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Die
Erfindung betrifft eine auf eine Wickelmaschine zum Überführen einer
laufenden Materialbahn, insbesondere einer Material- oder Kartonbahn, auf
einen mit einer Tragtrommel oder Wickelwalze einen Nip bildenden
neuen Wickelkern, vorzugsweise auf einen Leertambour.
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Weiterhin
betriff die Erfindung ein Verfahren zum Überführen einer laufenden Materialbahn
auf einen Wickelkern gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 27.
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Eine
Anordnung zum Überführen einer
Materialbahn wird bereits in der
DE 101 61 073 A1 vorgeschlagen. Die dort
beschriebene Anordnung dient zur Überführung einer Materialbahn, beispielsweise
im Bereich einer Aufrolleinrichtung einer Material- oder Kartonmaschine,
einer Streichmaschine oder einer äquivalenten Maschine, um die
Materialbahn ohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses, d. h. ohne
Abschalten der Material- oder Kartonmaschine, nacheinander auf leere
Wickelkerne, die auch als Leertamboure bezeichnet werden, aufzubringen
oder um die Materialbahn in besonderen Situationen, etwa nach dem
Abriss der Material- oder Kartonbahn oder nach dem Anfahren der
Material- oder Kartonmaschine, auf einen vorzugsweise leeren Wickelkern
aufzuwickeln.
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Hierbei
muss dafür
gesorgt werden, dass der durch das Trennen der Materialbahn entstehende Bahnanfang
dem neuen Wickelkern zugeführt
wird, um auf diesem eine neue Wickelrolle zu bilden. Um dies zu
erreichen, wird mindestens ein Initialtrennstück zur Verbindung zwischen
der Materialbahn und dem leeren Wickelkern eingesetzt. Auf dem Initialtrennstück ist eine
Verbindungsbildungsanordnung in Form eines Klebestreifens aufgebracht,
der die Materialbahn mit dem neuen Wickelkern verklebt. Das Initialtrennstück wird
von einer Abgabeeinrichtung an den Bahnanfang der Materialbahn abgegeben,
der an den Wickelkern aufgeklebt werden soll.
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Durch
das Einbringen des mindestens einen Initialtrennstücks zwischen
den mindestens einen Überführstreifen
und die Wickelwalze, welches nach dem Erreichen des Nips in dem
von dem Überführstreifen
nicht überdeckten
Bereich mit dem neuen Wickelkern verbunden. wird, und das definierte
Trennen des Überführstreifens
durch das Initialtrennstück unter
Ausbildung eines neuen, an das Initialtrennstück und den neuen Wickelkern
gebundenen Bahnanfangs wird ein völlig sauberer Wickelbeginn
gewährleistet.
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Auch
aus der WO 03/050026 A1 ist ein Verfahren zum Überführen einer laufenden Materialbahn bekannt,
bei dem ein Initialtrennstück
eingesetzt wird.
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Auch
aus der
US 4,711,404 ist
ein Bandwechselsystem bekannt, bei dem ein als Aufführmittel
dienendes Band einerseits zum Durchtrennen der Materialbahn und
andererseits zum Herstellen einer Klebeverbindung mit einem neuen
Wickelkern eingesetzt wird. Der Nachteil dieses Bandwechselsystems besteht
darin, dass das Aufführmittel
in den neuen Wickel, der auf den Wickelkern aufgewickelt wird, mit eingewickelt
wird. Durch seine Dicke zerdrückt
das Aufführmittel
die nächsten
Lagen der Materialbahn, die um das Aufführmittel herum aufgewickelt
werden. Die zerdrückten
Lagen der Materialbahn, insbesondere einer Materialbahn, sind nicht
mehr verkaufsfähig,
sondern bilden den sogenannten Kernausschuss. Sofern das Aufführmittel
aus einem Material besteht, das nicht in einem Pulper aufgelöst werden kann,
so gelangt es in den Stoffkreislauf bei der Materialherstellung
und führt
zu Materialfehlern, insbesondere zu Löchern in der Materialbahn.
Das Beschaffen, die Lagerung, das Einbringen in die Wickelmaschine
und das Entsorgen des Aufführmittels
verursachen einen hohen Personalaufwand.
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Bei
anderen Wechselsystemen wird die Materialbahn mittels Lufthochdruckdüsen abgerissen und
mittels der Adhäsionskraft
auf den Leertambour aufgeführt.
