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Vorliegende Erfindung betrifft eine Trommel zum Transportieren von Druckbogen.
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In
DE 10305594B4 ist ein Trocknungszylinder mit einem Zylindermantel und einer daran befestigten Temperiereinrichtung beschrieben. Die Temperiereinrichtung ist ein Heizdraht und hat die Form einer Wendel. Der Trocknungszylinder hat auch die Funktion eines Gegendruckzylinders, der mit einem Gummituchzylinder oder Formzylinder zusammen arbeitet.
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In Tintenstrahl-Druckern sind keine Gegendruckzylinder vorhanden, mit denen die Tintenstrahl-Druckköpfe zusammenarbeiten. Tintenstrahl-Drucker arbeiten stattdessen nach einem NIP(Non-Impact-Printing)-Verfahren. Ein Problem bei Tintenstrahl-Druckern ist, dass die Druckqualität schwanken kann.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Druckbogen-Transporttrommel zu schaffen, die dafür geeignet ist, Druckqualitätsschwankungen in Tintenstrahl-Druckern zu verringern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Trommel zum Transportieren von Druckbogen gelöst, welche einen Grundkörper und mindestens einen von dem Grundkörper lösbar und/oder relativ zu dem Grundkörper verstellbar angeordneten Trommelmantel umfasst, wobei in den Trommelmantel eine elektrische Temperiervorrichtung integriert ist, die einen Druckbogen erwärmt und/oder abkühlt, der auf dem Trommelmantel liegt.
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Ein Vorteil dieser Trommel ist, dass mit ihr die Druckbogen konditioniert werden können, bevor diese im Inkjet-Verfahren bedruckt werden. Das Konditionieren ist besonders vorteilhaft bei Druckbogen aus Papier oder Karton, dessen Feuchte auf einen Wert oder Wertebereich eingestellt werden muss, der drucktechnisch erforderlich ist. Ein Zusatzvorteil ist, dass die elektrische Temperiervorrichtung aus Bauteilen mit geringer Masse bestehen kann und diese gleichmäßig verteilt angeordnet werden kann. Dadurch kann das Massenträgheitsmoment der Trommel gering gehalten werden und können Unwuchten vermieden werden. Außerdem hat die Temperiervorrichtung, weil sie elektrisch arbeitet, eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, wodurch kurze Regelzeiten möglich sind.
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Es sind verschiedene Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trommel möglich.
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Bei einer Weiterbildung ist der Trommelmantel ein aufgespannter Zylinderaufzug. Die Trommel kann eine Spanneinrichtung umfassen, die eine Halteeinrichtung für die Vorderkante des Zylinderaufzugs und eine Halteeinrichtung für die Hinterkante des Zylinderaufzugs aufweist. Diese Weiterbildung ist hinsichtlich einer einfachen Nachrüstung von Maschinen vorteilhaft. Trommeln sind oft bereits mit einer Spanneinrichtung für einen Anti-Abschmier-Zylinderaufzug ausgestattet, der aber keine Temperiervorrichtung umfasst. Bei der Nachrüstung braucht der Anti-Abschmier-Zylinderaufzug nur von der Trommel abgenommen werden und anstelle des Anti-Abschmier-Zylinderaufzugs der mit der Temperiervorrichtung ausgestattete Zylinderaufzug auf die Trommel aufgespannt werden. Für die Versorgung der Temperiervorrichtung mit elektrischem Strom kann die Temperiervorrichtung über einen elektrischen Drehübertrager an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Der Drehübertrager kann bei der Trommel bereits zur Versorgung von anderen Stromverbrauchern, zum Beispiel elektrischen Stellmotoren, vorhanden sein oder kann ebenfalls nachgerüstet werden. Der mit der integrierten elektrischen Temperiervorrichtung ausgestattete Zylinderaufzug ist einfach durch einen typgleichen Zylinderaufzug ersetzbar, was bei einem Verschleiß des Zylinderaufzugs vorteilhaft ist. Der temperierte Zylinderaufzug ist auch einfach gegen einen typfremden Zylinderaufzug austauschbar, zum Beispiel bedarfsweise von Druckauftrag zu Druckauftrag. Die Halteeinrichtungen können Klemmeinrichtungen sein oder können Haltestifte oder Haltehaken sein, die in Ösen des Zylinderaufzugs eingreifen.
