, bei dem Bogengreifer die Seitenkanten eines fertig bedruckten Bogens an einem in Transportrichtung hinteren Bereich des Bogens ergreifen. Diese seitlichen Greifer dienen in Zusammenwirkung mit auf einer Greiferbrücke angeordneten, eine in Transportrichtung des Bogens vordere Kante haltenden Greifern dazu, ein Flattern des Bogens und damit eine Kollision des Bogens mit Teilen der Druckmaschine und ein mögliches Verwischen der frisch darauf gedruckten Farbe zu verhindern. Diese seitlichen Bogengreifer haben keine eigene Antriebsfunktion. Vielmehr müssen sie eine Kraft entgegen der Transportrichtung auf den Bogen ausüben, um zu gewährleisten, dass dieser straff gehalten wird.
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Da die seitlichen Bogengreifer dieses bekannten Transportsystems speziell zum Schutz von fertig bedruckten Bögen dienen, besteht keine Veranlassung, ihre Anwendung in einem Bogentransportsystem an anderer Stelle als in Transportrichtung hinter dem Druckwerk in Erwägung zu ziehen.
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Die
US 4,915,283 A offenbart einen Klemmmechanismus zum Greifen und Transportieren von bahnförmigem Material in einer Verpackungsmaschine. Der Klemmmechanismus umfasst dabei ein paar zueinander ausgerichteter Antriebsketten, die dazu vorgesehen sind, kontinuierlich auf einem vordefinierten Pfad geführt zu werden sowie eine Mehrzahl von Klemmelementen, die voneinander beabstandet an der Kette befestigt sind, derart, dass die Klemmelemente gegenüberliegender Ketten zueinander ausgerichtet sind.
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Die nachveröffentlichte
DE 198 37 095 A1 beschreibt eine Bogenauslegevorrichtung für bedruckte Bogen einer Druckmaschine, mit mehreren Greifern, die die Bogen ergreifen und von der Druckmaschine in Richtung einer Abstapeleinrichtung transportieren, wobei die Bogenauslegevorrichtung mit wenigstem einem, insbesondere zwei Linearmotoren zum Transport der Greifer versehen ist.
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Aus
DE 2 501 963 A1 ist ein weiteres Bogentransportsystem für eine Rotationsdruckmaschine bekannt, mit beiderseits eines Bogentransportweges angeordneten Schienen, an denen eine Traverse mit daran montierten Greifern zum Greifen einer in Transportrichtung vorderen Kante eines zu bedruckenden Bogens montiert ist. Diese Traverse zieht mit Hilfe der daran montierten Greifer einen zu bedruckenden Bogen durch einen Spalt zwischen einem Druckzylinder und einem Gummituchzylinder. Beide Zylinder weisen an ihrer Umfangsfläche einen kanalartigen Ausschnitt auf, der dimensioniert ist, um die Traverse mit den daran montierten Greifern bei ihrer Bewegung durch den Spalt aufzunehmen.
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Bei diesem bekannten Transportsystem ist eine genaue Synchronisation der Bewegung der Zylinder und der Traverse von höchster Bedeutung. Ein Synchronisationsfehler kann dazu führen, daß Traverse und Zylinder in einer Stellung der Zylinder aufeinandertreffen, in der die Traverse nicht oder nicht vollständig in die Kanäle eingreifen kann. In einem solchen Fall wird die Traverse eingeklemmt, was zu erheblichen Schäden sowohl an der Traverse als auch an den Zylindern sowie eventuell deren Halterungen und Antriebseinrichtungen führen kann.
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Eine rein elektronische Synchronisation der Bewegung des Transportsystems und der Zylinder kann die Gefahr von solchen Kollisionen nicht mit hinreichender Sicherheit ausschließen. Eine ausreichende Betriebssicherheit ist nur durch eine mechanische Zwangskopplung der ineinander eintauchenden Teile, zum Beispiel mit Hilfe eines Zahnradzuges und/oder einer Königswelle, erreichbar.
