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Die
Erfindung betrifft einen Sammelhefter nach dem Oberbegriff des Anspruch
1.
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Gattungsgemäße
Sammelhefter sind bekannt. Von Falzbogenanlegern werden einzelne Falzbogen
aus einem Stapel vereinzelt, geöffnet und auf die Sammelkette
abgelegt. Die Sammelkette besitzt eine Führungseinrichtung,
deren oberer Abschnitt schneidenförmig ausgebildet ist
und deren Gratlinie die Transport- und Heftlinie festlegt, und eine
im Wesentlichen dachförmige Auflage, auf der die Falzbogen
rittlings transportiert werden. Um die auf die Sammelketten abgelegten
Falzbogen auch bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit sicher zu
erfassen und eine sichere Mitnahme zu erreichen und gleichmäßig
zu transportieren, besitzt die Sammelkette Mitnehmerelemente, welche
die abgelegten Falzbogen in horizontaler Richtung fördern.
Die von Sammelkette und den Mitnehmern geförderten Falzbogen
werden durch die Sammelkette bis zu einer Heftstation transportiert,
in der aufeinander liegende Falzbogen im Falz mit Hilfe von Drahtklammern
geheftet werden. Hierzu dienen oberhalb der Sammelkette angeordnete
Heftköpfe sowie unterhalb der Sammelkette angeordnete Klinscherkästen,
die die freien Enden der von den Heftköpfen durch die Falzbogen
gestochenen Drahtklammern umbiegen. Danach werden die gehefteten
Falzbogen im Auslegerbereich von der Sammelkette zur Weiterverarbeitung weiter
befördert. Es folgen beispielsweise Randbeschnitt und Auslage.
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Die
Produktivität eines Sammelhefters ist nicht allein von
der Betriebsgeschwindigkeit abhängig, sondern vielmehr
auch davon, wie viele Produkte man mit der Maschine in einer bestimmten
Zeit bearbeiten kann. Um die Anzahl der Produkte pro Zeiteinheit
und damit die Produktivität des Sammelhefters zu erhöhen,
ohne die Geschwindigkeit der Sammelkette zu steigern, wird die Kettenteilung
an das Produktformat angepasst, d. h. der Abstand zwischen den Mitnehmern
auf der Sammelkette wird verändert. Da bei kleineren Produkten
ein geringerer Abstand zwischen den Mitnehmern auf der Sammelkette
ausreicht, können durch eine entsprechende Verkleinerung
dieses Abstandes mehr Produkte auf der Sammelkette pro Zeiteinheit
abgelegt werden, wodurch die Produktivität steigt.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungsansätze
zum Ändern der Kettenteilung bekannt. So können
Mitnehmerelemente z. B. mittels Verschraubung an Außenlaschen
von Rollenketten angebracht und einfach wieder entfernt werden. Oder
Mitnehmerelemente können werkzeuglos mittels Klemmverbindungen
auf Außenlaschen der Rollenkette angebracht werden.
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In
einer weiteren Variante können die Mitnehmerelemente als
Kunststoffstifte gestaltet sein, welche in mit Aufnehmerlöchern
versehene Sattelsegmente der Sammelkette gesteckt werden.
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Problematisch
an diesen Lösungsansätzen ist, dass die manuelle
Veränderung der Kettenteilung aufwändig und zeitintensiv
ist. Die notwendigen Standzeiten zur Anpassung der Maschine an das Produktformat
bedingt wiederum eine geringere Produktivität.
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Die
DE 10 2006 057 681 zeigt
einen Sammelhefter mit einer endlosen Sammelkette zum rittlingsweisen
Sammeln und Transport von gefalzten Bogen, wobei die Sammelkette
Kettendachsegmente und Mitnehmerelemente besitzt und das Mitnehmerelement
in seiner Lage verstellbar ist. Das klappbare Mitnehmerelement bildet
in einer inaktiven Lage einen Teil des Dachs der Sammelkette und
steht in einer anderen, aktiven Lage quer zur Förderrichtung aus
dem Dach der Sammelkette hervor. Mittels einer Steuervorrichtung
kann das Mitnehmerelement angesteuert werden. Durch das Aus- bzw.
Einklappen der Mitnehmerelemente lässt sich die Kettenteilung der
Sammelkette an verschiedene zu bearbeitende Produktformate schnell
und einfach anpassen.
