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Die Erfindung betrifft eine Bogenleiteinrichtung in bogenverarbeitenden Maschinen, die über oder unter einem Förderweg der Bogen angeordnet ist, bestehend aus sich über die Maschinenbreite durchgehend erstreckenden mit Blasluft beaufschlagbaren Düsen versehenen Leitflächen, deren Blasluftstrahlen im flachen Winkel auf die Bogen treffen und derart den Leitflächen zugeordnet sind, dass sich je eine zu den Seitenkanten der Bogen gerichtete Spaltströmung ausbildet, wobei die Düsen in aufeinander folgenden Querreihen, die aus einer Maschinenmitte zugewandten linken Startdüse beginnenden linken Reihe und einer der Maschinenmitte zugewandten mit einer rechten Startdüse beginnenden rechten Reihe bestehen, quer zu einer Bogenförderrichtung versetzt zu einander angeordnet und wahlweise in einem im mittleren sich in Bogenförderrichtung erstreckende Bereich der Leitflächen Stützdüsen mit senkrecht auf die Bogen gerichteten Blasluftstrahlen vorgesehen sind.
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In bogenverarbeitenden Maschinen ist es bekannt, die an einer Kante gehaltenen Bogen über einen Förderweg den einzelnen Verarbeitungsstationen der Maschine zuzuführen. Die nicht gehaltenen Teile des bogenförmigen biegeschlaffen Materials werden durch eine Bogenleiteinrichtung stabilisiert, die oberhalb oder unterhalb des Förderwegs angeordnet ist und im Wesentlichen aus mit Düsen versehenen Leitblechen besteht. Durch die Düsen wird eine Spaltströmung zwischen den Leitblechen und den Bogen initiiert und so diese in einer Schwebehöhe geführt.
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In Bogendruckmaschinen werden die Bogen jeweils von einer Bogenhalteeinheit an der Vorderkante erfasst und einem vorgegebenen Förderweg folgend den vorgesehenen Verarbeitungsstationen zugeführt. Dieser Förderweg kann dabei sowohl einen geraden als auch einen konkav oder konvex ausgebildeten Verlauf aufweisen. Infolge der Schwerkraft, von Fliehkräften, Trägheitskräften sowie durch strömungsmechanische Einflüsse wie Druckdifferenz und Turbulenzen können die freien Enden der von den Bogenhalteeinheiten geführten Bogen eine von Förderweg abweichende Bahn beschreiben, sodass eine Berührung mit der Bogenleiteinrichtung nicht sicher ausgeschlossen werden kann, was zu Beschädigungen der Bogen oder zu Mängeln bei der Druckqualität sowohl beim Schönals auch beim Schön- und Widerdruck führt.
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In der
DE 1907083 B2 ist eine Leitfläche als Bestandteil eines mit Luft versorgten Blaskastens zum schwebenden Führen und/oder Fördern von blattförmigen Materialien beschrieben, bei der die Düsen in Bewegungsrichtung hintereinander in einer Reihe angeordnet sind. Die Düsen aufeinander folgender Reihen sind quer zur Bogenlaufrichtung versetzt zueinander vorgesehen, sodass sich die Düsen folgender Querreihen in den Überschneidungsflächen benachbarter Differenzstrahlen befinden. Damit soll sichergestellt werden, dass die gesamte Leitfläche mit strömender Luft überspült wird, wobei sich lediglich eine in Bogenlaufrichtung weisende Hauptströmung ausbildet.