Der Nachteil dieser Systeme besteht darin, dass sie keine definierte
Abrisskante der Materialbahn erzeugen. Bei zu hohem Flächengewicht
und zu hoher Reißfestigkeit
des Materials sind diese Wechselsysteme nicht mehr in der Lage,
die Materialbahn auf den Leertambour aufzuführen.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine und ein Verfahren
der eingangs genannten Arten zu schaffen, mittels derer ohne großen konstruktiven
Aufwand eine zuverlässige
Trennung und ein sicheres Überführen der
laufenden Materialbahn auf einen neuen Wickelkern gewährleistet
werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass die Wickelmaschine mindestens eine Trenneinrichtung zum Durchtrennen
der Materialbahn und/oder mindestens eine Aufbringeinrichtung zum
Aufbringen der Materialbahn auf den neuen Wickelkern mittels eines
Fluids durch Überdruck und/oder
Unterdruck umfasst. Gemäß der Erfindung erfolgt
im Walzennip zwischen der Tragtrommel und dem Leertambour eine Trennung
der Bahn oder einer Teilbahn von der Hüllfläche mindestens einer Walze aus.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass ein definiertes Reißen der
Materialbahn und ein sicheres Mitnehmen der Materialbahn durch den Leertambour
erreicht wird. Nach der Erfindung wird die Arbeitsbreite in der
Aufrollung eines Wickels nicht begrenzt. Die Erfindung zeichnet
sich durch eine einfache Mechanik sowie durch eine einfache Steuerungs-
und Regeltechnik aus und ist daher wartungsarm. Der erfindungsgemäße Mechanismus
zum Überführen der
Materialbahn auf einen neuen Wickelkern ist für verschiedene Typen von Wickelmaschinen,
beispielsweise für
Tragtrommelroller, geeignet. Gemäß der Erfindung
sind keine gesonderten Aufführmittel
erforderlich, so dass hierdurch keine Betriebskosten entstehen,
die durch das Einlegen, die Beschaffung, die Entsorgung, das Handling
und die Lagerung eines Aufführmittels
entstehen. Auch Klebstoff reste des Aufführmittels am Leertambour entfallen
durch die Erfindung. Es können
keine Löcher
in der Materialbahn entstehen, da keine unlöslichen Aufführmittel
in den Stoffkreislauf gelangen. Die Lagen der Materialbahn werden
nicht zerdrückt,
da kein Aufführmittel
vorhanden ist. Daraus resultiert durch die Erfindung ein geringst
möglicher
Kernverlust der Materialbahn. Die Erfindung gewährleistet einen vollautomatischen
Betrieb ohne manuelle Eingriffe von Bedienpersonal.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Materialbahn mittels
mindestens einer Trenneinrichtung durchtrennt wird und dass die Materialbahn
mittels eines Fluids durch Überdruck und/oder
Unterdruck auf den neuen Wickelkern aufgebracht wird.
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Es
ergeben sich hierbei die zuvor genannten erfindungsgemäßen Vorteile.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den
Zeichnungen.
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Nachstehend
wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen
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1 bis 31:
verschiedene Ansichten der Wickelmaschine im Querschnitt sowie des
Wickelkerns und der Tragtrommel im Längsschnitt oder im Querschnitt,
teilweise in Ausschnitten.
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Eine
Materialbahn 1 (1), die auf einen Leertambour 2 überführt werden
soll, wird zunächst über eine
Tragtrommel 3 auf einen Volltambour 4 aufgewickelt.
Da dieser jedoch seinen maximalen Umfang erreicht hat, muss die
Materialbahn 1 auf den Leertambour 2 aufgewickelt
werden. Hierzu besitzt die Tragtrommel 3 eine Trenneinrichtung 5 und
eine Blaseinrichtung 6, die sich beide parallel zur Drehachse 3.1 der
Tragtrommel 3 erstrecken oder spiralförmig unter einem Winkel α (2, 3)
zu der Drehachse 3.1 auf einem Mantel 3.2 der
Tragtrommel 3 angeordnet sind.
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Bei
einem Tambourwechsel wird die Materialbahn 1, unmittelbar
nachdem sie den Nip zwischen dem Leertambour 2 und der
Tragtrommel 3 durchlaufen hat, von der Trenneinrichtung 5 durchtrennt
und dann von der Blaseinrichtung 6 auf den Leertambour 2 geblasen.
Die Blaseinrichtung 6 umfasst Löcher 9 in dem Mantel 3.2 der
Tragtrommel 3. Die Löcher 9 sind
in einer Reihe angeordnet und haben beispielsweise einen Abstand
von 30 mm zueinander. Unter den Löchern 9 befindet sich
ein Hohlraum 10 (6–8),
der mit Druckluft beaufschlagt wird und somit die Löcher 9 mit
Blasluft versorgt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist die Trenneinrichtung 5 ebenfalls auf
der Tragtrommel 3 angeordnet, während keine Blaseinrichtung
auf der Tragtrommel 3 vorhanden ist. Stattdessen weist
der Leertambour 2 in seiner Außenhülle 2.2 Löcher 8 auf.
Der Bereich des Leertambours 2, der mit den Löchern 8 ausgestattet
ist, erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Materialbahnbreite
A (4, 5) und entlang des Außendurchmessers
des Leertambours 2 über
die Breite B. Wenn die Trenneinrichtung 5 parallel zur
Drehachse 3.1 angeordnet ist, verläuft entsprechend auch der Bereich
des Leertambours 2, der mit Löchern versehen ist, parallel
zur Drehachse 2.1 (4) des Leertambours 2.
Wenn die die Trenneinrichtung 5 spiralförmig unter einem Winkel α zu der Drehachse 3.1 verläuft, dann
verläuft
der Bereich des Leertambours, der mit den Löchern 8 ausgestattet
ist, ebenfalls spiralförmig
und unter demselben Winkel α zu
der Drehachse 2.1 des Leertambours 2 (5).
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Der
Leertambour 2 bildet bis auf die Löcher 8 und eine Öffnung in
der Tambourkupplung, d. h. im Bereich seiner Achszapfen, einen geschlossenen Hohlkörper. Alternativ
befindet sich unter den Löchern
ein U-Profil 15, welches mit dem Tambourmantel 2.2 einen
Hohlraum 16 bildet (5). Der
Hohlraum 16 ist über
eine Leitung mit der Öffnung
in der Tambourkupplung verbunden. Die Öffnung in der Tambourkupplung
befindet sich in der Drehachse 2.1. Ein Primärhebel verfügt über eine
abgedichtete Kupplung, welche die Öffnung in der Tambourkupplung
mit einer Vakuumpumpe oder einem Saugzylinder verbinden kann. Verfügt der Leertambour 2 über einen
Primärzentrumsantrieb,
so ist diese Kupplung in der ein rückbaren Zahnkupplung des Primärzentrumsantriebs
integriert.