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Bei
einem derartigen Sammelhefter muss das Geschwindigkeitsprofil der
Hefteinrichtung an die Sammelkettenteilung angepasst werden. Der
damit verbunden Umbauaufwand ist zeitintensiv und damit nachteilig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Sammelhefter zu
schaffen, welcher die Nachteile des Standes der Technik behebt und bei
dem die Anpassung des Geschwindigkeitsprofils der Hefteinrichtung
an die Sammelkettenteilung einfach durchführbar ist.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch einen Sammelhefter mit den kennzeichnenden
Merkmalen von Anspruch 1. Bei dem erfindungsgemäßen
Sammelhefter ist in vorteilhafter Weise gewährleistet,
dass die zusammengetragenen Signaturen ohne Verstellung des mindestens
einen Heftkopfes mittig geheftet werden und die gehefteten Broschuren
in der Auslegerstation mittig ausgelegt werden.
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Der
erfindungsgemäße Sammelhefter zum Zusammentragen
von Signaturen aus Papier, Pappe und dergleichen, zum Heften der
zusammengetragenen Signaturen und zum Auslegen der gehefteten Signaturen
umfasst eine Sammelstrecke, eine Heftstation und eine Auslegestation.
Die Heftstation weist einen Heftschlitten mit mindestens einem Heftkopf
auf und der Heftschlitten wird während des Heftvorgangs in
etwa mit der Geschwindigkeit der zusammengetragenen Signaturen durch
einen Heftschlittenantrieb bewegt. Die Sammelstrecke umfasst eine,
von einem Antrieb bewegte, Transporteinheit, wie beispielsweise
eine Sammelkette, zum Transport der Signaturen. Zwischen dem Heftschlittenantrieb
und dem Heftschlitten ist in vorteilhafter Weise eine Schaltungseinheit
angeordnet zur Anpassung der Heftschlittenbewegung an den Abstand
von in die Heftstation einlaufenden zusammengetragenen Signaturen
zu nachfolgend einlaufenden zusammengetragenen Signaturen, d. h.
zur Anpassung an die Sammelkettenteilung, und zur Anpassung der
Lage des Heftschlittens relativ zur Auslegestation, d. h. zur Anpassung
des horizontalen Abstandes der Mitte des Heftschlittens zur Mitte
der Auslegestation. Durch einen derartigen Sammelhefter ist in vorteilhafter
Weise gewährleistet, dass der Sammelhefter und seine Heftstation
einfach und ohne zusätzliche Umrichtvorgänge an
verschiedene Sammelkettenteilungen angepasst werden kann. Damit
kann ein großes Formatspektrum bei ideal hohen Taktleistungen
verarbeitet werden.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die
Schaltungseinheit durch ein Koppelgetriebe mit verschieblichem Koppelpunkt
gebildet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
umfasst die Schaltungseinheit eine Schwinge, welche über
eine Antriebskoppel mit dem Heftschlittenantrieb und über
eine Abtriebskoppel mit dem Heftschlitten verbunden ist. Antriebskoppel
und Schwinge sind in einem ersten Koppelpunkt miteinander verbunden.
Abtriebskoppel und Schwinge wiederum sind in einem zweiten Koppelpunkt
miteinander verbunden. Einer der beiden Koppelpunkte ist in seiner
Position auf der Schwinge veränderlich, insbesondere verschieblich,
und dient der Anpassung der Schaltungseinheit an das Produktformat.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt
die Veränderung der Lage des mindestens einen Koppelpunkts
durch einen Aktuator. Bei dem Aktuator kann es sich vorteilhafterweise
um einen Pneumatikzylinder handeln; alternativ kann die Verstellung
auch elektromotorisch, beispielsweise über einen Motor
und Spindel, oder auch hydraulisch erfolgen. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn der Aktuator mit der Steuerung des Sammelhefters verbunden
ist und von dieser angesteuert wird. Die Einstellung der Schaltungseinheit
und die Anpassung des Sammelhefters an die Sammelkettenteilung kann
damit auf einfache Weise automatisch erfolgen.