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In der
EP 0695707 B2 wird vorgeschlagen, die den Leitflächen zugeordneten Düsen so auszurichten, dass deren beim Führen des bogenförmigen Materials sich ausbildendes Strömungsbild der Spaltströmung im Wesentlichen bestimmt ist durch eine erste Geschwindigkeitskomponente in Bewegungsrichtung des Bogenmaterials sowie eine zweite und eine dritte Geschwindigkeitskomponente, die in Richtung der Seitenränder der Bewegungsbahn weisen, wobei die zweite Geschwindigkeitskomponente dem einen und die dritte Geschwindigkeitskomponente dem anderen Seitenrand zugeordnet ist. Dazu sind erste Düsen auf einer in Bogenförderrichtung verlaufenden Mittellinie der Leitflächen angeordnet, deren Blasluftstrahlen im Wesentlichen in Bogenförderrichtung gerichtet sind, und zweite Düsen vorgesehen, die in zueinander versetzt, quer zur Bogenförderrichtung verlaufen Reihen angeordnet sind und deren Blasluftstrahlen symmetrisch zu den Seitenrändern der Leitfläche verlaufen.
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Nachteilig ist eine in Bogenlaufrichtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente, weil diese Luft unter dem Bogenstrom im Wesentlichen eingeschlossen bleibt und ihre Strömungsenergie verloren hat, noch bevor sie ins Freie strömen kann und somit als störende Luftpolster den Bogenlauf negativ beeinflusst. Von Nachteil ist weiterhin die Symmetrie der auf die Seitenkanten gerichteten Düsenanordnung entlang der Mittellinie der Leitfläche. Diese Ausbildung führt im Zusammenhang mit den quer zur Bogenlaufrichtung versetzten Düsenreihen zu einer inhomogenen Anordnung der Düsen im Mittelbereich, das heißt die Abstände der Düsen zueinander stimmen in diesem Bereich nicht überein, wodurch die Homogenität der Spaltströmung und damit die Schwebehöhe der Bogen nachteilig beeinflusst wird.
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Die
DE 4014830 C2 offenbart Düsenanordnungen, deren Hauptströmungsrichtungen im Wesentlichen von der Mittellinie der Leitflächen auf die Seitenränder gerichtet sind. Die Düsen sind in zueinander versetzten Reihen quer zur Bogenlaufrichtung mit wechselnder Blasrichtung derart angeordnet, dass die Geschwindigkeitskomponenten der einzelnen Düsen einen Polygonzug bilden. Im Mittelbereich der Leitflächen ist jeder Reihe ein Polygonzug so zugeordnet, dass jede Düse eine Düse vorgeordnet ist, die den rückwärtigen Raum der nachgeordneten Düse ausreichend mit Luft versorgt, um Bogenkontakt mit der Leitfläche zu vermeiden.
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In der
DE 4209067 C2 sind zusätzlich im Mittelbereich der Leitflächen Düsen vorgesehen, die Blasluftstrahlen generieren, welche senkrecht auf die Bogen treffen, um die geringe Startmenge der Hauptströmung zu kompensieren und so in diesem Bereich ein stabiles Luftpolster zu schaffen.
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Auch durch diese gewählten Zuordnungen der Düsen zu den Leitflächen können Ungleichmäßigkeiten des realisierten Luftpolsters hinsichtlich der Verteilung und Intensität nicht verhindert werden, sodass die Gefahr des Kontaktes der Bogen mit den Leitflächen besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bogenleiteinrichtung in bogenverarbeitenden Maschinen zu schaffen, mit der ein homogenes Luftpolster und so eine daraus resultierende gleichmäßige Schwebehöhe der Bogen realisiert wird, wodurch eine Berührung der Bogen mit den Leitflächen und den Arbeitsorganen sicher ausgeschlossen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bogenleiteinrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, alle Düsen mit übereinstimmenden Abständen zueinander einer Leitfläche zuzuordnen. Aus dieser gleichmäßigen Düsenanordnung resultiert ein über die Leitfläche sich erstreckendes homogenes Luftpolster, wodurch unkontrollierte Berührungen der durch die bogenverarbeitende Maschine transportierten Bogen mit Arbeitsorganen oder den Leitflächen sicher ausgeschlossen werden kann.
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Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
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1: die schematische Darstellung einer Druckmaschine in der Seitenansicht,
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2: eine Leitfläche in einer Draufsicht,
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3: eine weitere Ausbildung der Leitfläche in der Draufsicht,
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4: eine Leitfläche mit zusätzlichen Stützdüsen in der Draufsicht,
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5 bis 8: Leitflächen mit weiteren möglichen Düsenanordnungen.