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Bei
einem Tambourwechsel wird in dem Leertambour 2 bzw. in
dem Hohlraum 16 mittels einer Vakuumpumpe oder eines Saugzylinders
ein starker Unterdruck erzeugt. Dies geschieht, bevor die Löcher 8 in
dem Tambourmantel 2.2 den Nip zwischen der Tragtrommel 3 und
dem Leertambour 2 durchlaufen haben. Dann durchläuft zuerst
die Trenneinrichtung 5 der Tragtrommel 3 den Nip
zwischen der Tragtrommel 3 und dem Leertambour 2 und
durchtrennt die Materialbahn 1. Sofort, nachdem die Trenneinrichtung 5 den
Nip durchlaufen hat, folgt der mit den Löchern 8 versehene
Bereich des Leertambours 2, durchläuft den Nip und saugt über die
Löcher 8 die durch
die Trenneinrichtung 5 abgetrennte Materialbahn 1 an
und führt
diese somit auf den Leertambour 2 auf.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (13) besitzt
die Tragtrommel 3 eine Blaseinrichtung 21 und
eine Saugeinrichtung 25, die beide an dem Mantel 3.2 der
Tragtrommel 3 befestigt sind und parallel zur Drehachse 3.1 der
Tragtrommel 3 verlaufen (14) oder
spiralförmig
unter einem Winkel α zu
der Drehachse 3.1 angeordnet sind (15). Die
Blaseinrichtung 21 umfasst Löcher 22 in dem Mantel 3.2 (12).
Die Löcher 22 sind
in einer Reihe entlang der Blaseinrichtung 21 angeordnet und
haben beispielsweise einen Abstand von etwa 20 mm zueinander. Unter
den Löchern 22 befindet sich
ein U-Profil 23, das mit dem Mantel 3.2 einen Hohlraum 24 bildet
(12, 13). Wenn dieser Hohlraum mit
Druckluft beaufschlagt wird, bläst
Luft durch die Löcher 22 aus
dem Mantel 3.2 heraus. Alternativ hat die Blaseinrichtung
Wasserstrahldüsen anstelle
der Löcher 22 und
des Hohlraums 24. Aus den Wasserstrahldüsen wird Wasser oder Wasserdampf
geblasen. Die Saugeinrichtung wird von Unterdruckdüsen oder
von Löchern 26 im
Mantel 3.2 der Tragtrommel 3 gebildet (12).
Die Unterdruckdüsen
oder die Löcher 26 sind
in einer Reihe entlang der Saugeinrichtung 25 angeordnet
und haben beispielsweise einen Abstand von etwa 20 mm zueinander.
Unter den Löchern
befindet sich ein U-Profil 27, das mit dem Mantel 3.2 einen
Hohlraum 28 bildet. Wird dieser Hohlraum 28 von
einer Vakuumpumpe besaugt, so wird Luft durch die Unterdruckdüsen 26 in
den Hohlraum 26 gesaugt. Beim Tambourwechsel wird die Materialbahn 1 bereits,
bevor sie den Nip zwischen dem Leertambour 2 und der Tragtrommel 3 durchlaufen
hat, von der Saugeinrichtung 25 angesaugt. Verlaufen die
Blas- und die Saugeinrichtung parallel zu der Drehachse 3.1 (14),
dann wird die Blaseinrichtung 21 unmittelbar, nachdem sie
den Nip durchlaufen hat, aktiviert. Dabei wird die Materialbahn 1 von
der Saugeinrichtung 25 auf dem Mantel 3.2 gehalten
und gleichzeitig durch den Luftstrahl der Blaseinrichtung 21 durchtrennt
und dann auf den Leertambour 2 geblasen.
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Alternativ
wird das U-Profil 23 unter den Löchern 22 weggelassen.
In dieser Ausführungsform bildet
die zylindrische Tragtrommel 3 den Hohlraum. Wird der Hohlraum
mit Druckluft beaufschlagt, so bläst Luft durch die Löcher 22 aus
dem Mantel 3.2 heraus.
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Verlaufen
die Blas- und die Saugeinrichtung spiralförmig unter einem Winkel α zur Drehachse 3.1 (15),
dann werden die Löcher 22 der
Blaseinrichtung 21 einzeln mit Druck beaufschlagt, d. h.,
jedes Loch 22 verfügt über eine
eigene Druckluftversorgung. Die einzelnen Löcher 22 werden über Ventile geschaltet
oder über
eine Drehdurchführung (16).
Die Drehdurchführung
verfügt über einen feststehenden
inneren Ring 30 mit einer Bohrung 30.1 und mit
einer Druckluftversorgung 33 sowie über einen äußeren Ring 31 mit
mehreren Bohrungen 31.1, an welche die Druckluftleitungen 32 zu
den einzelnen Löchern 22 angeschlossen
sind. Der äußere Ring 31 dreht
sich mit der Tragtrommel 3 mit. Je nach Winkelstellung
der Tragtrommel 3 überlagert
sich die Bohrung 30.1 mit einer Bohrung 31.1 und
verbindet somit die Druckluftleitung 32 zu einem Loch 22 mit der
Druckluftversorgung 33. Sobald ein Loch 22 den Nip
zwischen dem Leertambour 2 und der Tragtrommel 3 durchlaufen
hat, wird es mit Druck beaufschlagt, bläst somit Luft zwischen die
Materialbahn 1 und den Mantel 3.2 und durchtrennt
dabei die Materialbahn 1, so dass diese auf den Leertambour 2 aufgeblasen
wird.
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In
einer weiteren Variante der Erfindung verläuft die Trenneinrichtung 5 parallel
zu der Drehachse 3.1 (2) oder
spiralförmig
unter einem Winkel α zu
der Drehachse 3.1 (3). Die
Trenneinrichtung 5 in der Tragtrommel 3 weist
Löcher 11 (6) in
dem Mantel 3.2 auf. Die Löcher 11 sind in einer Reihe
entlang der Trenneinrichtung 5 angeordnet und haben jeweils
einen Abstand von etwa 10 mm zueinander. Unter den Löchern 11 befinden
sich Hohlräume 12.