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In
einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Sammelhefters besitzt die Auslegestation einen Auswerferschlitten
mit Auswerfer zum Auslegen der gehefteten Signaturen, wobei der
Auswerferschlitten während des Auslegevorgangs in etwa
mit der Geschwindigkeit der gehefteten Signaturen durch einen Auswerferschlittenantrieb bewegt
wird und wobei der Auswerferschlittenantrieb und der Heftschlittenantrieb
mechanisch miteinander gekoppelt sind. In einer zweiten vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung sind Auswerferschlittenantrieb und Heftschlittenantrieb
nicht mechanisch miteinander gekoppelt, sondern über eine
virtuelle Welle. Heftschlittenantrieb und/oder Auswerferschlittenantrieb
können vorteilhafterweise einen steuerbaren Elektromotor
umfassen.
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Hinsichtlich
weiterer Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung
wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels noch
näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer
Darstellung
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1 einen
Sammelhefter für Broschuren in vereinfachter Darstellung mit
Anlegern, einer Heftstation und einer darauf folgenden Auslegestation
sowie mit hier nicht im Detail dargestellten Transportmitteln, welche
von den Anlegern abgegebene Signaturen zur Heftstation und anschließend
zur Auslegestation befördern,
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2a eine
Prinzipdarstellung der Schaltungseinheit in einer ersten Position
beim Übernehmen bzw. Heften
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2b eine
Prinzipdarstellung der Schaltungseinheit in einer zweiten Position
beim Auslegen
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Die
Maschinenkomponenten des Sammelhefters gemäß 1 umfassen
im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Anleger 10, 12, 14,
die jeweils eine Signatur 16, 18, 20 an
einen hier nicht im Detail dargestellten Stetigförderer 34 übergeben.
Die auf diese Weise ab- und übereinander gelegten Signaturen 16, 18, 20 bilden
gemeinsam zusammengetragenen Signaturen 30, welche wie
zuvor die sich bildende Broschur, in einer Transportrichtung gemäß dem Pfeil
P entlang einer Transport- und Heftlinie 22 transportiert
wird, die sich entlang der Anleger 10, 12, 14 und über
eine Heftstation 24 hinaus bis zu einer Auslegestation 29 erstreckt.
Die Heftstation 24 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Heftköpfe 26 und einem jeweiligen derselben
zugeordnete, in 1 nicht erkennbare Umbieger,
welche mittels der Heftköpfe 26 in die zu heftenden
Broschuren 30 eingestochene Drahtklammern 27 umbiegen und
zwar die Schenkel der Drahtklammern 27, welche die zusammengetragenen
Signaturen 30 durchdrungen haben.
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Die
Umbieger bilden gemeinsam mit den Heftköpfen 26 und
nicht dargestellten Vorrichtungen zur Herstellung der Drahtklammern 27 eine
Maschinenkomponente in Form einer Heftmaschine.
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Die
Auslegestation 29 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Maschinenkomponente in Form eines nicht näher dargestellten
Auswerfers. Der Auswerfer greift in den jeweiligen Falzbruch der
gehefteten Broschur 32 ein und hebt diese aus der Transport-
und Heftlinie 22 aus damit diese in Richtung des Pfeils
T weiter transportiert werden kann, und zwar bevorzugt in Richtung
auf eine Beschnittvorrichtung.
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Von
der Heftstation 24 aus stromaufwärts bezüglich
der Transportrichtung gemäß Pfeil P ist eine Messstation 33 vorgesehen,
in welcher die Dicke der zu heftenden zusammengetragenen Signaturen 30 ermittelt
wird.
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Der
Stetigförderer 34 ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel
als endlose betriebsmäßig umlaufende Sammelkette
ausgebildet, an welcher Mitnehmer 35 angeordnet sind, welche
die hierbei rittlings an die Sammelkette übergebenen Signaturen 16, 18, 20 und
schließlich die zu heftenden zusammengetragenen Signaturen 30 vor
sich herschieben.
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Die 2a und 2b zeigen
den Antrieb des Auswerferschlittens 108 und des Heftschlittens 107 für
großes oder alternativ für kleines Produktformat.
Dargestellt ist der Antrieb jeweils für zusammengetragene
Signaturen von großem Produktformat 30G, welche
strichpunktiert dargestellt sind, und von kleinem Produktformat 30K,
welche mit einer durchgezogenen Linie dargestellt sind. Die Signaturen 30 werden
dabei von einem Stetigförderer 34, z. B. einer Sammelkette,
in Transportrichtung P durch die Heftstation 24 zur Auslegestation 29 transportiert.
