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Zum Abstapeln einer vorgefalteten Bedruckstoffbahn z.B. nach dem Bedrucken durch ein Druckgerät, z.B. einem Tintendruckgerät, kann eine Stapelvorrichtung verwendet werden, die einen Ablagetisch vorsieht, auf der die Bedruckstoffbahn in Zick-Zack-Falten geordnet in einem Stapel ablegt wird. Dabei ist es notwendig, den Abstand zwischen dem Ablagetisch und dem Stapeloberteil entsprechend der bereits abgestapelten Bedruckstoffbahnmenge zu vergrößern. Dies wird üblicher Weise entweder durch Anheben des Stapeloberteils oder durch Absenken des Ablagetischs bewerkstelligt.
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Stapelvorrichtungen sind bekannt.
EP 0 600 328 A1 beschreibt eine Stapelvorrichtung mit einem Ablagetisch, der an den Faltkanten der abgelegten Bedruckstoffbahn Anschläge aufweist. Mit Hilfe einer Faltschwinge wird die Bedruckstoffbahn auf dem Ablagetisch abgelegt. An den Anschlägen des Ablagetischs sind Niederhalteelemente angeordnet, die als Paddel ausgebildet sind. Diese Niederhaltelemente führen eine derartige Bewegung aus, dass sie im Bereich der zickzackförmig fallenden Abschnitte (Blätter) mit der Bedruckstoffbahn in Berührung kommen und dort die Bedruckstoffbahn nach unten und an die Anschläge drücken. Auf diese Weise wird ein einwandfreie Faltung der Bedruckstoffbahn erreicht. Zudem sind an den Anschlägen gefederte Sicherungselemente vorgesehen, die die abgelegte Bedruckstoffbahn an der Faltung niederdrücken.
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Aus
DE 195 25 049 C2 ist eine Stapelvorrichtung bekannt, deren Ablagetisch seitlich Zähne aufweist, in deren Zwischenräume Anschläge eingefügt werden können. In den Anschlägen sind Flügelräder eingefügt, die synchron mit der Ablage der Bedruckstoffbahn auf dem Ablagetisch mit ihren Flügeln auf die vorgefaltete Kante der Bedruckstoffbahn auftreffen und den Kantenbereich nieder drücken. Der Ablagetisch führt mit Hilfe eines Schrittmotors eine Hubbewegung aus, die durch das Gewicht des Bedruckstoffbahnstapels und Fotosensoren gesteuert wird. Ein oberer Fotosensor legt die obere Kante des Bedruckstoffbahnstapels fest. Das Drehmoment des Schrittmotors ist so eingestellt, dass die obere Kante des Bedruckstoffbahnstapels immer auf Höhe des oberen Fotosensors liegt.
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Aus
US 4 846 454 A1 ist eine weitere Stapelvorrichtung bekannt, bei der ein Stapel auf einem Transportband erzeugt wird. Die Bedruckstoffbahn wird mit Hilfe einer Paddelwelle auf dem Stapel zickzackförmig abgelegt. An den Faltkanten der Bedruckstoffbahn sind schwenkbare Andrücker angeordnet, die auf den Stapel aufgeschwenkt werden, wenn ein Faltblatt abgelegt worden ist, wobei die Kante niedergedrückt wird. Zusätzlich sind schwenkbare Niederhalteelemente an den Faltkanten vorgesehen, die den Stapel im Kantenbereich andrücken.
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Nach dem Stand der Technik befinden sich oberhalb des Stapels zwei schwenkbare Niederhalteelemente, die den Stapel im Kantenbereich der abgelegten Bedruckstoffbahn mit Niederdrückern andrücken. Die Schwenkbewegung der Niederhalteelemente wird dabei durch Schrittmotore veranlasst, die synchron zur Bewegung der Bedruckstoffbahn die Niederhalteelemente antreiben. Die Niederhalteelemente führen dabei Schwenkbewegungen aus, wobei sie von einer oberen Umkehrstellung (Startstellung) zu einer unteren Umkehrstellung (Arbeitsstellung) und zurück schwingen. In der Arbeitsstellung liegen die Niederhalteelemente auf der Oberfläche des Stapels auf. Dort sollen sie dann in der Arbeitsstellung die neu zugeführte Bedruckstoffbahn auf den Stapel drücken und auch den ganzen Stapel zusammendrücken. Im Betrieb schwenken somit die Niederhalteelemente für jedes Blatt der Bedruckstoffbahn um einen fest vorgegebenen Winkel (Arbeitshub genannt) in Richtung zur Oberfläche des Stapels, wenden dort und kehren anschließend wieder in die Startstellung zurück. Bei diesem Ablauf werden dem Schrittmotor eine definierte Anzahl von Schritten vorgegeben, die er abzuarbeiten hat, um in die Arbeitsstellung zu kommen. Eine Rückmeldung der Ausführung erfolgt aus Kostengründen üblicherweise nicht. Kann ein Niederhalteelement die vorgesehene Arbeitsposition nicht erreichen, weil z.B. zu viel Bedruckstoffbahn unter ihm liegt, kehrt es vorher an einem über der Arbeitsstellung liegenden unteren Wendepunkt um; damit führt der Schrittmotor die vorgegebene Anzahl Schritte nicht aus. Bei der Rückbewegung in entgegengesetzter Richtung arbeitet der Schrittmotor jedoch die vorgegebene Anzahl von Schritten ab mit der Folge, dass der obere Wendepunkt von der Startstellung weg wandert. Der nächste Arbeitshub kann dann nicht mehr korrekt ausgeführt werden, d.h. das Niederhalteelement erreicht nicht mehr die erwünschte Arbeitsposition.