Unter jeweils einer Gruppe 14 von etwa dreißig Löchern 11 befindet
sich jeweils ein Hohlraum 12 (9, 10).
Unter der nächsten Gruppe 14 von
Löchern
befindet sich jeweils ein anderer Hohlraum 12, usw.. Beim
Tambourwechsel werden die Hohlräume 12 nacheinander
mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch erzeugen die Gruppen 14 von Löchern Luftstrahlen,
die die Materialbahn 1 stückweise von der Führerseite
FS zur Antriebsseite TS zerrissen.
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In
einer anderen Variante verläuft
die Trenneinrichtung 5 parallel zur Drehachse 3.1 (2).
Die Trenneinrichtung 5 ist als schmaler Schlitz von etwa 0,2
mm Breite in dem Mantel 3.2 ausgebildet (7). Unter
dem Schlitz 13 befindet sich ein Hohlraum 12. Beim
Tambourwechsel wird der Hohlraum 12 mit Druckluft beaufschlagt,
dadurch entsteht in dem Schlitz 13 ein Luftstrahl, der
die Materialbahn 1 auf ihrer gesamten Materialbahnbreite
A zerreißt.
Alternativ können
sich zusätzlich
rechts und links der Trenneinrichtung 5 Unterdruckdüsen 17 befinden,
die nur während
des Trennvorgangs besaugt werden.
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In
einer weiteren Variante verläuft
die Trenneinrichtung 5 parallel zu der Drehachse 3.1 der
Tragtrommel 3. Die Trenneinrichtung 5 umfasst
einen Schlitz 13 von etwa 2 mm Breite in dem Mantel 3.2 (7).
Unter dem Schlitz 13 befindet sich der Hohlraum 12.
Beim Tambourwechsel wird in dem Hohlraum 12 schlagartig
ein Unterdruck erzeugt (z. B. durch ein schnelles Zurückziehen
eines Kolbens in einer Kolben-Zylinder-Einheit), welcher die Materialbahn 1 entlang
des Schlitzes 13 auf ihrer ganzen Materialbahnbreite A
zerreißt.
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In
einer anderen Variante funktioniert die Trenneinrichtung nach Art
einer Pausmaschine für Zeichnungen.
Ein etwa 1 mm starkes Seil liegt in einer Nut etwa 5 mm innerhalb
des Außendurchmessers
der Tragtrommel 3. Beim Trennvorgang spannen zwei Hebel,
jeweils einer auf der Führerseite
FS und einer auf der Antriebsseite TS außerhalb der Materialbahnbreite
A, das Seil etwa 5 mm über
den Außendurchmesser
der Tragtrommel 3, so dass es in die Lauffläche der
Material bahn 1 hineinragt und diese entlang des Seils abreißt.
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In
einer weiteren Variante verläuft
die Trenneinrichtung 5 parallel zu der Drehachse 3.1 (2). Die
Trenneinrichtung 5 hat in einer Nut in dem Mantel 3.2 ein
bahnbreites Messer. In der Grundstellung befindet sich das komplette
Messer in der Nut verborgen und ragt nicht über den Außendurchmesser der Tragtrommel 3 hinaus.
Beim Trennvorgang schnellt das Messer blitzschnell aus der Nut hervor
und zertrennt dabei die Materialbahn 1.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung weist die Trenneinrichtung 5 eine Luft- oder Wasserdüse auf,
die auf einem Schlitten entlang der Trenneinrichtung 5 traversiert.
Die Düse,
der Schlitten und die Schlittenführung
befinden sich in einer Nut des Mantels 3.2. Beim Trennvorgang
fährt die Düse von der
Führerseite
FS der Trenneinrichtung auf die Antriebsseite TS der Trenneinrichtung
und durchtrennt dabei die Materialbahn 1 (2, 3). Alternativ
zu einer Düse
fährt auf
dem Schlitten ein Trennmesser mit, das die Materialbahn 1 zertrennt. Alternativ
können
sich zusätzlich
rechts und links der Trenneinrichtung 5 Unterdruckdüsen 17 befinden,
die nur während
des Trennvorgangs besaugt werden.
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Der
Schlitten samt der Düse
bzw. dem Messer wird über
einen Pneumatikzylinder angetrieben, oder der Schlitten ist an sich
ein Kolben 18, der in einer kreisrunden Nut 20 über Luftdruck
angetrieben wird, wie er in 11 dargestellt
ist. An dem Kolben 18 ist ein Messer 19 befestigt.
Zum Beschleunigen des Kolbens 18 wird auf der Führerseite
FS Luft in die Nut 20 geblasen. Ist der Kolben 18 auf
der Antriebsseite TS angelangt, wird er durch ein Luftpolster in der
Nut 20 abgebremst.
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Alternativ
wird der Schlitten samt der Düse bzw.
dem Messer wie in einer Webmaschine angetrieben. D. h. der Schlitten
wird wie der Reiter in der Webmaschine über Hebel auf der Führerseite
FS und der Antriebsseite TS der Trenneinrichtung 5 zwischen
der Führer-
und der Antriebsseite TS hin- und hergeschossen.