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Ein weiterer Nachteil des Bogentransports mit Hilfe einer in den Spalt zwischen Gummituchzylinder und Druckzylinder eintauchenden Traverse sind die Schwingungen, zu denen eine Druckmaschine durch die Rotation der Zylinder angeregt wird. Während des Farbübertrags auf einen zu bedruckenden Bogen werden Gummituch- und Druckzylinder aufeinandergepreßt; wenn sich die Kanäle gegenüberliegen, entfällt diese Pressung. Dies führt zu einer dynamischen Schwingungsanregung der Druckmaschine. Da die Eigenfrequenzen von Druckmaschinen oft im Bereich ihrer Höchstdrehzahlen liegen, begrenzt gerade diese starke Schwingungsanregung eine weitere Produktivitätssteigerung.
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Diese Schwingungsanregung hat ferner zur Folge, daß die Anpreßkräfte zwischen Druckzylinder und Gummituchzylinder begrenzt sind. Dadurch sind die Möglichkeiten, zum Beispiel Prägestempel zu verwenden, begrenzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Transportsystem für flache Produkte anzugeben, das mit einem hohen Maß an Betriebssicherheit, mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann, wobei dieses System in einer Verarbeitungsmaschine für flache Produkte oder in einer Rotationsdruckmaschine eingesetzt werden kann.
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Dies wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und l0 gelöst. Diese Maßnahme erlaubt es, auf eine Traverse und daran montierte Greifer zum Ziehen des flachen Produkts an seiner vorderen Kante vollständig zu verzichten. Damit entfällt selbstverständlich eine Kollisionsgefahr zwischen der Traverse und den Zylindern.
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Gleichzeitig können die Kanäle an Gummituchzylinder und Druckzylinder vollständig entfallen oder auf das Ausmaß reduziert werden, das zur Befestigung des Gummituchs beziehungsweise der Druckplatte an diesen Zylindern unverzichtbar ist. In jedem Fall führt die Verkleinerung der Kanäle zu einer Verminderung der Schwingungsanregung und erlaubt somit höhere Drehzahlen und damit eine höhere Produktivität der Druckmaschine.
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Ein solches Bogentransportsystem kann durchgehend zwischen einem Anleger und einem Ausleger der Rotationsdruckmaschine verlaufen. Eine Übergabe eines zu bedruckenden Bogens zwischen verschiedenen Greifereinrichtungen im Laufe des Transports des Bogens durch die Druckmaschine entfällt. Damit sind auch Positionierungsfehler des Drucks infolge von Fehlern bei der Übergabe des Bogens zwischen verschiedenen Greifeinrichtungen ausgeschlossen.
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Da die Kollisionsgefahr zwischen Greifern und Zylindern der Druckmaschine ausgeschlossen ist, ist eine elektronische Steuerschaltung als einziges Mittel zum Synchronisieren der Bewegung der Greifer mit der Bewegung der Zylinder ausreichend.
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Da die Traverse zur Kopplung von einen gleichen Bogen haltenden Greifern entfällt, kann die Steuerschaltung zweckmäßigerweise auch zur Synchronisierung dieser Greifer eingesetzt werden.
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Ein weiteres Greiferpaar kann an den Schienen zum Greifen eines nacheilenden Endes eines Bogens geführt sein. Dieses Greiferpaar ist vorzugsweise gebremst, um den gehaltenen Bogen fest gespannt zu halten.
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Die Greifer des Bogentransportsystems umfassen vorzugsweise jeweils zwei Klemmbacken, wobei an in Transportrichtung entgegengesetzten Enden der Schienen jeweils Magnete zum Öffnen der Klemmbacken durch Magnetkraft angeordnet sind, so daß diese einen zu bedruckenden Bogen an einem Aufnehmer einklemmen und an einem Ausleger wieder abgeben können. Die Klemmbacken können in einfacher Weise durch ein Federelement zusammengedrückt sein.
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Für eine einfache Aufnahme und Abgabe der Bögen ist es zweckmäßig, daß die Schienen an ihren Enden quer zur Transportrichtung in der Ebene des transportierten Bogens divergieren.