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Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Stapelvorrichtung, z.B. für ein Tintendruckgerät, derart zu gestalten, dass die Blätter einer vorgefalteten Bedruckstoffbahn immer einwandfrei auf dem Ablagetisch abgelegt werden und im Kantenbereich angedrückt werden.
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Dieses Problem wird durch eine Stapelvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der Erfindung wird jeweils ein Referenzschalter im Bereich der Niederhalteelemente während des normalen Stapelbetriebs genutzt, um einen zu großen Schrittverlust der Schrittmotore beim Arbeitshub zu erkennen und zu kompensieren. Mit Hilfe der Referenzschalter kann die Startstellung der Niederhalteelemente eingestellt werden. Dazu werden die Niederhalteelemente zunächst in Kontakt mit den Referenzschaltern gebracht, so dass diese ein Schaltsignal abgeben. Die Startstellung der Niederhalteelemente kann dann dadurch festgelegt werden, dass der jeweilige Schrittmotor eine vorgegebene Anzahl von Schritten ausführen muss, um zur Startstellung des Niederhalteelementes zu gelangen. Der Weg von dem Referenzschalter zur Startstellung wird im Folgenden Referenzhub genannt.
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Werden während des Stapelbetriebs bei einer Bewegung eines Niederhalteelements weniger Schritte durch den Schrittmotor ausgeführt als vorgegeben, gehen also Schritte verloren, so geschieht dies anordnungsbedingt immer nur beim Auftreffen der Niederdrücker der Niederhalteelemente auf die Bedruckstoffbahn, also in der Abwärtsbewegung in die Arbeitsstellung. Dann wandert die obere Umkehrstellung des Niederhalteelements in Richtung Referenzschalter. Wenn das Niederhalteelement auf seinen Referenzschalter auftrifft, wird der Referenzschalter betätigt und gibt ein Schaltsignal ab. Der Schrittmotor hat dann die dem Referenzhub entsprechende Anzahl von Schritten verloren. Wenn nach jedem Schaltimpuls eines Referenzschalters bei der nächsten Abwärtsbewegung des zugehörigen Niederhalteelements die dem Referenzhub entsprechende Anzahl von Schritten auf die vorgegebene Anzahl von Schritten aufaddiert werden, kann der Niederdrücker des Niederhalteelements wieder den gewünschten unteren Wendepunkt, also seine Arbeitsstellung erreichen, z.B. wenn vorher der Ablagetisch abgesenkt worden ist. Dieser Vorgang kann immer wiederholt werden, wenn ein Referenzschalter ein Schaltsignal abgibt. Damit ergibt sich ein stabiler Betrieb beim Abstapeln einer Bedruckstoffbahn, ohne dass die Absenkung des Ablagetischs genau an den Ablegevorgang der Bedruckstoffbahn auf dem Stapel angepasst werden muss.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Stapelvorrichtung weist damit den Vorteil auf, dass die Schrittmotore der Niederhalteelemente im Grenzbereich betrieben werden können, ohne dass eine teure Steuerung mit zusätzlichen Sensoren- außer den zur Einstellung der Startstellung der Niederhalteelemente sowieso notwendigen Referenzschalter- erforderlich wären.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in schematischen Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
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1 eine prinzipielle Darstellung einer Stapelvorrichtung für eine vorgefaltete Bedruckstoffbahn;
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2 eine prinzipielle Darstellung eines Niederhalteelementes mit Angabe von Startstellung, Arbeitsstellung, unteren und oberen Wendepunkt;
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3 ein Ablaufdiagramm der Steuerung des Schrittmotors.