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In
einer weiteren Alternative ist der Schlitten samt der Düse bzw.
dem Messer auf einer umlaufenden Kette befestigt, die über einen
Luftmotor angetrieben wird. Alternativ hierzu besitzt die Trenneinrichtung 5 mehrere
Schlitten. Anstelle eines einzigen Schlittens, der mit der auf ihm
befestigten Düse
oder dem Messer den gesamten Weg von der Führerseite FS zur Antriebsseite
TS zurücklegt,
befinden sich mehrere Schlitten mit einer Düse bzw. einem Messer hintereinander
in der Trenneinrichtung 5. Beim Trennvorgang bewegen sich
alle Schlitten mit den auf ihnen befestigten Düsen bzw. Messern gleichzeitig
und zertrennen so die Materialbahn 1. Somit wird die Materialbahn 1 bei
gleicher Schnittgeschwindigkeit in kürzerer Zeit zertrennt.
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In
einer weiteren Variante der Trenneinrichtung 5 besitzt
diese Wasserstrahldüsen,
die fest in einer Nut in dem Mantel 3.2 in einer Reihe
angeordnet sind. Sie haben jeweils einen Abstand von etwa 10 mm
zueinander. Die Wasserstrahldüsen
erzeugen einen fächerförmigen Wasserstrahl
von etwa 10 mm Breite, so dass alle Wasserstrahlen der Wasserstrahldüsen zusammengenommen
einen geschlossenen Wasserstrahl bilden, der sich entlang der Trenneinrichtung 5 über die
komplette Materialbahnbreite A erstreckt. Alternativ erzeugen die
Wasserstrahldüsen
einen punktförmigen
Strahl und sind in Richtung der Nutachse schwenkbar, so dass alle
Wasserstrahldüsen
zusammengenommen einen Schnittbereich über die gesamte Materialbahnbreite
A haben.
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In
einer anderen Variante verläuft
die Trenneinrichtung 5 parallel zu der Drehachse 3.1 (2). Die
Trenneinrichtung 5 in der Tragtrommel 3 umfasst Löcher 11 in
dem Mantel 3.2 der Tragtrommel 3 (6).
Die Löcher 11 sind
in einer Reihe entlang der Trenneinrichtung 5 angeordnet
und haben jeweils einen Abstand etwa 10 mm zueinander. Unter den
Löchern 11 befindet
sich ein Hohlraum 12. Beim Wechsel wird der Hohlraum 12 mit
Druckluft beaufschlagt. Der hohe Luftdruck stammt vorzugsweise von
einem Druckspeicher. Dadurch erzeugen die Löcher 11 einen Luftstrahl,
der die Materialbahn 1 auf der gesamten Materialbahnbreite
A zerreißt.
Damit die Materialbahn 1 während des Trennvorgangs nicht
von dem Mantel 3.2 abhebt, können sich zusätzlich rechts
und links der Trenneinrichtung 5 Unterdruckdüsen 17 befinden.
Diese sind nur während
des Trennvorgangs besaugt. Nach dem Zertrennen der Materialbahn 1 werden
die Unterdruckdüsen 17 abgeschaltet
und das Aufblasen der Materialbahn 1 erfolgt durch die Blaseinrichtung 6.
Alternativ erfolgt das Aufblasen der Materialbahn 1 durch
die Luftstrahlen der Löcher 11 der
Trenneinrichtung 5. In diesem Fall befinden sich links
der Trenneinrichtung 5 keine Unterdruckdüsen 17 und
die Blaseinrichtung 6 ist ebenso überflüssig.
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In
einer weiteren Variante verläuft
die Trenneinrichtung 5 wieder parallel zur Drehachse 3.1 (2).
Die Trenneinrichtung 5 weist in diesem Fall eine Klappe 40 in
dem Mantel 3.2 auf, die einen Hohlraum 41 bildet
und auf ihrer Oberseite Löcher 42 hat (17, 18).
Der Hohlraum 41 ist über
Leitungen mit einer Vakuumpumpe oder einem Saugzylinder oder einem
Unterdruckspeicher verbunden. Befindet sich die Vakuumpumpe außerhalb
der Tragtrommel 3, so haben die Leitungen eine Drehdurchführung durch
die Lagerung der Tragtrommel 3. Kurz vor dem Tambourwechsel
wird mittels der Vakuumpumpe in dem Hohlraum 41 ein Unterdruck
erzeugt. Dadurch wird die Materialbahn 1 durch die Löcher 42 angesaugt
(17). Beim anschließenden Trennvorgang wird die
Klappe 40 eingeschwenkt, so dass die an der Klappe 40 angesaugte
Materialbahn 1 entlang einer Abriss- oder Reißkante 43 abreißt (18).
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Bei
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung (19) hat
der Leertambour 2 Löcher 44 in seiner
Außenhülle. Der
Bereich des Leertambours 2, der gelocht ist, erstreckt
sich parallel zur Tambourdrehachse 2.1 etwa bis auf die
Materialbahnbreite A (20) und entlang des Außendurchmessers
des Leertambours 2 über
die Breite B (19, 20). Alternativ
verläuft
der Bereich des Leertambours 2, der gelocht ist, spiralförmig unter
einem Winkel α zur Tambourdrehachse 2.1 (21).
Der Leertambour 2 bildet bis auf die Löcher 44 und eine Öffnung in
der Tambourkupplung einen geschlossenen Hohlkörper 45. Alternativ
befindet sich unter den Löchern 44 ein U-Profil 46,
welches mit dem Tambourmantel einen Hohlkörper 47 bildet. Dieser
Hohlkörper 47 ist über eine
Leitung mit einer Öffnung
in der Tambourkupplung verbunden. Die Öffnung in der Tambourkupplung
befindet sich in der Tambourdrehachse 2.1. Ein Primärhebel,
der zu einer an sich aus der WO 98/52858 A1 bekannten Zuführeinrichtung
zum Zuführen
des Leertambours in die Wickelmaschine gehört, verfügt über eine abgedichtete Kupplung,
welche die Öffnung
in der Tambourkupplung mit einer Vakuumpumpe, oder einem großen Saugzylinder verbinden
kann. Verfügt
der Leertambour 2 über
einen Primärzentrumsantrieb,
so ist diese Kupplung in der einrückbaren Zahnkupplung des Primärzentrumsantriebes
integriert.