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In 1 ist als bogenverarbeitende Maschine eine Bogendruckmaschine schematisch dargestellt. Die Bogendruckmaschine weist einen Bogenanleger 1 mit einem aus Bogen 2 bestehenden Stapel 3, eine Bogenanlage 4, Druckwerke 5, eine Wendeeinheit 6, ein Lackierwerk 7 und eine Bogenauslage 8 mit einem aus bedruckten Bogen 2 gebildeten Auslagestapel 9 auf. Von den Druckwerken 5 ist jeweils im Druckzylinder 10, ein Gummizylinder 11 sowie ein Plattenzylinder 12 und vom Lackierwerk 7 ein Lackzylinder 13 und ein Lackwerk 14 gezeigt. Zwischen den Druckwerden 5 ist ein diese verbindender Bogenführungszylinder 15 vorgesehen, während das vierte Druckwerk 5 mit dem fünften Druckwerk 5 durch die Bogenwendeeinheit 6 verbunden ist.
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Die Bogen 2 werden in bekannter Weise im Bogenanleger 1 vom Stapel 3 vereinzelt und über die Bogenanlage 4 in einer Bogenförderrichtung 19 dem Druckzylinder 10 des ersten Druckwerkes 5 geführt. Von diesem werden die Bogen 2 mittels des Bogenführungszylinders 15 zum Druckzylinder 10 des nachgeordneten Druckwerkes 5 gefördert und so bis zum Lackwerk 14 transportiert, wobei in der Wendeeinheit 6 eine Bogenwendung erfolgt. Vom Druckzylinder 10 des Lackierwerkes 7 werden die Bogen 2 durch in der Bogenauslage 8 umlaufende, nicht dargestellte Greiferwagen abgeführt und auf dem Auslagestapel 9 abgelegt.
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Entlang der gesamten Bewegungsbahn der Bogen 2 können Bogenleiteinrichtungen 16 vorgesehen sein, die im Ausführungsbeispiel in der Bogenauslage 8 dargestellt sind. Die Bogenleiteinrichtungen 16 sind segmentartig ausgebildet, die beliebig zusammengesetzt und der Bewegungsbahn der Bogen 2 folgend über oder unter dieser angeordnet werden können. Jede Bogenleiteinrichtung 16 besteht aus einem Blaskasten 17 und einer diesen abdeckenden, der Bewegungsbahn der Bogen 2 zugewandten Leitfläche 18. Die Leitflächen 18 und damit auch die Blaskästen 17 können, wie in 1 gezeigt, sowohl eine Ebene als auch eine konkav oder konvex gekrümmte Form aufweisen. Die Leitflächen 18 können dabei dem ersten Druckwerk 5 vorgeordnet in der Bogenanlage 4, zwischen den einzelnen Druckwerken 5 im Bereich der Bogenführungszylinder 15, im Bereich der Bogenführung der Druckzylinder 10, der Wendeeinheit 6 und zum Beispiel in nicht dargestellten Trocknereinheiten angeordnet sein.