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Obgleich die vorliegende Erfindung ein Bogentransportsystem für eine Rotationsdruckmaschine betrifft und nachfolgende Ausführungsbeispiele ebenfalls eine Rotationsdruckmaschine betreffen, kann das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip, daß die Greifer an Seitenkanten des Bogens in der Nähe von dessen in Transportrichtung vorderem Ende angreifen, auch in anderen Verarbeitungsmaschinen für flache Produkte eingesetzt werden. Insbesondere können dies alle Arten von Vervielfältigungsmaschinen sein, wie zum Beispiel auf dem Prinzip des Tonerdrucks basierende Druckmaschinen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.
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Es zeigen:
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1 einen stark schematisierten Schnitt durch einen Teil einer Druckmaschine mit einem erfindungsgemäßen Bogentransportsystem;
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2 eine Draufsicht auf das Transportsystem mit einem zwischen zwei Greifern geführten Bogen;
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3 eine Seitenansicht eines Greifers in einer ersten Ausgestaltung;
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4 eine schematische Draufsicht auf den Anlegerbereich einer Druckmaschine mit einem erfindungsgemäßen Bogentransportsystem;
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5 einen Schnitt durch den Anleger aus 4 entlang der Linie V-V; und
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6 ein Detail des Anlegers aus 4 im Schnitt entlang der Linie VI-VI;
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7 eine Seitenansicht eines Greifers gemäß einer zweiten Variante.
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Bei dem in 1 schematisch dargestellten Druckwerk einer Rotationsbogendruckmaschine stellen die Zylinder 50, 51 einen Druckzylinder beziehungsweise einen Gummituchzylinder dar, zwischen denen ein zu bedruckender Bogen geführt wird. Ein Bogentransportsystem 1 umfaßt zwei senkrecht zur Zeichnungsebene hintereinander liegende Führungsschienen 6a, 6b, in denen aus einzelnen Kettengliedern aus magnetisierbarem Material aufgebaute Vortriebselemente 10 geführt und durch oberhalb und unterhalb der Führungsschienen 6a, 6b angeordnete Antriebsstationen 8 angetrieben werden. Die Antriebsstationen 8 umfassen jeweils elektromagnetische Spulen, die von einer Steuerschaltung 30 selektiv erregt werden, um die Vorwärtsbewegung der einzelnen Vortriebselemente 10 in jeder Schiene 6a, 6b zu regeln.
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2 zeigt das Bogentransportsystem in einer detaillierteren Darstellung. Sie entspricht einem Teilschnitt durch den oberen der zwei Zylinder 50 entlang der Linie II-II in 1 beziehungsweise einer Draufsicht auf den unteren Zylinder 51 mit einem darüber geführten Bogen 2.
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Das Bogentransportsystem 1 umfaßt zwei Führungsschienen 6a, 6b, die sich in der Figur rechts und links von den Zylindern 50, 51 erstrecken. Komponenten, die in beiden Führungsschienen vorkommen, werden im folgenden mit dem Buchstaben a beziehungsweise b unterschieden, je nachdem, ob sie zur rechten oder zur linken Schiene gehören.