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Bei
den großformatigen Produkten kann es sich beispielsweise
um Produkte im Format A3, bei den kleinformatigen Produkten beispielsweise
um Produkte im Format A4 handeln.
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In 2a ist
die Situation bei der Übernahme der zu heftenden Signaturen 30 und
dem nachfolgenden Heften in der Heftstation 24 dargestellt.
Es ist eine zusammengetragene Signatur von großem Produktformat 30G gezeigt,
welche durch den Mitnehmer 35G geführt wird und
durch den Heftkopf (nicht dargestellt) des Heftschlittens 107G bearbeitet
wird. Es ist ebenfalls eine zusammengetragene Signatur von kleinem
Produktformat 30K dargestellt, welche durch einen Mitnehmer 35K geführt
wird und durch den Heftkopf (nicht dargestellt) des Heftschlittens 107K bearbeitet
wird. Der Heftschlitten 107 wird während des Heftvorgangs
in etwa mit der Geschwindigkeit der zu heftenden Signaturen 30 vertikal
bewegt.
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In 2b ist
die Situation beim Auslegen der gehefteten Broschur in der Auslegestation 29 dargestellt. 2b zeigt
eine geheftete Broschur von großem Produktformat 32G,
welche an einem Mitnehmer 35G anliegt, als auch eine geheftete
Broschur von kleinem Produktformat 32K, welche an einem Mitnehmer 35K anliegt.
Die gehefteten Broschuren 32G bzw. 32K werden
durch einen am Auswerferschlitten 108 angebrachten Auswerfer
(nicht dargestellt) ausgelegt. Die Mitte des Auswerferschlittens nimmt
dabei die Position der Mitte der Auslegestation 170 ein,
welche mit der Mitte der gehefteten Broschuren 32, unabhängig
davon, ob es sich um großes Produktformat 32G oder
kleines Produktformat 32K handelt, übereinstimmt.
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Wie
in den 2a und 2b gezeigt
ist zwischen Heftschlittenantrieb 140 und Heftschlitten 107 eine
Schaltungseinheit 160 angeordnet zur Anpassung und Optimierung
der Heftschlittenbewegung an die Sammelkettenteilung G, K, d. h.
zur Anpassung der horizontalen Hubbewegung des Heftschlittens 107 und
zur Anpassung des horizontalen Abstands von Heftschlitten 107 und
Auslegestation 29.
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Der
Heftschlitten 107 ist durch eine Linearführung 109 geführt
und wird während des Heftvorgangs in einer horizontalen
Ebene in etwa mit der Geschwindigkeit der Signatur 30 bewegt.
Angetrieben wird der Heftschlitten 107 dabei von einem
Heftschlittenantrieb 140. Auch der Auswerferschlitten 108 wird
durch eine Linearführung 109 geführt
und während des Auswerfvorgangs in etwa mit der Geschwindigkeit
der gehefteten Broschuren 32 bewegt. Angetrieben wird der
Auswerferschlitten 108 dabei von einem Auswerferschlittenantrieb 150.
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Der
Heftschlittenantrieb 140 und der Auswerferschlittenantrieb 150 sind
mechanisch miteinander gekoppelt. In einer alternativen, nicht dargestellten
Ausführungsform könnten die beiden Antriebe 150, 140 auch
durch eine elektronische Welle miteinander gekoppelt sein.
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Die
Sammelkette 34 besitzt Mitnehmer 35, welche dem
Transport der zusammengetragenen Signaturen 30 dienen.
Zur Anpassung an das Produktformat der zu verarbeitenden Signaturen 30 kann
die Position der Mitnehmer 35 auf der Sammelkette 34 angepasst
werden. Für zusammengetragene Signaturen von großem
Produktformat 30G befinden sich die Mitnehmer 35G an
einer anderen Position als die Mitnehmer 35K für
Signaturen von kleinem Produktformat 30K. Damit lässt
sich die Sammelkette 34 auf eine große Kettenteilung
G für großes Produktformat und eine kleine Kettenteilung
K für kleines Produktformat einstellen.