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In 2 ist die Leitfläche 18 einer Bogenleiteinrichtung 16 in der Draufsicht gezeigt. In der Leitfläche 18 sind Düsen 20 eingelassen, die vorzugsweise als Schlitzdüsen ausgebildet sind und über den Blaskasten 17, der mit einem nicht dargestellten Blaslufterzeuger verbunden ist, mit Blasluft beaufschlagt werden. Es ist aber auch möglich, jeder Düse 20 eine Vordruckkammer zuzuordnen oder lediglich einzelne Gruppen von Düsen 20 über einen Blasluftkasten 17 mit Blasluft zu versorgen. Die Düsen 20 sind in Querreihen 21, die aus einer in Bogenförderrichtung 19 gesehenen linken Reihe 21.1 und einer rechten Reihe 21.2 bestehen, quer zu einer Maschinenmitte 22 in einem Abstand a und derart in der Leitfläche 18 angeordnet, dass ein Blasluftstrahl realisiert wird, der unter einem flachen Austrittswinkel, der vorzugsweise etwa 15° bis 30° beträgt, zur Leitfläche 18 verläuft. Die Düsen sind weiterhin so verdreht der Leitfläche 18 zugeordnet, dass von der Maschinenmitte 22 ausgehend die von den Düsen 20 realisierten Blasluftstrahlen 23 einen Strömungsverlauf mit einer auf Seitenränder 24, 25 gerichteten Geschwindigkeitskomponente generieren, die etwa symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Die Düsen 20 der einzelnen Querreihen 21 sind so der Leitfläche 18 zugeordnet, dass die Blasluftstrahlen 23 auf die Rückseite der Düsen 20 einer in Bogenförderrichtung 19 nachgeordneten Querreihe 21 gerichtet sind. Die Querreihen 21.1; 21.2 erstrecken sich beidseitig der Maschinenmitte 22, wobei jede der Querreihen 21.1; 21.2 mit jeweils einer der Maschinenmitte 22 zugeordneten linken Startdüse 28 beziehungsweise rechten Startdüse 29 beginnt, die ebenfalls in einem Abstand a zueinander vorgesehen sind. Damit ergibt sich mindestens ein Abstand a / 2 zwischen den Rückseiten der Startdüsen 28, 29 jeder Querreihe 21. Die Querreihen 21 sind wechselseitig versetzt zueinander so angeordnet, dass, wie zum Beispiel in 2 gezeigt, die linke Startdüse 28 unmittelbar der Maschinenmitte 22 und die rechte Startdüse 29 im Abstand a zur linken Startdüse 28 angeordnet ist. Entsprechend ist in der nachfolgenden Querreihe 21 die linke Startdüse 28 ebenfalls im Abstand a zur rechten Startdüse 29 vorgesehen, wobei die rechte Startdüse 29 unmittelbar der Maschinenmitte 22 zugeordnet ist.
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Die aufeinanderfolgenden Querreihen 21 sind jeweils um den Abstand a / 2 seitlich versetzt zueinander angeordnet, wodurch ein sich beidseitig der Maschinenmitte 22 in Förderrichtung 19 erstreckender Mittenbereich 30 ergibt. Aufgrund des Versetzens jeweils aufeinanaderfolgender Querreihen 21 um den Abstand a / 2 sind Einzelsymmetrielinien 31 benachbarter Querreihen 21 nicht kollinear, wobei die Einzelsymmetrielinien 31 vorzugsweise symmetrisch zur Maschinenmitte 22 verlaufen und die Mittelpunkte der Düsen 20 verbinden.
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Durch das Versetzen benachbarter Querreihen 21 um den Abstand a / 2 ergibt sich eine Wiederholung der Lage der Düsen 20 aller zwei Querreihen 21.
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In 3 ist eine spezielle Ausbildung der in 2 gezeigten Leitfläche 18 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Düsen 20 und die Startdüsen 28, 29 jeder Querreihe 21 ebenfalls im Abstand a nebeneinander sowie die aufeinanderfolgenden Querreihen 21 um den Abstand a / 2 versetzt zueinander vorgesehen. Abweichend zur Ausführung nach 2 sind die Querreihen 21 jedoch in einem Abstand a / 2 ·√3 3 angeordnet. Damit sind die Düsen 20 / Startdüsen 28, 29 benachbarter Querreihen 21 im Abstand a, die Eckpunkte gleichseitiger Dreiecke bildend, positioniert, wodurch eine homogene Anordnung der Düsen 20, Startdüsen 28, 29 auf der Leitfläche 18 realisiert wird. Aus dieser Anordnung resultiert ein über die gesamte Leitfläche 18 sich erstreckendes homogenes Luftpolster.