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Innerhalb der im Schnitt dargestellten Schiene
6a beziehungsweise
6b sind die Vortriebselemente
10a beziehungsweise
10b geführt, die jeweils aus einer Mehrzahl von um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse drehbare Gelenke
24a,
24b verbundenen Kettengliedern
12a,
12b sind. Die Länge der Vortriebselemente
10a,
10b ist so gewählt, daß jedes Vortriebselement immer der Magnetkraft wenigstens einer der in gleichmäßigen Abständen an den Schienen angeordneten Antriebsstationen
8a,
8b ausgesetzt ist. Jeweils eines der Kettenglieder
12a,
12b jedes Vortriebselements trägt einen Greifer
20a,
20b, der durch einen Längsschlitz
7 (siehe
5) der Führungsschiene
6a beziehungsweise
6b in den Zwischenraum zwischen den zwei Schienen eingreift. Die Greifer
20a,
20b halten den Bogen
2 jeweils an einer Längskante in der Nähe seiner in Transportrichtung vorderen Querkante. Die Breite des Bogens
2 ist geringfügig größer als die aktive Breite der Zylinder
50,
51, und die Greifer
20a,
20b halten den Bogen
2 an einem in Richtung der Führungsschienen
6a beziehungsweise
6b über die Breite der Zylinder
50,
51 hinausreichenden Bereich des Bogens. Auf diese Weise ist ausgeschlossen, daß die Greifer
20a,
20b mit den Oberflächen der Zylinder
50,
51 in Kontakt kommen. Falls ein Fehler bei der elektronischen Synchronisierung der Bewegungen der Vortriebselemente
10a,
10b und der Zylinder
50,
51 durch die Steuerschaltung
30 auftritt, kann dies allenfalls dazu führen, daß das von den Zylindern zu druckende Bild auf dem Bogen
2 fehlerhaft positioniert wird, es besteht aber keinerlei Gefahr einer Beschädigung. Eine mechanische Kopplung der Greifer
20a,
20b, wie etwa durch die aus
DE 2 501 963 bekannte Traverse, ist nicht vorgesehen. Die für eine gerade Führung des Bogens
2 erforderliche Synchronisation der Bewegungen der Vortriebselemente
10a,
10b erfolgt dadurch, daß die Steuerschaltung
30 einander gegenüberliegende Antriebsstationen
8a beziehungsweise
8b der zwei Schienen jeweils in gleicher Weise ansteuert. Auch hier kann auf eine mechanische Zwangskopplung der zwei Greifer
20a,
20b verzichtet werden, ohne daß dies zu einer Einbuße an Betriebssicherheit des Transportsystems beziehungsweise einer mit dem Transportsystem ausgestatteten Druckmaschine führt, denn eventuelle Mängel in der Synchronität der Bewegung von zwei einen gleichen Bogen haltenden Greifern können beim erfindungsgemäßen Transportsystem allenfalls dazu führen, daß der zu transportierende Bogen reißt, nicht aber zu einem Verkanten des Transportsystems und damit auch nicht zu einer mechanischen Beschädigung von diesem oder von anderen Teilen der Druckmaschine.
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3 zeigt einen Ansicht des Greifers 20b aus 2, gesehen aus der Richtung des Pfeils III in 2. Der Greifer ist in Art einer Zange ausgebildet, mit zwei Backen 21, 22, die in einem Gelenk 25 miteinander verbunden sind und an ihren einander zugewandten Innenseiten Haltekörper 23 tragen, deren Material im Kontakt mit dem Material des Bogens einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist. Die zwei Backen 21, 22 werden im in der Figur gezeigten normalen Transportzustand des Greifers von einer Zugfeder 26 gegeneinander gedrückt gehalten. Ein Arm 27 dient zur Befestigung des Greifers in einem der Glieder 12a, 12b des Vortriebselements 10. Der über das Gelenk 25 gegen den Arm 27 schwenkbare obere Backen 21 des Greifers besteht wenigstens zum Teil wie die Kettenglieder 12a, 12b aus einem magnetischen, vorzugsweise weichmagnetischen Material.
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4 zeigt eine Draufsicht auf einen Anlegerbereich des erfindungsgemäßen Bogentransportsystems. Der gleiche Anlegerbereich ist in 5 im Schnitt entlang der Linie V-V aus 4 gezeigt. Ein Bogenstapel 40 ist an der Aufnahmekante eines Anlegertisches 41 angeordnet und auf einer solchen Höhe gehalten, daß jeweils der oberste Bogen 2 des Stapels von einer (nicht dargestellten) Vereinzelungsvorrichtung auf den Anlegertisch 41 in die in den 4 und 5 gezeigte Stellung geschoben werden kann.