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Bei einer Weiterbildung ist der Trommelmantel auf einem Umfangssegment der Trommel angeordnet. Der Trommelmantel kann auf das Umfangssegment aufgeklebt sein oder darauf mit Klettband befestigt sein oder aufgespannt sein. Wenn der Trommelmantel mit doppelseitigem Klebeband auf das Umfangssegment aufgeklebt ist, ist der Trommelmantel vom Umfangssegment leicht lösbar und dadurch die Lösbarkeit des Trommelmantels vom Grundkörper gegeben. Wenn der Trommelmantel mit einem unlösbaren Kleber auf das Umfangssegment aufgeklebt ist, ist die Lösbarkeit des Trommelmantels vom Grundkörper durch eine Lösbarkeit des Umfangssegments vom Grundkörper gegeben, wobei das Umfangssegment zusammen mit dem Trommelmantel von der Trommel abgenommen wird und bei Bedarf wieder in die Trommel eingesetzt wird oder durch ein anderes Umfangssegment mit einem andersartigen Trommelmantel ersetzt wird. In dem zuletzt genannten Fall ist das Umfangssegment als ein Wechselsegment ausgebildet. Ein solches Wechselsegment ist hinsichtlich seiner leichten Entnehmbarkeit vorteilhaft. Das Wechselsegment kann zum Beispiel für Wartungs- oder Reparaturarbeiten aus der Trommel entnommen werden und in diese kann ein baugleiches Ersatz-Wechselsegment eingesetzt werden, so dass durch die Wartung oder Reparatur bedingte Maschinenstillstandszeiten vermieden werden. Die Reparatur oder Wartung des Wechselsegments kann außerhalb der Maschine erfolgen, während diese mit dem Ersatz-Wechselsegment weiter läuft.
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Bei einer Weiterbildung ist das Umfangssegment als ein Klappsegment ausgebildet. Das Klappsegment ist über ein Drehgelenk mit dem Grundkörper verbunden. Die Trommel kann in einer ersten Betriebsart, in der das Klappsegment ausgeklappt ist, und in einer zweiten Betriebsart, in der das Klappsegment eingeklappt ist, wahlweise betrieben werden. In der ersten Betriebsart kann die Trommel eine kreisrunde Außenkontur haben, die durch das Klappsegment und ein weiteres solches Klappsegment bestimmt ist. In der zweiten Betriebsart kann die Trommel eine ovale oder rhombische Außenkontur haben, die durch die beiden eingeklappten Klappsegmente bestimmt ist.
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Bei einer Weiterbildung ist die Temperiervorrichtung in Zonen unterteilt, die einzeln ansteuerbar sind. Beispielsweise können die Zonen teilweise deaktiviert werden, so dass in einer Betriebsart mehr Zonen und in einer anderen Betriebsart weniger Zonen aktiv sind und temperieren. Ebenso können die Zonen mit voneinander unterschiedlicher Leistung betrieben werden, so dass bestimmte Zonen den Druckbogen stärker erwärmen oder kühlen als andere Zonen.
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Bei einer Weiterbildung sind die Zonen vom Format des Druckbogens abhängig angesteuert. Beispielsweise können außerhalb des Bogenformats liegende Zonen deaktiviert werden, so dass bei einem kleinen Bogenformat weniger Zonen und bei einem großen Bogenformat mehr Zonen aktiv sind. Dadurch wird unnötiger Energieverbrauch vermieden.
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Bei einer Weiterbildung besteht die elektrische Temperiervorrichtung aus Peltier-Elementen. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass hierbei die Temperiervorrichtung sowohl eine Heizvorrichtung zum Erwärmen eines Druckbogens als auch eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen eines anderen Druckbogens ist. Die Temperiervorrichtung kann in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur oder von der Ausgangstemperatur der Druckbogen des jeweiligen Druckauftrags bei einem Druckauftrag als Heizvorrichtung und bei einem anderen Druckauftrag als Kühlvorrichtung arbeiten. Die Peltier-Elemente wirken je nach Polung der anliegenden elektrischen Gleichspannung entweder erwärmend oder kühlend. Somit lässt sich die Temperiervorrichtung durch Stromrichtungsumkehr von ihrer Betriebsart als Heizvorrichtung auf ihre Betriebsart als Kühlvorrichtung umschalten.