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4 zeigt eine Weiterbildung der in 2 dargestellten Leitfläche 18. In dem sich in Förderrichtung 19 erstreckenden Mittenbereich 30 sind zusätzlich Stützdüsen 26 vorgesehen. Die Stützdüsen 26 sind jeweils in den Bereichen zwischen der Maschinenmitte 22 und den dazu beabstandet positionierten Startdüsen 28, 29 angeordnet. Die Stützdüsen 26 sind als Lochdüsen ausgebildet und so in der Leitfläche 18 angeordnet, dass senkrecht zu dieser verlaufende, auf die durch die bogenverarbeitende Maschine transportierten Bogen 2 gerichtete Luftstrahlen gebildet werden. Die Stützdüsen 26 sind im Ausführungsbeispiel nach 4 in Feldern angeordnet, wobei zum Beispiel in jedem Feld zwölf Stützdüsen 26 vorgesehen sind, die ebenfalls vorzugsweise auf parallel zur Maschinenmitte 22 verlaufenden Einzelsymmetrielinien 31 liegen. Aufgrund des Versetzens jeweils aufeinanderfolgender Querreihen 21 um den Abstand a / 2 , sind auch die die Stützdüsen 26 verbindenden Einzelsymmetrielinien 31 benachbarter Querreihen 21 nicht kollinear. Eine Wiederholung der Lage der Stützdüsen 26 ergibt sich damit ebenfalls aller zwei Querreihen 21. Abweichend von 2 sind in der Ausführung nach 4 darüber hinaus weitere Stützdüsen 27 vorgesehen. Die weiteren Stützdüsen 27 sind an den Rückseiten der Düsen 20 angeordnet zur Realisierung eines konstanten Luftvolumens in diesem Bereich. Die weiteren Stützdüsen 27 sind als Lochdüsen ausgebildet und in der Leitfläche 18 derart integriert, dass mittels der Lochdüsen realisierten Luftstrahlen senkrecht zur Leitfläche 18 verlaufend auf die durch die bogenverarbeitende Maschine transportierten Bogen 2 gerichtet sind.
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Die weitere Ausbildung einer Leitfläche 18 ist in 5 gezeigt. Analog zu der Leitfläche 18 nach 4 erstrecken sich die Reihen 21.1 und 21.2 beidseitig der Maschinenmitte 22, wobei jede der Reihen 21.1, 21.2 mit jeweils einer der Maschinenmitte 22 zugewandten linken Startdüse 28 beziehungsweise rechten Startdüse 29 beginnt, die in einem Abstand a zueinander vorgesehen sind. In den Bereichen zwischen den Startdüsen 28, 29 sind entsprechend Stützdüsen 26 vorgesehen und auf Einzelsymmetrielinien 31 angeordnet. Die Querreihen 21 sind um den Abstand a / 2 versetzt zueinander angeordnet, sodass eine Einzelsymmetrielinie 31 der zwischen den Startdüsen 28, 29 vorgesehenen Stützdüsen 26 aller zwei Querreihen 21 in Deckung gelangt mit der Maschinenmitte 22, während die dazwischen liegenden Querreihen 21 wechselseitig zu den der Maschinenmitte 22 angeordneten Stützdüsen 26 versetzt sind. Damit wiederholt sich die Lage des der Maschinenmitte 22 zugeordneten Feldes von Stützdüsen 26 aller zwei Querreihen 21, während sich die Lage der seitlich zur Maschinenmitte 22 vorgesehenen Felder Stützdüsen 26 aller vier Querreihen 21 wiederholt, sodass eine kollineare Zuordnung von Stützdüsen 26 benachbarter Querreihen 21 ausgeschlossen ist. Aller vier Querreihen 21 wiederholt sich auch die Lage der mit ihrem Mittelpunkt auf der Maschinenmitte 22 positionierten Startdüsen 28, 29.