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Die Führungsschienen 6a, 6b bilden jeweils einen geschlossenen Kreis, in dem die Greifer 20a, 20b paarweise synchron in Richtung der Pfeile 42 umlaufen. Der Kreis umfaßt einen Einlaßabschnitt 4a, 4b in der Umgebung der Aufnahmekante des Anlegertisches 41, in dem die Schienen 6a, 6b in der Transportebene des Bogens 2 aufeinander zulaufen, und einen daran anschließenden Transportabschnitt, wo sie parallel verlaufen. Im Einlaßabschnitt 4a, 4b laufen die Greifer 20a, 20b unter oberhalb der Schienen 6a, 6b montierten Magneten 43a, 43b durch, die eine Anziehungskraft auf den oberen Backen 21 jedes Greifers ausüben und ihn so entgegen der Kraft der Zugfeder 26 anheben. Die Greifer befinden sich somit, während sie unter den Magneten 43a, 43b durchlaufen, in einer offenen Stellung. In dieser Stellung nähern sie sich dem zu transportierenden Bogen von der Seite her so weit, bis die Seitenkanten 3 des Bogens zwischen die Backen 21, 22 eingreifen. Die Tiefe des Eingriffs kann typischerweise 5 bis 10 mm betragen.
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Der Bogen 2 ist durch die Vereinzelungseinrichtung so plaziert, daß seine in Transportrichtung vordere Kante etwa in Höhe der in Transportrichtung hinteren Enden der Magnete 43a, 43b liegt. An dieser Stelle verlassen die Greifer 20a, 20b das Feld der Magnete 43a, 43b, so daß sich ihre Backen schließen, die Seitenkanten 3 des Bogens 2 fassen und den Bogen 2 aus der gezeigten Position abtransportieren.
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4 zeigt ein Paar von Greifern 20a 20b, in dem Moment, wo sie sich in Höhe der Vorderkante des Bogens 2 schließen.
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Zwei Sensoren 44a, 44b sind quer zur Transportrichtung des Bogens 2 voneinander beabstandet in der Oberfläche des Anlegertischs 41 eingelassen. Diese Sensoren erfassen den Zeitpunkt, an dem sie von einem von den Greifern 20a, 20b erfaßten und aus der in 4 gezeigten Stellung abtransportierten Bogen überquert werden. Diese Erfassung erlaubt es der Steuerschaltung 30, die Position des Bogens 2 relativ zu der Druckmaschine exakt zu erfassen, unabhängig davon, wie der Bogen von den Greifern 20a, 20b erfaßt worden ist. Dies ist zweckmäßig, da die Lage des Bogens in Bezug zu einem Greifer von einem Transportvorgang zum nächsten in gewissem Umfang schwanken kann. Die Steuerung anhand der Erfassungsergebnisse der Sensoren 44a, 44b erlaubt es zum einen, eventuelle Schrägstellungen des Bogens 2 auszugleichen, indem die zwei den Bogen 2 haltenden Greifer 20a, 20b geringfügig unterschiedlich angetrieben werden, und zum anderen die Position der Vorderkante des Bogens 2 exakt mit der Bewegung der Druckzylinder 50, 51 zu synchronisieren. Um einen Bogen durch die Druckmaschine zu führen, ist es grundsätzlich ausreichend, wenn dieser an seiner vorderen Kante erfaßt und durch die Maschine gezogen wird. Für eine exakte, schlagfreie Führung des Bogens ist es aber wünschenswert, wenn dieser an mehr als einer Stelle entlang seiner Längskanten gehalten ist. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen Transportsystem ohne weiteres möglich, da die einzelnen Vortriebselemente 10a, 10b nicht miteinander gekoppelt sind und durch die einzelnen Antriebsstationen 8a, 8b grundsätzlich unabhängig voneinander antreibbar sind. Die Steuerschaltung 30 kann die Antriebsstationen derart ansteuern, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Greifer in einem solchen Abstand entlang der Führungsschienen 6a, 6b zirkulieren, daß ein erster Greifer einen Bogen in der Nähe von dessen vorderer Kante und ein nachfolgender Greifer ihn an einer weiter hinten liegenden Stelle vorzugsweise in Höhe seiner hinteren Kante zu fassen bekommt. Indem nun jeweils der vordere Greifer mit einer stärkeren Antriebskraft beaufschlagt wird als der nachfolgende, kann der Bogen unter einer weitgehend willkürlich wählbaren Vorspannung straff gespannt durch die Druckmaschine transportiert werden.