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Zu
Beginn des Tambourwechsels wird im Hohlkörper 45 bzw. im Hohlkörper 47 mittels
der Vakuumpumpe oder mittels des Saugzylinders ein starker Unterdruck
erzeugt. Durchlaufen nun die Löcher 44 den
Nip zwischen der Tragtrommel 3 und dem Leertambour 2,
so saugt der Unterdruck im Hohlkörper 45 bzw. 47 über die
Löcher 44 die
Materialbahn 1 an. Der Unterdruck, der auf die Materialbahn 1 wirkt, ist
so groß,
dass die Materialbahn 1 beim Verlassen des Nips von den
Löchern 44 im
Leertambour 2 mitgenommen wird und entlang der Löcher 44 abreißt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein ortsfest, beispielsweise
in Verbindung mit der Lagerung der Tragtrommel 3, gelagertes
U-Profil 48 (22) vorhanden, das auf einem
Träger 49 befestigt
ist. Zwischen dem U-Profil 48 und dem Innendurchmesser
der Tragtrommel 3 befindet sich nur ein kleiner Spalt von
etwa 0,5 mm. Der Tragtrommelmantel 3.2 ist mit Löchern 50 versehen.
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23 zeigt
einen Schnitt durch die Tragtrommel 3. Der Lagerzapfen
der Tragtrommel 3 hat eine Bohrung durch seine Drehachse.
Diese Drehachse entspricht der Drehachse 3.1 der Tragtrommel 3.
Der Träger 49 geht
durch diese Bohrung hindurch und ist mit dem Lagergehäuse der
Tragtrommellagerung 56 fest verbunden. Damit dreht sich
der Träger 49 samt
dem U-Profil 48 nicht mit der Tragtrommel 3 mit,
sondern bleibt an seiner Position in der Tragtrommel 3 stehen,
und zwar unmittelbar hinter dem Nip, den die Tragtrommel 3 und
der Leertambour 2 in Wechselposition miteinander bilden.
Alternativ ist der Träger 49 fest,
oder über
Hebel, oder Stangen mit dem Primärarm
der Zuführvorrichtung
verbunden. Somit ist das U-Profil 48 immer an der gleichen
Stelle nach dem Nip, unabhängig
von der Position des Primärarms.
Eine Pneumatikleitung ist im Träger 49 verlegt,
führt durch
den Lagerzapfen der Tragtrommelachse 3.1 und die Tragtrommellagerung 56 und
verbindet das U-Profil 48 mit der Druckluftversorgung der
Wickelmaschine. Sobald sich die Löcher 50 der Tragtrommel 3 über dem
U-Profil 5 befinden, kann die Druckluft, die sich im U-Profil 48 befindet,
durch die Löcher 50 der
Tragtrommel 3 entweichen. Da sich die Tragtrommel 3 bewegt,
werden immer nur die Löcher 50 der
Tragtrommel 3 mit Druckluft durchblasen, die sich gerade über dem
U-Profil 48 befinden.
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Beim
Tambourwechsel wird die Materialbahn 1 in der Mitte der
Bahnbreite A, wie beim Gooseneckverfahren, mit einer Einrichtung,
insbesondere einer Nadel, in bekannter Weise eingeschlagen. Dies
geschieht, bevor die Materialbahn 1 über die Tragtrommel 3 läuft. Anschließend wird
das U-Profil 48 mit Druckluft beaufschlagt. Der von der
Nadel eingeschlagene Riss in der Materialbahn 1 durchläuft anschließend den
Nip zwischen der Tragtrommel 3 und dem Leertambour 2.
Zu diesem Zeitpunkt befinden sich Löcher 50.1 in der Mitte
der Tragtrommel 3 oberhalb des U-Profils 48 (24).
Sie werden von Luft durchblasen und zerreißen durch den erzeugten Luftstrahl
die Materialbahn 1 an der Stelle, die von der Nadel eingeschlagen
wurde. Die Materialbahn 1 und die Tragtrommel 3 und
somit auch die Löcher 50 bewegen
sich weiter. Der Riss in der Materialbahn 1 wird entlang
des Verlaufs von Löchern 50.2 im
Mantel der Tragtrommel 3 weitergerissen und verläuft zur Bildung
des neuen Bahnanfangs von der Mitte aus V-förmig zu den Rändern der
Materialbahn 1 (25). Gleichzeitig
wird das aus der Materialbahn 1 herausgerissene V-förmige Stück der Materialbahn 1 durch
den Luftstrahl, der durch die Löcher 50.2 und 50.3 geht,
auf den Leertambour 2 geblasen und auf diesen aufgeführt. Dieser
Vorgang setzt sich fort, bis die gesamte Materialbahn 1 auf
den Leertambour 2 aufgeführt ist.
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Alternativ
wird die Materialbahn 1 nicht mit der Nadel eingeschlagen.
In diesem Fall wird die Materialbahn beim Durchlaufen des Nips zwischen Tragtrommel 3 und
Leertambour 2 von der Luft zerrissen, die durch die Löcher 50.1 strömt, welche
sich gerade oberhalb des U-Profils 48 befinden.