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Bei einer Weiterbildung hat der Trommelmantel in Sandwich-Bauweise mehrere Schichten. Hierbei kann eine der Schichten eine Anti-Abschmier-Schicht sein, die bezüglich der Trommel radial ganz außen liegt. Die Anti-Abschmier-Schicht ist bezüglich ihrer Materialart und /oder Oberflächenstruktur Druckfarbe abweisend ausgebildet. Deshalb kann Druckfarbe, die auf die Rückseite des Druckbogens eventuell aufgedruckt ist und noch nicht vollständig getrocknet ist, von der auf der Anti-Abschmier-Schicht aufliegenden Rückseite nicht auf den Trommelmantel abschmieren. Eine andere der Schichten kann eine Thermo-Isolations-Schicht sein, die radial weiter innen liegt. Radial zwischen der Thermo-Isolations-Schicht und der Anti-Abschmier-Schicht kann eine Temperierschicht angeordnet sein, welche zum Beispiel die bereits erwähnten Peltier-Elemente enthält. Die Thermo-Isolations-Schicht muss nicht unbedingt die radial innerste Schicht der Sandwich-Anordnung sein. Die radial innerste Schicht kann auch durch eine Trägerschicht gebildet sein, auf der die Thermo-Isolations-Schicht angeordnet ist.
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Zur Erfindung gehört auch ein Tintenstrahl-Drucker – z. B. eine Inkjet-Digitaldruckmschine –, der mindestens einen Tintenstrahl-Druckkopf und eine dem Tintenstrahl-Druckkopf in Transportrichtung der Druckbogen vorgeordnete Trommel umfasst, welche der erfindungsgemäßen Trommel entsprechend oder einer der Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trommel entsprechend ausgebildet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnung, in welcher zeigt:
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1: einen Tintenstrahl-Drucker,
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2: eine Trommel des Tintenstrahl-Druckers,
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3: einen Zylinderaufzug der Trommel,
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4: eine alternative Ausbildung der Trommel,
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5: die Trommel aus 4 im Detail
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6: ein Klappsegment der Trommel im Querschnitt und
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7: die Draufsicht auf verschiedene Zonen eines Trommelmantels der Trommel aus den 2 oder 4.
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In den 1 bis 7 sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt einen Tintenstrahl-Drucker 1 mit einem Bogenanleger 2, einem Bogenausleger 3 und einem Druckwerk 4. Das Druckwerk 4 umfasst einen Zylinder 5 und darauf gerichtete Tintenstrahl-Druckköpfe 6 für den Mehrfarbendruck, zum Beispiel den CMYK-Vierfarbendruck. Zwischen dem Bogenanleger 3 und dem Zylinder 5 ist eine Trommel 7 angeordnet, welcher die Druckbogen 8 in eine Transportrichtung 9 transportiert. Die Druckbogen 8 werden von dem Zylinder 5 an den Tintenstrahl-Druckköpfen 6 vorbei bewegt und von diesen dabei bedruckt. Die Druckbogen 8 sind aus Papier oder Karton, und damit diese in einem bezüglich Temperatur und Feuchte optimalen Zustand im Druckwerk 4 bedruckt werden können, werden sie mit der Trommel 7 vorher konditioniert.
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2 zeigt die Trommel 7 in Einzeldarstellung. Die Trommel 7 umfasst zwei Umfangssegmente 10, 11, die baugleich ausgebildet sind. Jedes Umfangssegment 10, 11 wird von Rippen oder Speichen 12 eines Grundkörpers 13 getragen und umfasst eine Spanneinrichtung 14 mit einer Klemmeinrichtung 15 zum Halten eines Trommelmantels 16 an dessen Vorderkante und einer Klemmeinrichtung 17 zum Halten des Trommelmantels 16 an dessen Hinterkante. Der Trommelmantel 16 ist als Zylinderaufzug ausgebildet und umfasst eine Anti-Abschmier-Schicht 18 als Deckschicht und darunter eine Temperierschicht 19 mit einer in die Temperierschicht 19 integrierten Temperiervorrichtung 20. Die Temperierschicht 19 ist eine dicke Kunststofffolie und mit der Anti-Abschmier-Schicht 18 verklebt. Die Anti-Abschmier-Schicht 18 ist eine dünne Metallfolie, die auf ihrer Außenseite eine Verchromung mit rauer Oberflächenstruktur aufweist. Die Temperiervorrichtung 20 ist eine Peltier-Elemente-Anordnung. Die Temperierschicht 19 dient zum Kühlen und zum Erwärmen der Druckbogen 8, je nachdem, was die Umgebungsbedingungen erfordern. Die Speichen 12 können als Luft-Schaufelblätter ausgebildet sein, um beim Kühlen der Druckbogen 8 die Wärme der Umfangssegmente 10, 11 schneller abzuleiten. Jeder Druckbogen 8 liegt während seines Transports durch die Trommel 7 auf der Anti-Abschmier-Schicht 18 vollflächig auf und wird durch diese hindurch von der Temperierschicht 19 temperiert.