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Der Anlegertisch aus 4 hat eine zentrale Auflagefläche 45 und zwischen der Auflagefläche 45 und den Führungsschienen 6a, 6b jeweils eingetiefte Kanäle 46a, 46b, die dazu dienen, die unteren Backen 22 der Greifer 20a, 20b im Laufe ihrer Transportbewegung aufzunehmen. Um zu verhindern, daß die Seitenränder eines Bogens mit geringer Eigensteife in diese Kanäle 46a, 46b herabhängen, bevor sie von Greifern 20a, 20b erfaßt werden können, kann es zweckmäßig sein, am Boden dieser Kanäle, insbesondere unterhalb der Magnete 43a, 43b, Düsen 47 vorzusehen, die einen dosierten Luftstrom abgeben, der die Ränder des Bogens 2 auf einem Niveau hält, in dem sie von den Greifern 20a, 20b erfaßt werden können.
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6 zeigt in einem Querschnitt entlang der Linie VI-VI aus 4 eine bevorzugte Anordnung der Düsen 47 in vergrößertem Maßstab. Die Düse 47 erstreckt sich hier schräg unterhalb der Auflagefläche 45 des Anlegertischs 41 und ist an einer Seitenwand 48 des Kanals 46a offen. Ein aus der Düse austretender Luftstrom in Richtung des Pfeils 49 hebt die Seitenkante 3 des Bogens 2 aus der durchgezogen dargestellten Stellung in eine gestrichelt dargestellte Stellung, in der sie im wesentlich mit dem auf der Auflagefläche 45 ruhenden Teil des Bogens 2 fluchtet. Gleichzeitig übt der Luftstrom eine Zugkraft in seitlicher Richtung auf die Seitenkante 3 aus, die den Bogen quer zu seiner Transportrichtung streckt. Diese Maßnahme erlaubt auch bei Bögen 2 mit geringer Eigensteife eine sichere Erfassung durch die Greifer 20a, 20b, ohne eine Gefahr, daß die Seitenkante 3 mit dem unteren Backen 22 eines Greifers zusammenstößt und dadurch gestaucht wird.
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7 zeigt eine zweite Variante eines Greifers. Teile, die den des Greifers aus 3 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht erneut beschrieben. Anstelle einer Zugfeder ist eine Druckfeder 28 vorgesehen, die zwischen dem Arm 27 und einem Fortsatz des oberen Backens 21 angeordnet ist. Durch eine auf den Fortsatz von oben wirkende Kraft 29 läßt sich der Greifer öffnen. Ein solcher Greifer kann zum Beispiel in einem Transportsystem mit einem Anleger ähnlich dem aus 4 und 5 eingesetzt werden, wobei die Magnete 43a, 43b durch Druckprofile ersetzt sind, unter denen der Fortsatz entlanggleitet und die den Fortsatz herabdrücken, während der Greifer sich von der Seite her auf die Seitenkanten eines zu greifenden Bogens zubewegt.
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Am Ableger des Bogentransportsystems ist an den Führungsschienen 6a, 6b jeweils ein Auslaßbereich vorgesehen, der analog zum Einlaßbereich 4a, 4b ausgebildet ist. Es sind dort weitere Magnete beziehungsweise Druckprofile zum Öffnen der Greifer und zum Freigeben des bedruckten Bogens auf einem Ablagestapel vorgesehen. Die geöffneten Greifer 20a, 20b bewegen sich an den im Auslaßabschnitt divergenten Schienen 6a, 6b voneinander fort und werden mm Einlaßbereich 4a beziehungsweise 4b zurückgefördert.
