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Die Erfindung betrifft einen Längsfalzapparat.
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Ein bekannter Längsfalzapparat umfasst einen Falztisch, dem längs zu falzende Gegenstände aus einer zur Tischoberfläche parallelen Richtung zugeführt werden, ein Falzschwert, das zwischen einer Stellung oberhalb des Falztisches und einer in einen Schlitz des Falztisches eintauchenden Stellung bewegbar ist, ein Zugwalzenpaar, das unter dem Falztisch angeordnet ist, um einen von dem Falzmesser in den Schlitz hinein gedrückten Gegenstand zu erfassen und quer zur ursprünglichen Zuführrichtung durch den Schlitz hindurch zu ziehen, ein Schaufelrad, das unter den Zugwalzen angeordnet ist, um den nach dem Durchgang durch das Zugwalzenpaar längs gefalzten Gegenstand aufzufangen, sowie eine Bandfördereinrichtung, auf die die von dem Schaufelrad aufgefangenen Gegenstände als ein geschuppter Strom ausgelegt werden.
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Um durch den Schlitz des Falztisches hindurch gedrückt zu werden, müssen die zu falzenden Gegenstände zunächst auf dem Falztisch zur Ruhe kommen. Dies darf nicht zu abrupt geschehen, damit die Gegenstände keinen Schaden nehmen. Während der Zeit, die ein Gegenstand benötigt, um den Schlitz zu passieren, darf kein zweiter Gegenstand am Falztisch eintreffen. Diese Faktoren begrenzen die mit einem solchen herkömmlichen Längsfalzapparat erreichbare Produktionsgeschwindigkeit.
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Aus
DE 10 2005 062 843 B3 ist ein Längsfalzapparat bekannt, der von den zu falzenden Gegenständen ohne Richtungswechsel durchlaufen wird. Er umfasst ein fest stehendes, in der Transportrichtung der Gegenstände ausgerichtetes Falzschwert, welches einen zu falzenden Gegenstand entlang einer gewünschten Falzlinie gegen eine Unterlage presst. Ein hinter dem Falzschwert angeordneter Falztrichter klappt beiderseits der Falzlinie Schenkel des Gegenstandes nach oben, wodurch der Gegenstand im Laufe des Durchgangs durch den Falztrichter gefalzt wird. Am Ausgang des Falztrichters ist ein Zugwalzenpaar angeordnet, das, sobald die vordere Kante eines Gegenstandes den Falztrichter passiert hat, diese erfasst, den Gegenstand vollständig durch den Falztrichter hindurch zieht und ihn dabei entlang der Falzlinie zusammenpresst.
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Wenn die beiden Schenkel des zu falzenden Gegenstandes beim Durchgang durch den Falztrichter nicht symmetrisch hochschwenken, besteht die Gefahr, dass der Gegenstand zur Seite ausweicht und die Falzlinie nicht exakt den gewünschten Verlauf erhält. Im schlimmsten Fall kann ein schief gefalztes Produkt im Falztrichter stecken bleiben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Längsfalzapparat zu schaffen, wobei keine Gefahr einer Beschädigung des zu falzenden Produkts durch eine allzu abrupte Abbremsung besteht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch einen Längsfalzapparat mit einem Falztisch und einem unter einem Schlitz des Falztisches angeordnetes Paar von Walzen, insbesondere Zugwalzen und/oder Falzwalzen, bei dem die Achsen der Walzen sich in einer Ebene erstrecken, die die Ebene des Falztisches schneidet. Dabei ziehen die Walzen des Längsfalzapparates das Produkt in einer zur Ebene der Walzen senkrechten Richtung und somit schräg zur Ebene des Falztisches. Es ist daher nicht erforderlich, ein solches Produkt vor Beginn des Durchgangs durch den Schlitz auf dem Falztisch zum Stehen zu bringen. Somit besteht keine Gefahr einer Beschädigung des zu falzenden Produkts durch eine allzu abrupte Abbremsung. Außerdem kann noch während ein erstes Produkt den Schlitz des Falztisches passiert, ein nächstes zu falzendes Produkt auf den Falztisch nachgeführt wird. Dies ermöglicht eine hohe Produktionsgeschwindigkeit.