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Um
eine mittige Heftung in der Heftstation 24 und ein mittiges
Auslegen in der Auslegestation 29 zu garantieren, muss
zum einen die Länge der horizontalen Hubbewegung des Heftschlittens 107 als
auch der horizontale Abstand von Heftschlitten 107 zu Mitte
der Auslegestation 29 angepasst werden. Dies geschieht
durch die Schaltungseinheit 160:
Der Heftschlittenantrieb 140 umfasst
eine Kurbel 101, an welcher drehbeweglich eine Antriebskoppel 102 befestigt
ist. An ihrem zweiten Ende ist die Antriebskoppel 102 mit
einer Schwinge 104 verbunden. Die Schwinge 104 umfasst
eine Führung 106, in welcher ein Koppelelement
zum Ankoppeln der Antriebskoppel 103 verschiebbar ist.
Die Antriebskoppel 103 ist an ihrem zweiten Ende mit dem
Heftschlitten 107 verbunden und bewirkt dessen horizontale
Hubbewegung. Zur Anpassung der Schaltungseinheit 160 für
große Produktformate wird der Koppelpunkt 135G durch
den Aktuator 105 ans obere Ende der Führung 106 bewegt.
Zur Anpassung der Schaltungseinheit 160 an ein kleines
Produktformat wird der Koppelpunkt 135K durch den Aktuator 105 bis ans
untere Ende der Führung 106 bewegt. Durch diese
Anpassung wird zum einen die Größe der vertikalen
Hubbewegung des Heftschlittens 107 als auch die Position
der Heftschlittenmitte 180 an die Kettenteilung angepasst.
Für die große Kettenteilung G für großes
Produktformat befindet sich die Heftschlittenmitte an der Position 180G,
für die Kettenteilung für kleines Produktformat
befindet sich die Heftschlittenmitte an der Position 180K.
Durch diese Einstellung wird der horizontale Abstand zwischen Heftschlittenmitte 180 und
Mitte der Auslegestation 29 angepasst, dargestellt durch
die Linie 170. Zusätzliche mechanische Einrichtvorgänge,
wie z. B. ein Umstellen des Kurbelradius, ein Positionieren der
Heftköpfe etc. entfallen damit.
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- 1
- Sammelhefter
- 10
- Anleger
- 12
- Anleger
- 14
- Anleger
- 16
- Signatur
- 18
- Signatur
- 20
- Signatur
- 22
- Transport-
und Heftlinie
- 24
- Heftstation
- 26
- Heftkopf
- 27
- Drahtklammer
- 29
- Auslegestation
- 29.1
- Auswerfer
- 30
- zusammengetragene
Signaturen
- 30G
- zusammengetragene
Signaturen großes Produktformat
- 30K
- zusammengetragene
Signaturen kleines Produktformat
- 32
- geheftete
Broschur
- 32G
- geheftete
Broschur großes Produktformat
- 32K
- geheftete
Broschur kleines Produktformat
- 33
- Messstation
- 34
- Stetigförderer/Sammelkette
- 35
- Mitnehmer
- 35G
- Position
Mitnehmer für großes Produktformat
- 35K
- Position
Mitnehmer für kleines Produktformat
- 101
- Kurbel
- 102
- Antriebskoppel
- 103
- Antriebskoppel
- 103G
- Position
Antriebskoppel für großes Produktformat
- 103K
- Position
Antriebskoppel für kleines Produktformat
- 104
- Schwinge
- 105
- Aktuator
- 106
- Führung
- 107
- Heftschlitten
- 107G
- Position
Heftschlitten für großes Produktformat
- 107K
- Position
Heftschlitten für kleines Produktformat
- 108
- Auswerferschlitten
- 109
- Linearführung
- 110
- Getriebe
- 111
- Kurbel
- 112
- Koppel
- 124
- Koppelpunkt
Antriebskoppel-Schwinge
- 135
- Koppelpunkt
Abtriebskoppel-Schwinge
- 135G
- Position
Koppelpunkt Abtriebskoppel-Schwinge für großes
Produktformat
- 135K
- Position
Koppelpunkt Abtriebskoppel-Schwinge für kleines Produktformat
- 140
- Heftschlittenantrieb
- 150
- Auswerferschlittenantrieb
- 160
- Schaltungseinheit
- 170
- Position
Mitte Auslegerstation
- 180
- Position
Mitte Heftschlitten
- 180G
- Position
Heftschlittenmitte für großes Produktformat
- 180K
- Position
Heftschlittenmittel für kleines Produktformat
- G
- große
Kettenteilung für großes Produktformat
- K
- kleine
Kettenteilung für kleines Produktformat
- P
- Transportrichtung
der Signaturen
- T
- Auslegerichtung
der Signaturen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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