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Bei
einer weiteren Alternative wird die Materialbahn 1 ebenfalls
nicht mit einer Nadel eingeschlagen. In diesem Fall wird die Materialbahn 1 mittels der
Druckluftstrahlen, die die Löcher 50 im
Mantel der Tragtrommel 3 durchströmen, zuerst von den Materialbahnrändern her
durchrissen (26). In ihrem weiteren Verlauf
erzeugen die Löcher 50,
die gerade über
dem U-Profil 48 stehen, Risse in der Materialbahn 1,
und zwar von den Rändern
zur Mitte der Materialbahn 1 hin. Gleichzeitig wird das
aus der Materialbahn 1 heraus gerissene Stück durch
die Luftstrahlen, die durch die Löcher 50 und die Löcher 50.3 gehen,
auf den Leertambour 2 geblasen und auf diesen aufgeführt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der gesamte Tragtrommelmantel gelocht ist. Die Löcher 50 haben einen
Abstand von etwa 40 mm zueinander. Hierbei ist eine Luftdüse 51 (27)
von etwa 50 mm Durchmesser auf einem Schlitten 52 befestigt,
welcher auf dem Träger 49 über die
gesamte Breite der Tragtrommel 3 traversieren kann. Dabei
hat die Öffnung
der Düse 51 immer
einen Spalt von etwa 0,5 mm zum Innendurchmesser der Tragtrommel 3.
Der Schlitten ist, z. B. über
einen Pneumatikzylinder, angetrieben.
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Wie
in der anhand von 23 dargestellten Variante hat
der Lagerzapfen der Tragtrommelachse 3.1 eine Bohrung durch
seine Drehachse. Der Träger 49 geht
durch diese Bohrung hindurch und ist mit dem Lagergehäuse der
Tragtrommellagerung 56 fest verbunden. Damit dreht sich
der Träger 49,
ebenso wie der Schlitten 52 und die Düse 51 nicht mit der Tragtrommel 3 mit,
sondern bleibt an einer Position in der Tragtrommel 3 stehen
und zwar direkt nach dem Nip der Tragtrommel 3 und des
Leertambours 2 in der Wechselposition. Von der Düse 51 führt eine
Pneumatikleitung durch den Träger 49 und
durch die Tragtrommellagerung 56 und verbindet die Düse 51 mit der
Druckluftversorgung der Wickelmaschine.
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In
der Ausgangsposition des Wechselvorgangs befindet sich die Düse 51 auf
der Führerseite FS
außerhalb
der Materialbahnbreite A (28). Beim
Start des Wechselvorgangs wird die Düse 51 mit Luftdruck
beaufschlagt, und Luftstrahlen blasen durch die Löcher 50 in
der Tragtrommel 3, welche sich über der Luftdüse 51 befinden.
Nun wird die Luftdüse 51 über den
Schlitten 52 in Richtung zur Antriebsseite TS bewegt. Erreicht
die Düse 51 die
Materialbahn 1, so durchtrennen die Luftstrahlen, die von
der Luftdüse 51 erzeugt
werden, die Materialbahn 1 und blasen diesen abgetrennten
Teil der Materialbahn 1 auf den Leertambour 2.
Der Wechsel ist beendet, wenn die Luftdüse 51 die ganze Materialbahn 1 von
der Führerseite
FS bis zur Antriebsseite TS durchtrennt hat und die Materialbahn 1 vollständig auf
den Leertambour 2 geblasen bzw. aufgeführt ist. Alternativ kann sich
auf dem Schlitten 52 hinter der Luftdüse 51, in Fahrtrichtung
der Luftdüse 51,
eine zweite Luftdüse
befinden, die das Aufblasen des abgetrennten Teils der Materialbahn 1 auf
den Leertambour 2 unterstützt.
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In
einer anderen Variante ist vorgesehen, dass ein zusätzlicher
zweiter Schlitten 53 (29) mit
einer Luftdüse 54 vorhanden
ist. Beim Tambourwechsel wird die Materialbahn 1 in der
Mitte der Bahnbreite A, wie beim Gooseneckverfahren, mit einer Nadel
eingeschlagen. Dies geschieht, bevor die Materialbahn 1 auf
die Tragtrommel 3 läuft.
Anschließend
werden die Luftdüsen 51, 54 mit
Druckluft beaufschlagt. Der von der Nadel eingeschlagene Riss in
der Materialbahn 1 durchläuft anschließend den Nip
zwischen der Tragtrommel 3 und dem Leertambour 2.
Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Luftdüsen 51, 54 in
der Mitte der Tragtrommel 3 (29). Sie
werden von Luft durchblasen und zerreißen durch den erzeugten Luftstrahl
die Materialbahn 1 an der Stelle, die von der Nadel eingeschlagen
wurde. Anschließend
fahren die beiden Luftdüsen 51, 54 auseinander,
d. h. die Luftdüse 51 fährt auf
der Führerseite
FS und die Luftdüse 54 fährt auf
die Antriebsseite TS. Dabei durchtrennen sie, wie in einer oben dargestellten
Variante, die Materialbahn 1 und blasen diese auf den Leertambour 2.
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Eine
weitere Variante entspricht der obigen, anhand der 27 und 29 dargestellten,
Variante. Allerdings wird in dieser Variante die Materialbahn nicht
von einer Nadel eingeschlagen. Die Materialbahn wird allein durch
den Luftstrom durchtrennt.
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Eine
weitere Variante (30, 31) entspricht
den anhand der 27–29 dargestellten Varianten.
Gemäß dieser
Variante hat der Schlitten 52 für die Luftdüse 51 bzw. 54 keinen
Antrieb. Im Innendurchmesser der Tragtrommel 3 ist eine
Schiene 55 angebracht (30, 31).