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Die Ebenen des Falztisches und der Achsen spannen vorzugsweise einen Winkel von wenigstens 15° auf. Um Produkte in unterschiedlichen Formaten mit optimaler Geschwindigkeit verarbeiten zu können, kann es zweckmäßig sein, den Winkel zwischen den zwei Ebenen veränderbar zu machen. Je größer die Abmessung des Produkts in Transportrichtung im Verhältnis zur Abmessung quer dazu ist, um so größer kann der Winkel zweckmäßigerweise gewählt werden.
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Die Neigung der beiden Ebenen zueinander sollte so gewählt sein, dass bezogen auf die Förderrichtung einer Produktfördereinrichtung, die zu falzende Produkte dem Falztisch zuführt, die Ebenen des Falztisches und der Achsen aufeinander zulaufen.
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An einem der Schnittlinie der Ebenen zugewandten Ende ist der Schlitz des Falztisches vorzugsweise offen, so dass von dem Paar von Walzen erfasste Produkte über die Hinterkante des Falztisches hinaus in Förderrichtung weiter gezogen werden können, noch bevor sie den Schlitz vollständig passiert haben.
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Ein im Anschluss an das offene Ende des Falztisches angrenzender Falztrichter kann die Falzwirkung des Schlitzes und der Walzen unterstützen. Dieser Falztrichter weist vorzugsweise zwei Flanken auf, die sich beiderseits eines den Schlitz des Falztisches verlängernden Spaltes erstrecken und in einer quer zu dem Schlitz orientierten Schnittebene zum Spalt hin abschüssig sind. Die Neigung der Flanken sollte mit zunehmender Entfernung vom Falztisch anwachsen, um die Flanken eines zu falzenden Produktes während des Durchlaufs durch den Falztrichter kontinuierlich gegeneinander zu klappen.
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Ein unterhalb des Falztisches angeordnetes Schaufelrad ist vorzugsweise in Längsrichtung des Schlitzes gegen den Falztisch versetzt, um die von den Walzen schräg nach unten durch den Falztisch hindurch gezogenen Produkte aufzufangen. Das Schaufelrad kann insbesondere unter dem Falztrichter angeordnet sein.
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Da die Gegenstände bei Erreichen des Schaufelrades eine nicht zu vernachlässigende Geschwindigkeitskomponente parallel zur Oberfläche des Falztisches, das heißt, in Richtung der Achse des Schaufelrades, haben, ist zweckmäßigerweise eine Wand an einer von den Walzen abgewandten Seite des Schaufelrades vorgesehen.
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Um Gegenstände unterschiedlicher Dicke zuverlässig zu greifen und einzuziehen, sind die Walzen des Paars von Walzen vorzugsweise elastisch gegeneinander beaufschlagt.
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Ferner können die Walzen des Paars von Walzen zweckmäßigerweise eine abgerundete Rundungszone zwischen ihrer Mantelfläche und einer oberen Stirnfläche aufweisen, um zu verhindern, dass eine scharfe Kante der Mantelfläche sich in das zu falzenden Produkt eindrückt.
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Ein Falzmesser kann zwischen einer Stellung oberhalb des Schlitzes und einer in den Schlitz eingreifenden Stellung bewegbar sein.
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Eine Unterkante des Falzmessers, die die zu falzenden Produkte in den Schlitz hinein drückt, kann an einem dem Paar von Walzen zugewandten Ende einen ansteigenden Verlauf aufweisen. So kann das Falzmesser tief in den Schlitz eingreifen, ohne von den Walzen erfasst zu werden.