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1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Stapelvorrichtung SV, die am Ausgang eines Druckgeräts DG, z.B. eines Tintendruckgeräts, angeordnet ist, um eine vom Druckgerät DG bedruckte Bedruckstoffbahn 1 zu stapeln. Die Bedruckstoffbahn 1 ist dabei als vorgefaltete evtl. mit Randlochungen versehene Papierbahn ausgeführt. Diese vorgefaltete Bedruckstoffbahn 1 soll in der Stapelvorrichtung SV auf einem Ablagetisch 2 in Zick-Zack-Falten abgelegt werden. Dadurch wird auf dem Ablagetisch 2 ein Stapel 3 aus der Bedruckstoffbahn 1 erzeugt, der an den Seiten Faltkanten 4.1, 4.2 aufweist.
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Die Stapelvorrichtung SV weist nach 1 oberhalb des Ablagetisches 2 und des Stapels 3 eine Ablegevorrichtung AV auf, die eine Schwingführung 5 und Niederhalteelemente 6 vorsieht, jeweils ein Niederhalteelement 6 pro Faltkante 4 des Stapels 3. Der Ablagetisch 2 kann mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 9 in Pfeilrichtung PF1 bewegt werden, dazu kann der Ablagetisch 2 von einem Schrittmotor angetriebene Walzen 13 aufweisen, die z.B. in einer Führung 7 in Pfeilrichtung PF1 bewegt werden können. Dabei führt der Ablagetisch 2 eine Bewegung in Pfeilrichtung PF1 aus.
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Zur Ablage der Bedruckstoffbahn 1 auf dem Ablagetisch 2 wird die Bedruckstoffbahn 1 der Schwingführung 5 über Transportrollen 8 vom Druckgerät DG zugeführt und dann mit Hilfe der Schwingführung 5 auf bekannte Weise in Zick-Zack-Falten auf dem Ablagetisch 2 abgelegt. Dazu führt die Schwingführung 5 die Bedruckstoffbahn 1 in Pfeilrichtung PF2 derart, dass die Bedruckstoffbahn 1 abwechselnd mit ihren Faltkanten 4.1 und 4.2 auf der rechten und linken Seite des Stapels 3 abgelegt wird. An den Faltkantenseiten 4 des Stapels 3 ist jeweils ein Niederhalteelement 6 angeordnet. Das Niederhalteelement 6 ist an einer Achse 10 drehbar gelagert und weist einen Niederdrücker 11 auf, der auf die Oberseite des Stapels 3 abgesenkt werden kann und nach Absenkung den Stapel 3 an dessen Faltkanten 4 niederdrückt. Die Niederhalteelemente 6 werden abwechselnd im Takt der Ablegung der Bedruckstoffbahn 1 auf dem Stapel 3 auf die Oberfläche des Stapels 3 geschwenkt (Pfeil PF3). Dazu kann an der Achse 10 des jeweiligen Niederhalteelementes 6 z.B. ein Schrittmotor angeordnet werden (nicht dargestellt), der die Niederdrücker 11 schrittweise von einer Startstellung (oberer Wendepunkt) in eine Arbeitsstellung (unterer Wendepunkt) und zurück in einer Drehbewegung schwenkt. In Arbeitsstellung liegen die Niederdrücker 11 der Niederhalteelemente 6 an einer Faltkante 4 des Stapels 3 auf, um den Stapel 3 dort anzudrücken.
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2 zeigt die Funktionsstellungen eines Niederdrückers 11 eines Niederhalteelements 6 ohne Stapel 3. Der Niederdrücker 11 ist zu Beginn des Stapelvorgangs in Startstellung P1 ausgezogen dargestellt. Benachbart dem Niederdrücker 11 ist ein Referenzschalter 12 derart angeordnet, dass er vom Niederdrücker 11 betätigt werden kann. Dies ist dann der Fall, wenn der Niederdrücker 11 die Position P2 eingenommen hat. Wenn der Niederdrücker 11 auf der Oberfläche eines Stapels 3 aufliegt, also in Arbeitsposition P3 ist, kann er Druck auf die Oberfläche des Stapels 3 ausüben. Der Niederdrücker 11 ist an der Achse 10 gelagert, die von einem Schrittmotor (nicht dargestellt) angetrieben werden kann. Die Startstellung P1 kann z.B. mit Hilfe des Referenzschalters 12 eingestellt werden. Wenn der Niederdrücker 11 an dem Referenzschalter 12 anliegt, gibt dieser ein Schaltsignal ab. Mit diesem kann der Schrittmotor so gesteuert werden, dass er ein vorgegebene Schrittanzahl (Referenzhub H1) ausführen muss, um zur Startstellung P1 zu gelangen. Damit ist die Startstellung P1 des Niederdrückers 11 festgelegt.