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3 zeigt am Beispiel des Umfangssegments 10 den Querschnitt der Umfangssegmente 10, 11 in Vergrößerung. Der Trommelmantel 16 – hier in Form des flexiblen Zylinderaufzugs – liegt auf der Umfangsfläche des Umfangssegments 10 und wird durch eine zweischichtige Sandwich-Anordnung gebildet. Unten befindet sich die Temperierschicht 19 mit der Temperiervorrichtung 20, die in die Temperierschicht 19 integriert ist. Die Temperiervorrichtung 20 besteht aus Peltier-Elementen und könnte stattdessen in bestimmten Anwendungsfällen als eine Heizdraht-Anordnung ausgebildet sein, wenn die Temperiervorrichtung 20 nur zum Erwärmen und nicht zum Kühlen verwendet werden soll. Oben befindet sich die Anti-Abschmier-Schicht 18, auf welcher der Druckbogen aufliegt, der zeichnerisch nicht mit dargestellt ist. Die Anti-Abschmier-Schicht 18 hat eine die Druckfarbe, welche auf der Unterseite des Druckbogens 8 aufgedruckt und möglicherweise noch nicht vollständig getrocknet ist, abweisende Eigenschaft.
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4 zeigt eine Ausbildung der Trommel 7, bei welcher die Umfangssegmente 10, 11 als Klappsegmente 21 und zugleich als Wechselsegmente 22 ausgebildet sind. Diese Multifunktionalität wird bevorzugt, aber selbstverständlich sind auch Ausbildungen möglich, bei denen die Umfangssegmente 10, 11 nur Klappsegmente 21 (und keine Wechselsegmente) sind oder nur Wechselsegmente 22 (und keine Klappsegmente) sind. Wenn die Umfangssegmente 10, 11 die Wechselfunktion aufweisen, können sie, zum Beispiel für Wartungs- oder Reparaturarbeiten, vom Bediener von der Trommel 7 abgelöst und aus der Maschine entnommen werden. Das Ablösen und Entnehmen ist in 4 anhand einer Bewegungsabfolge eines Umfangssegments 10 schematisch dargestellt, das in verschiedenen Positionen 10.1 bis 10.5 gezeigt ist, die es dabei nacheinander einnimmt.
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5 zeigt die Trommel 7 aus 4 in vergrößerter Darstellung, wobei erkennbar ist, dass die Umfangssegmente 10, 11 jeweils von einem Bügel 23 getragen werden. Ein Ende des Bügels 23 ist am Grundkörper 13 oder einem daran angebrachten Bauteil – hier einer Greiferbrücke – angelenkt und das andere Ende des Bügels 23 ist über eine Koppel 24 mit einem Stellring 25 gelenkig verbunden. Der Stellring 25 ist mit dem Grundkörper 13 und der geometrischen Rotationsachse der Trommel 7 koaxial und relativ zu dem Grundkörper 13 verdrehbar gelagert. Durch das Verdrehen des Stellrings 25 werden die Bügel 23 mitsamt der Umfangssegmente 10, 11 und der darauf angeordneten Trommelmäntel 16 je nach Drehrichtung des Stellrings 25 in eine ausgeklappte Betriebsposition oder eine eingeklappte Betriebsposition verstellt. Die ausgeklappte Betriebsposition ist am Beispiel des Umfangssegments 10 in der oberen Bildhälfte dargestellt und die eingeklappte Betriebsposition ist am Beispiel des anderen Umfangssegments 11 in der unteren Bildhälfte dargestellt. Selbstverständlich befinden sich während des Betriebs die beiden Umfangssegmente 10, 11 in der gleichen Betriebsposition, entweder der eingeklappten oder der ausgeklappten; das Ein- und Ausklappen erfolgt also immer paarweise. Die Umfangssegmente 10, 11 sind hierbei als biegesteife Schalen ausgebildet und mit den Bügeln 24 über jeweils eine Koppeleinrichtung verbindbar. Die Koppeleinrichtungen umfassen unter anderen jeweils einen Haltezapfen 26 an dem Umfangssegment 10, 11 und eine Aufnahmeklaue 27 an dem Bügel 23.