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Anstelle eines Falzmessers kann auch ein ortsfestes Falzschwert mit einer zu dem Paar von Walzen hin abfallenden und an einem dem Paar von Walzen zugewandten Ende in den Schlitz eingreifenden Unterkante vorgesehen sein, um die Gegenstände im Laufe ihrer Bewegung über den Falztisch kontinuierlich in den Schlitz hinein zu drücken.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Längsfalzapparats gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 eine schematische Seitenansicht des Längsfalzapparats zu Beginn eines Falzvorgangs;
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3 eine zu 2 analoge Ansicht in einer späteren Phase des Falzvorgangs;
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4 eine zu 2 analoge Ansicht zu einem nochmals späteren Zeitpunkt;
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5 eine zu 1 analoge perspektivische Ansicht des Längsfalzapparats gemäß einer zweiten Ausgestaltung;
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6 eine zu 1 analoge Ansicht gemäß einer dritten Ausgestaltung;
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7 eine schematische Darstellung einer Fördereinrichtung zum Fördern der zu falzenden Produkte über den Falztisch;
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8 eine weitere schematische Darstellung einer Fördereinrichtung zum Fördern der zu falzenden Produkte über den Falztisch;
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9 eine weitere schematische Darstellung einer Fördereinrichtung zum Fördern der zu falzenden Produkte über den Falztisch.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Längsfalzapparats gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Ein Falztisch 01 umfasst zwei durch einen Schlitz 02 voneinander getrennte horizontale Platten 03. Zu falzende Gegenstände, insbesondere Produkte 23, werden dem Falztisch 01 in an sich bekannter Weise durch eine nicht dargestellte Bandfördereinrichtung aus einer zum Schlitz 02 parallelen Transportrichtung 04 zugeführt, wie durch einen Pfeil angedeutet. Ein Falzmesser 06 ist in einer Bereitschaftsstellung oberhalb des Schlitzes 02 dargestellt. Das Falzmesser 06 ist von zwei Armen 07 gehalten, die um eine horizontale Achse schwenkbar sind, die in etwa in Höhe des Falztisches 01 beabstandet vom Schlitz 02 verläuft.
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An einem bezogen auf die Transportrichtung 04 bzw. Produktförderrichtung des Produktes 23 hinteren Ende des Falztisches 01 ist in Verlängerung des Schlitzes 02 ein Paar von Walzen 08, insbesondere Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 angeordnet. Die Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 sind um Achsen 09 drehangetrieben, die unter einem nicht verschwindenden Winkel von hier ca. 60° gegen die Horizontale bzw. die Ebene des Falztisches 01 geneigt sind. Obere Stirnflächen 11 gehen jeweils über eine ausgedehnte Übergangszone 12, z. B. Rundungszone 12 kontinuierlich in zylindrische Mantelflächen 13 der Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 über.
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Die Unterkante des Falzmessers 06 weist an ihrem den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 zugewandten Ende einen schrägen Abschnitt 14 auf, dessen Neigung gegen die Horizontale etwas geringer ist als die der Achsen 09.
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Wiederum in Förderrichtung hinter den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 ist ein Falztrichter 16 angeordnet. Der Falztrichter 16 umfasst zwei durch einen den Schlitz 02 verlängernden, in 1 nur zu einem kleinen Teil erkennbaren Spalt 17 getrennte Hälften. Jede Hälfte hat eine an den Spalt 17 angrenzende, zum Falzen von hindurch laufenden Produkten 23 wirksame Flanke 18, deren quer zur Transportrichtung 04 gemessene Steigung vom hinteren Ende des Falztisches 01 bis zum Ende des Falztrichters 16 kontinuierlich zunimmt. Unmittelbar am Übergang vom Falztisch 01 zum Falztrichter 16 verlaufen die Flanken 18 horizontal, am Ausgang des Falztrichters 16 sind sie vertikal.
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Ein an sich bekanntes Schaufelrad 19 ist unter dem Falztrichter 16 angeordnet. Die Drehachse des Schaufelrades 19 kreuzt eine zur Drehachse senkrechte, ortsfeste Wand 21, die eine Anschlags- und Referenzposition für in dem Schaufelrad 19 aufgefangene gefalzte Produkte 23 darstellt. Unter dem Schaufelrad 19 ist ein Förderband 22 vorgesehen, das die vom Schaufelrad 19 aufgefangenen und auf das Förderband 22 ausgelegten Produkte 23 in Form eines Schuppenstroms abtransportiert.