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Beim Beginn des Stapelvorgangs der Bedruckstoffbahn 1 steht der Niederdrücker 11 in Startstellung P1. Wenn die dem Niederdrücker 11 zugeordnete Faltkante 4 auf dem Stapel 3 abgelegt ist, kann der Niederdrücker 11 auf die Oberfläche des Stapels 3 abgeschwenkt werden, um die abgelegte Faltkante 4 nieder zu drücken. Bei der Bewegung des Niederdrückers 11 von seiner Startposition P1 in seine Arbeitsposition P3 (Arbeitshub H2) führt der Schrittmotor des Niederdrückers 11 eine vorgegebene Anzahl von Schritten in Vorwärtsdrehrichtung durch. Wenn der Niederdrücker 11 in seine Startstellung P1 wieder zurückgeschwenkt werden soll, führt der Schrittmotor eine gleiche Anzahl von Schritten in Rückwärtsdrehrichtung aus, allerdings dreht der Schrittmotor die Achse 10 des Niederdrückers 11 in entgegengesetzter Richtung. Dieser Fall ist z.B. gegeben, wenn die Schwingführung 5 die Bedruckstoffbahn 1 zur Seite des Stapels 3 schwenkt, an der der Niederdrücker 11 angeordnet ist.
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Wenn die Oberfläche des Stapels 3 im Faltkantenbereich anwächst, kann der Niederdrücker 11 nicht mehr seine Arbeitsstellung P3 erreichen, vielmehr stoppt der Schrittmotor an einer näher zur Startstellung P1 liegenden unteren Umkehrstellung P4. Zur Rückführung des Niederdrückers 11 führt jedoch der Schrittmotor weiterhin die vorgegebene Anzahl von Schritten aus. Dadurch dreht der Schrittmotor den Niederdrücker 11 über die Startstellung P1 hinaus in Richtung zum Referenzschalter 12. Dieser Vorgang wiederholt sich bis der Niederdrücker 11 in seiner oberen Umkehrstellung auf den Referenzschalter 12 auftrifft. Der Referenzschalter 12 gibt dann ein Schaltsignal ab, das anzeigt, dass der Schrittmotor bei der Vorwärtsdrehung im Vergleich zu der vorgegebenen Anzahl weniger Schritte ausgeführt hat, also Schritte verloren hat.
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Bei der Erfindung kann der Referenzschalter 12 somit zusätzlich genutzt werden, um einen zu großen Schrittverlust bei der Vorwärtsdrehung eines Niederhalteelements 6 zu erkennen.
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Gehen während des Stapelbetriebs Schritte verloren, so geschieht dies anordnungsbedingt immer nur beim Auftreffen der Niederdrücker 11 auf die Bedruckstoffbahn 1, also in der Abwärtsbewegung. Dann wandert die obere Umkehrstellung des Niederhalteelements 6 in Richtung Referenzschalter 12. Wenn die Distanz zwischen der neuen oberen Umkehrstellung und der Referenzstellung gleich Null ist, wird der Referenzschalter 12 betätigt. Der Schrittmotor hat dann die dem Referenzhub H1 entsprechende Anzahl von Schritten verloren. Nach jedem Schaltsignal eines Referenzschalters 12 wird der nächsten Abwärtsbewegung des zugehörigen Niederdrückers 11 die dem Referenzhub H1 entsprechende Anzahl von Schritten aufaddiert. Der Niederdrücker 11 erreicht damit wieder den gewünschten unteren Wendepunkt, die Arbeitsstellung P3.