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In 5 ist außerdem gezeigt, dass der Mittenbereich 30 bei Bedarf eine Verbreiterung erfährt, wenn die Querreihen 21 derart positioniert werden, dass die Startdüsen 28, 29 mit ihrem Mittelpunkt direkt auf der Maschinenmitte 22 liegen.
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In den 6 und 7 sind Leitflächen 18 mit weiteren möglichen Anordnungen der Düsen 20 gezeigt. Aus der 6 ist zu ersehen, dass die Stützdüsen 26 nach dem in 4 gezeigten Schema beidseitig der Maschinenmitte 22 so angeordnet sind, dass die Stützdüsen 26 und die Düsen 20 benachbarter Querreihen 21 nicht kollinear sind. Um die stützende Wirkung des die Bogen 2 tragenden Luftpolsters partiell an kritischen Stellen des Bogentransportweges zu verstärken, ist die Neigung der Düsen 20 einer Querreihe 21 zur Bogenförderrichtung 19 verändert, wodurch unterschiedliche Geschwindigkeitskomponenten realisiert werden können. Ist es erforderlich, die stützende Wirkung des Luftpolsters innerhalb eines gesamten Bereiches, wie zum Beispiel einem Trockner, zu erhöhen, werden die Düsen 20 jeweils aufeinander folgender Querreihen 21 mit einer unterschiedlichen Neigung zur Bogenförderrichtung 19 versehen (7). Damit ergibt sich eine Wiederholung der Lage der Düsen 20 aller zwei Querreihen 21.
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In den 2 bis 7 sind die Düsen 20 immer so der Leitfläche 18 zugeordnet, dass zwischen der Bogenförderrichtung 19 und den Symmetrieachsen der Düsen 20 ein spitzer Winkel eingeschlossen wird. Es ist aber auch möglich, die Düsen 20 rechtwinklig zur Bogenförderrichtung 19 anzuordnen, sodass diese senkrecht zu den Seitenrändern 24, 25 blasen oder stumpfwinklig vorzusehen, wodurch Geschwindigkeitskomponenten entgegen der Bogenförderrichtung 19 wirken. (8)
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Die Düsen 20 mit den weiteren Stützdüsen 27 und die Stützdüsen 26 werden ständig mit Blasluft beaufschlagt und so durch die gewählte Anordnung ein gleichmäßiges Luftpolster auf den Leitflächen 18 aufgebaut. Aufgrund des aerodynamischen Paradoxons werden die von Transportmitteln geführten Bogen 2 gegen die Leitflächen 18 gezogen und beabstandet dazu in einer Schwebehöhe geführt. Durch das gleichmäßig ausgebildete Luftpolster wird eine ebensolche Schwebehöhe realisiert und damit sicher eine Berührung der Bogen 2 mit Arbeitsorganen oder den Leitflächen 18 vermieden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bogenanleger
- 2
- Bogen
- 3
- Stapel
- 4
- Bogenanlage
- 5
- Druckwerk
- 6
- Wendeeinheit
- 7
- Lackierwerk
- 8
- Bogenauslage
- 9
- Auslagestapel
- 10
- Druckzylinder
- 11
- Gummizylinder
- 12
- Plattenzylinder
- 13
- Lackzylinder
- 14
- Lackwerk
- 15
- Bogenführungszylinder
- 16
- Bogenleiteinrichtung
- 17
- Blaskasten
- 18
- Leitfläche
- 19
- Bogenförderrichtung
- 20
- Düse
- 21
- Querreihe
- 21.1
- Linke Querreihe
- 21.2
- Rechte Querreihe
- 22
- Maschinenmitte
- 23
- Blasluftstrahl
- 24
- Linker Seitenrand
- 25
- Rechter Seitenrand
- 26
- Stützdüse
- 27
- Weitere Stützdüse
- 28
- Linke Startdüse
- 29
- Rechte Startdüse
- 30
- Mittenbereich
- 31
- Einzelsymmetrielinie
- a
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1907083 B2 [0004]
- EP 0695707 B2 [0005]
- DE 4014830 C2 [0007]
- DE 4209067 C2 [0008]