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2 zeigt in einer Seitenansicht quer zur Transportrichtung 04 den Längsfalzapparat zu Beginn eines Falzvorgangs. Ein zugeführtes Produkt 23 gleitet über den Falztisch 01, und das Falzmesser 06 ist vom Falztisch 01 beabstandet gehalten, so dass es die Bewegung des Produktes 23 nicht behindert.
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Die Bewegung des Falzmessers 06 ist mit der des Produktes 23 so synchronisiert, dass wenn das Produkt 23 eine vorgegebene Stelle auf dem Falztisch 01 erreicht hat, das Falzmesser 06 beginnt, entlang einer Mittellinie auf das Produkt 23 zu drücken und es in den Schlitz 02 hinein zu pressen. Dabei geht die Bewegung des Produktes 23 in der Transportrichtung 04 kontinuierlich weiter.
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Noch bevor das Produkt 23 den Schlitz 02 vollständig nach unten passiert hat, erreicht es so die Hinterkante des Falztisches 01 und wird an einem vorderen Ende seiner Falzlinie 25 vom Paar von Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 erfasst. Das Paar von Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 fördert das Produkt 23 schräg abwärts, in einer Richtung 26, die auf der durch die Achsen 09 definierten Ebene senkrecht steht. Von der Falzlinie 25 entfernte seitliche Ränder 24 des Produktes 23 werden in Kontakt mit dem Falztrichter 16 kontinuierlich nach oben geschwenkt, während das Produkt 23 von den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 nach vorn und nach unten in den Spalt 17 hineingezogen wird (3).
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Sobald die Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 das Produkt 23 erfasst haben, kann das Falzmesser 06 sich wieder nach oben, aus dem Schlitz 02 heraus bewegen. Wenn es von dem Falztisch 01 wieder beabstandet ist, kann ein neues zu falzendes Produktes 23 zugeführt werden, noch bevor das vorherige den Schlitz 02 vollständig verlassen hat.
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4 zeigt eine Konfiguration, in der sich das nächste zu falzende Produkt 23 auf dem Falztisch 01 unter dem Falzmesser 06 befindet, während das zuvor gefalzte Produkt 23 die Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 nahezu vollständig passiert hat und dabei ist, in der Richtung 26 in eine Tasche des Schaufelrades 19 einzurücken. Die horizontale Bewegung des gefalzten Produktes 23 wird gestoppt, wenn dieses nach dem Erreichen der Tasche an die Wand 21 anstößt.
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5 zeigt eine zu 1 analoge perspektivische Ansicht einer zweiten Ausgestaltung des Längsfalzapparats. Das auf und ab bewegbare Falzmesser 06 ist hier durch ein unbewegliches Falzschwert 27 ersetzt, dessen zu den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 hin abfallende Unterkante an ihrem hinteren Ende in den Schlitz 02 eintaucht und das über den Falztisch 01 geförderte Produkt 23 im Laufe ihrer Bewegung immer tiefer in den Schlitz 02 hinein drückt, bis das Produkt 23 von den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 erfasst wird. Diese Ausgestaltung ist zwar einfacher als diejenige der 1, hat jedoch den Nachteil, dass das Falzschwert 27 Druck auf ein zu falzendes Produkt 23 im Wesentlichen nur am vorderen Ende der an dem Produkt 23 zu bildenden Falzlinie ausübt. Die Gefahr, dass das Produkt 23 beim Falzen beschädigt wird, ist daher bei der Ausgestaltung der 5 etwas höher als bei derjenigen der 1.
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Um zu verhindern, dass durch Reibung mit dem Falztisch 01 und dem Falzschwert 27 ein zu falzendes Produkt 23 auf dem Falztisch 01 zur Ruhe kommt, bevor er von den Zugwalzen und/oder Falzwalzen 08 erfasst wird, ist zweckmäßigerweise eine Fördereinrichtung vorgesehen, die das zu falzende Produkt 23 auf seinem Weg über den Falztisch 01 antreibt. Diese Fördereinrichtung kann die Form von sich über beiden Platten 03 des Falztisches 01 erstreckenden, von Rollen 28 geführten Endlosbändern 29 haben, die jeweils von oben gegen einen auf dem Falztisch 01 liegenden Produkt 23 drücken und diesen über Reibschluss antreiben. Insbesondere können Endlosbänder einer Fördereinrichtung, die auch zum Zuführen der zu falzenden Produkte 23 zum Falztisch 01 dient, über den Falztisch 01 hinweg verlängert sein und so die gezeigten Endlosbänder 29 bilden.