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Die Funktion der Stapelvorrichtung SV wird an Hand des Ablaufdiagramms der 3 weiter erläutert:
Bei der Staplervorrichtung SV kann oberhalb des Stapels 3 benachbart einer Faltkante 4 der Bedruckstoffbahn 1 des Stapels 3 zumindest ein oszillierendes Niederhalteelement 6 angeordnet sein, zweckmäßigerweise an beiden Faltkanten 4 jeweils ein Niederhalteelement 6. Diese werden von Schrittmotoren synchron zur Bewegung der Bedruckstoffbahn 1 angetrieben und sollen die abzustapelnde Bedruckstoffbahn 1 auf den Stapel 3 drücken und auch den ganzen Stapel 3 zusammendrücken. Die Niederhalteelemente 6 werden zu Beginn des Stapelvorgangs z.B. über Referenzschalter 12 referenziert (Schritt S1) und anschließend über eine vorgegebene Anzahl von Schritten des Schrittmotors (z.B. 10 Schritte) in eine Startstellung P1 (Schritt S2, Referenzhub H1) gebracht. Im Betrieb schwenken die Niederhalteelemente 6 für jedes Blatt der Bedruckstoffbahn 1 von der Startstellung P1 (Schritt S3) um einen durch eine fest eingestellte Anzahl von Schritten des Schrittmotors vorgegebenen Winkel in einer Vorwärtsdrehbewegung in Richtung Stapel 3 in eine Arbeitsstellung P3 (Schritt S4, Arbeitshub H2, z.B. 300 Schritte), in der die Niederhalteelemente 6 auf der Oberfläche des Stapels 3 aufliegen, und kehren anschließend wieder über dieselbe Anzahl von Schritten in einer Rückwärtsdrehbewegung in die Startstellung (Schritt S4) zurück. Dadurch ergibt sich auf dem Stapel 3 ein feststehender unterer Wendepunkt für die Niederhalteelemente 6. Wächst nun im Betrieb der Stapel 3 unter den Niederhalteelementen 6 soweit an, dass das Drehmoment der Schrittmotore nicht mehr ausreicht, dass die Niederhalteelemente 6 die Arbeitsstellung P3 erreichen, sondern nur noch zu einem unteren Wendepunkt P4 gelangen können, führen die Schrittmotore weniger Schritte bis zum unteren Wendepunkt P4 aus; sie verlieren Schritte. Bei der Rückbewegung der Niederhalteelemente 6 arbeitet der Schrittmotor jedoch die vorgegebene Anzahl Schritte weiterhin ab. Dadurch wandert der obere Wendepunkt des Niederhalteelements 6 über die Startstellung P1 hinaus in Richtung Referenzschalter 12. Wenn die Distanz zwischen dem oberen Wendepunkt und dem Referenzschalter 12 gleich Null ist, werden die Referenzschalter 12 betätigt (Schritt S6). Zu der vorgegebenen Anzahl Schritte, also dem Arbeitshub H2, wird der Referenzhub H1 hinzuaddiert (Schritt S7) und die Vorwärtsbewegung zum Stapel 3 mit der neu berechneten Anzahl von Schritten ausgeführt. Das Niederhalteelement 6 gelangt dann nach Ausführung der Schritte des Referenzhubs H1 in seine Startstellung (P1) (Schritt S8) und wird dann mit der Anzahl Schritte des Arbeitshubs H2 in die Arbeitsstellung (P3) und zurück in die Startstellung (P1) bewegt (Schritt S9). Im weiteren Ablauf beginnen dann die Schwenkvorgänge des Niederhalteelements 6 wieder von der Startstellung P1 aus (Schritt S10). Während der Ausführung von Schritt S7 kann z.B. der Ablagetisch 2 mit Stapel 3 abgesenkt werden, so dass das Drehmoment der Schrittmotore ausreichend ist, um das Niederhalteelement 6 in die Arbeitsstellung P3 zu drehen. Für die Absenkung des Ablagetischs 2 ist jedoch keine genaue an die Blattablage angepasste Steuerung erforderlich.
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Die Steuerung der Schrittmotore für die Niederhalteelemente 6 entsprechend 3 kann in der Stapelvorrichtung als Software realisiert sein. Die Steuerung erfordert ein Schaltsignal zumindest von einem an einer Faltkante 4 des Stapels 3 angeordneten Referenzschalters 12. In der Regel werden jedoch auf beiden Seiten des Stapels 3 jeweils ein Niederhalteelement 6 mit Referenzschalter 12 angeordnet sein, um beide Kantenbereiche 4 nieder zu drücken. In diesem Fall können auch beide Referenzschalter 12 zu Steuerung der Schrittmotore der Niederhalteelemente 6 verwendet werden. Die Referenzschalter 12 können von bekanntem Aufbau sein.
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Bezugszeichenliste
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- DG
- Druckgerät
- SV
- Stapelvorrichtung
- AV
- Ablagevorrichtung
- PF
- Pfeil
- H
- Hub
- P
- Stellung des Niederdrückers
- 1
- Bedruckstoffbahn
- 2
- Ablagetisch
- 3
- Stapel der Bedruckstoffbahn
- 4
- Faltkante
- 5
- Schwingführung
- 6
- Niederhalteelement
- 7
- Führung
- 8
- Transportwalzen
- 9
- Antriebsvorrichtung
- 10
- Achse
- 11
- Niederdrücker
- 12
- Referenzschalter
- 13
- Walze
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0600328 A1 [0002]
- DE 19525049 C2 [0003]
- US 4846454 A1 [0004]