Beim Tambourwechselstart befindet sich die Luftdüse 51 am Ende des
Trägers 48 auf
der Führerseite
FS. Nun wird die Luftdüse 51 mit
Druckluft beaufschlagt und mittels eines kurzhubigen Antriebes,
z.B. eines Zylinders oder eines Luftbalgs aus Gummi, in den Eingriffsbereich der
Schiene 55 gebracht. Sobald die mit der Tragtrommel 3 rotierende
Schiene 55 die Luftdüse 51 erreicht,
wird diese von der Schiene 55 mitgenommen und bewegt sich
somit bis ans andere Ende des Trägers 48 auf
die Antriebsseite TS. Die Luftdüse 51 wird
anschließend
mittels eines Gummibandes oder Feder oder einer zweiten Schiene
mit umgekehrter Steigung wie die dargestellte Schiene 55 wieder
in die Ausgangsposition auf der Führerseite FS gebracht.
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Alternativ
besitz die Tragtrommel 3 zwei mit der Tragtrommel 3 rotierende
Schienen 55 (31). Diese verlaufen jeweils
von der Materialbahnmitte zum Materialbahnrand. Somit traversieren
die Luftdüsen 51, 52 von
der Mitte der Materialbahn zu den Materialbahnrändern, zertrennen diese und
blasen diese auf den Leertambour 2 auf.
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In
weiteren Varianten kann die Trenneinrichtung auch einen bekannten
Querbalken mit Wasserstrahldüsen
aufweisen, der vor dem Nip zwischen Tragtrommel und Leertambour
einen Streifen aus der Materialbahn schneidet.
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Dieser
geschnittene Streifen wird mittels des Fluids durch die Löcher in
der TT geblasen und anschließend
auf den Leertambour aufgeführt.
Dabei hat der Bereich der Löcher,
durch den das Fluid geblasen wird, etwa die Breite des Streifens,
welcher aus der Materialbahn geschnitten wird. Danach werden die
Wasserstrahldüsen „breit" gefahren und die Materialbahn
vollständig
durchtrennt.
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Der
geschnittene Streifen kann aber auch mittels den beschriebenen Blas-
bzw. Saugeinrichtungen auf den Leertambour aufgeführt werden.
Dabei haben die Trenn- bzw. Blas- bzw. Saugeinrichtungen etwa die
Breite des Streifens, welcher aus der Materialbahn geschnitten wird.
Danach werden die Wasserstrahldüsen
wiederum „breit" gefahren und die
Materialbahn somit vollständig
durchtrennt.
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Alternativ
kann der geschnittene Streifen auch mittels saugender Löcher, die
sich im Leertambour befinden, auf den Leertambour aufgeführt werden.
Dabei hat die Saugzone mit den Löchern
etwa die Breite des Streifens, welcher aus der Materialbahn geschnitten
wird. In bekannter Weise werden danach die Wasserstrahldüsen „breit" gefahren und die
Materialbahn somit vollständig
durchtrennt.
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Der
Streifen, der vor dem Nip aus der Materialbahn geschnitten wird,
kann auch bereits vor dem Nip teilweise getrennt werden. Die teilweise
Trennung des Streifens kann beispielsweise durch eine Nadel wie
beim Gooseneck oder durch Wasserstrahldüsen erfolgen.
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Weiterhin
können
die Blaseinrichtung, die Trenneinrichtung, das U-Profil und die
Löcher
nicht spiralförmig
auf dem Leertambour bzw. der Tragtrommel verlaufen, sondern sie
können
in Bahnlaufrichtung v-förmig
von der Rollenmitte nach außen
zu den Materialbahnrändern
hin oder in Bahnlaufrichtung v-förmig
von außen,
d. h. von den Materialbahnrändern,
zur Rollermitte hin verlaufen. Damit erhält man einen symmetrischen
Bahnanfang auf dem neu gewickelten Tambour. Ein karottenförmiger Bahnanfang, wie
er beim spiralförmigen
Anwickeln entsteht, wird somit verhindert.
-
- 1
- Materialbahn
- 2
- Leertambour
oder Wickelkern
- 2.1
- Drehachse
des Leertambours
- 2.2
- Mantel
des Leertambours (Außenhülle)
- 3
- Tragtrommel
- 3.1
- Drehachse
der Tragtrommel
- 3.2
- Mantel
der Tragtrommel
- 4
- Volltambour
- 5
- Trenneinrichtung
- 6
- Blaseinrichtung
- 7
- Löcher
- 7.1
- Löcher
- 7.2
- Löcher
- 7.3
- Löcher
- 8
- Löcher
- 9
- Löcher
- 10
- Hohlraum
- 11
- Löcher
- 12
- Hohlraum
- 13
- Schlitz
- 14
- Gruppe
von Löchern
- 15
- U-Profil
- 16
- Hohlraum
- 17
- Unterdruckdüsen
- 18
- Kolben
- 19
- Messer
- 20
- Nut
- 21
- Blaseinrichtung
- 22
- Löcher
- 23
- U-Profil
- 24
- Hohlraum
- 25
- Saugeinrichtung
- 26
- Unterdruckleisten
- 27
- U-Profil
- 28
- Hohlraum
- 30
- innerer
Ring
- 30.1
- Bohrung
- 31
- äußerer Ring
- 31.1
- Bohrung
- 32
- Druckluftleitung
- 33
- Druckluftversorgungsleitung
- 40
- Klappe
- 41
- Hohlraum
- 42
- Löcher
- 43
- Abrisskante
- 44
- Löcher
- 45
- Hohlkörper
- 46
- U-Profil
- 47
- Hohlkörper
- 48
- U-Profil
- 49
- Träger
- 50
- Löcher
- 50.1
- Löcher
- 50.2
- Löcher
- 51
- Luftdüse
- 52
- Schlitten
- 53
- Schlitten
- 54
- Luftdüse
- 55
- Schiene
- 56
- Tragtrommellagerung
- A
- Materialbahnbreite
- B
- Breite
- FS
- Führerseite
- TS
- Triebseite
- α
- Winkel