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Eine dritte Ausgestaltung des Längsfalzapparats ist in 6 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist wieder ein Falzmesser 06 über den Falztisch 01 auf und ab bewegbar, allerdings nicht wie im Falle der 1 in einer oszillierenden Schwenkbewegung, sondern auf einer kontinuierlichen Kreisbewegung in einer durch den Schlitz 02 verlaufenden Ebene, angetrieben über zwei quer zur Oberfläche des Falztisches 01 orientierte, über Exzenterarme 36 am Falzmesser 06 angreifende Wellen 37. Wenn das Falzmesser 06 wie gezeigt in den Schlitz 02 eintaucht, bewegt seine Unterkante sich gleichzeitig im Schlitz 02 in der Transportrichtung 04 und trägt so zumindest zum Antrieb des zu falzenden Produktes 23 in Transportrichtung 04 bei. Da sich das Falzmesser 06 in Kontakt mit einem zu falzenden Produkt 23 in Transportrichtung 04 bewegt, ist auch die Neigung zum Abschmieren verringert, falls das Produkt 23 entlang der Falzlinie 25 bedruckt ist.
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Sofern erforderlich, können bei jeder der oben beschriebenen Ausgestaltungen zusätzliche Fördereinrichtungen am Falztisch 01 vorgesehen sein, um, wie mit Bezug auf 5 beschrieben, die Produkte 23 trotz einer bremsenden Wirkung des Falzmessers 06 oder Falzschwerts 27 über den Falztisch 01 zu ziehen. Anstelle der in 5 gezeigten, von Endlosbändern 29 umschlungenen Rollen 28 kommen auch, wie in 7 in einem zur Transportrichtung 04 parallelen Schnitt gezeigt, einzelne über den Platten 03 des Falztisches 01 angeordnete, drehangetriebene Walzen 31 in Betracht, die zwischen ihnen und den Platten 03 durchlaufende Produkte 23 vorwärts schieben.
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Einer bevorzugten, in 8 gezeigten Abwandlung zufolge sind den Rollen 28 gegenüber Rollen 32 in die Platten 03 eingelassen und ihrerseits von Endlosbändern 33 umschlungen. Die Produkte 23 werden so im Wesentlichen ohne Reibkontakt mit den Platten 03, nur zwischen den Endlosbänder 29; 33 geklemmt, gefördert.
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Einer weiteren in 9 gezeigten Alternative zufolge können die Endlosbänder 29 mit Nocken 34 besetzt sein, um die Produkte 23 nicht nur per Reibschluss, sondern auch per Formschluss anzutreiben. Selbstverständlich könnten derartige Nocken 34 auch an den Endlosbändern 33 der 8 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Falztisch
- 02
- Schlitz
- 03
- Platte
- 04
- Transportrichtung
- 05
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- 06
- Falzmesser
- 07
- Arm
- 08
- Walzen, Zugwalze, Falzwalzen
- 09
- Achse
- 10
-
- 11
- Stirnfläche
- 12
- Übergangszone, Rundungszone
- 13
- Mantelfläche
- 14
- Abschnitt, schräg
- 15
-
- 16
- Falztrichter
- 17
- Spalt
- 18
- Flanke
- 19
- Schaufelrad
- 20
-
- 21
- Wand
- 22
- Förderband
- 23
- Produkt
- 24
- Rand (23)
- 25
- Falzlinie
- 26
- Richtung
- 27
- Falzschwert
- 28
- Rolle
- 29
- Endlosband
- 30
-
- 31
- Walze
- 32
- Rolle
- 33
- Endlosband
- 34
- Nocke
- 35
-
- 36
- Exzenterarm
- 37
- Welle