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6 zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Umfangssegments 10 und des darauf angeordneten Trommelmantels 16 aus 5. Der Trommelmantel 16 ist auf das Umfangssegment 10 aufgeklebt, entweder lösbar, zum Beispiel mit doppelseitigem Klebeband, oder unlösbar, zum Beispiel mit Flüssigkleber. Der Trommelmantel 16 ist eine vierschichtige Sandwichanordnung, die von oben nach unten aufgezählt aus folgenden Schichten besteht: Der Anti-Abschmier-Schicht 18, der Temperierschicht 19, einer Thermo-Isolations-Schicht 28 und einer Trägerschicht 29. Die Anti-Abschmier-Schicht 18 und die Temperierschicht 19 sind so ausgebildet, wie bei dem Trommelmantel 16 in den 2 und 3. Durch die Thermo-Isolations-Schicht 28 wird ein unerwünschter Wärmeabfluss aus der Temperierschicht 19 in das Umfangssegment 10 beim Erwärmen des Druckbogens, welcher hier zeichnerisch nicht mit dargestellt ist, verhindert. Die Trägerschicht 29 dient der Versteifung oder Stabilisation der übrigen Schichten 18, 19, 28 und kann aus einem Blech oder einer Kunststofffolie bestehen. Eine solche Thermo-Isolations-Schicht 28 und/oder Trägerschicht 29 kann auch bei dem Trommelmantel 16 in den 2 und 3 unter der Temperierschicht 19 vorgesehen sein.
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7 zeigt den Trommelmantel 16 aus den 2 und 3 oder den 5 und 6 in einem von dem Umfangssegment 10 abgenommenen, planen Zustand (Abwicklung) und in einer Schnittdarstellung, wobei der Trommelmantel 16 geschnitten dargestellt ist. Der Schnitt verläuft durch die Temperierschicht 19, so dass erkennbar ist, dass die Temperiervorrichtung 19 in einer ersten Zone 31 für kleine Bogenformate, eine zweite Zone 32 für mittlere Bogenformate und eine dritte Zone 33 für große Bogenformate unterteilt ist. Die zweite Zone 32 umgibt die erste Zone 31 wie gezeigt von drei Seiten oder alternativ ringförmig ringsum (zeichnerisch nicht dargestellt) und wird zusammen mit der ersten Zone 31 eingeschaltet, wenn die Druckbogen 8 mit mittlerem Format verarbeitet werden. Die dritte Zone 33 umgibt die zweite Zone 32 wie gezeigt von drei Seiten oder alternativ ringförmig ringsum (zeichnerisch nicht dargestellt) und wird zusammen mit den beiden inneren Zonen 31, 32 aktiviert, wenn Druckbogen 8 mit großem Format verarbeitet werden. Die Zonen 31, 32, 33 sind, wenn der Trommelmantel 16 in die Trommel 7 eingesetzt ist, jeweils an eine elektronische Steuereinrichtung 30 angeschlossen, die schematisch dargestellt ist und sich außerhalb oder innerhalb der Trommel 7 befinden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 kann zwischen dem Trommelmantel 16 und dem Umfangssegment 10 eine Elektro-Kupplung vorhanden sein, die beim Aufspannen des Trommelmantels 16 auf das Umfangssegment 10 automatisch geschlossen wird. Eine Kupplungshälfte in Form von Elektro-Kontakten befindet sich an dem Trommelmantel 16 und die andere Kupplungshälfte ebenfalls in Form von Elektro-Kontakten befindet sich an dem Umfangssegment 10. Eine solche Elektro-Kupplung kann bei dem Ausführungsbeispiel nach 5 zwischen dem Bügel 23 und dem Umfangssegment 10 vorhanden sein und beim Einsetzen des Umfangssegments 10 in die Trommel 7 automatisch geschlossen werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen kann die Temperiervorrichtung 20 über die Elektro-Kupplung mit elektrischem Strom versorgt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tintenstrahl-Drucker
- 2
- Bogenanleger
- 3
- Bogenausleger
- 4
- Druckwerk
- 5
- Zylinder
- 6
- Tintenstrahl-Druckkopf
- 7
- Trommel
- 8
- Druckbogen
- 9
- Transportrichtung
- 10
- Umfangssegment
- 10.1 bis 10.5
- Position des Umfangssegments
- 10, 11
- Umfangssegment
- 12
- Speiche
- 13
- Grundkörper
- 14
- Spanneinrichtung
- 15
- Klemmeinrichtung
- 16
- Trommelmantel
- 17
- Klemmeinrichtung
- 18
- Anti-Abschmier-Schicht
- 19
- Temperierschicht
- 20
- Temperiervorrichtung
- 21
- Klappsegment
- 22
- Wechselsegment
- 23
- Bügel
- 24
- Koppel
- 25
- Stellring
- 26
- Haltezapfen
- 27
- Aufnahmeklaue
- 28
- Thermo-Isolations-Schicht
- 29
- Trägerschicht
- 30
- Steuereinrichtung
- 31
- erste Zone
- 32
- zweite Zone
- 33
- dritte Zone
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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