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Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für flächiges Fördergut einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Fördereinrichtung wird flächiges Fördergut, wie etwa einzelne Bogen, gesammelte oder gefalzte Bogen mit einem in einem Gestell um eine Zylinderachse drehbar aufgehängten Greiferzylinder. Eine solche Fördereinrichtung kann in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Bogendruckmaschine oder, im Anschluss an eine Schneidvorrichtung, die eine von einer Rolle abgewickelte Bedruckstoffbahn in einzelne Bogen zerlegt, in einer Rollendruckmaschine zum Einsatz kommen.
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Der Greiferzylinder einer solchen Fördereinrichtung umfasst herkömmlicherweise einen Zylindermantel und wenigstens einen Greifer, der um eine zur Zylinderachse parallele Schwenkachse zwischen einer Offenstellung, in der der Greiferfinger des Greifers vom Zylindermantel abgestellt ist, so dass eine Vorderkante eines zu fördernden Bogens in den Zwischenraum zwischen den Greiferfinger und dem Zylindermantel eingeführt oder aus diesem herausgezogen werden kann, und einer Greifstellung schwenkbar ist, in der der Greiferfinger den Bogen an den Zylindermantel angedrückt hält.
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Der Greifer umfasst herkömmlicherweise einen von der Schwenkachse abstehenden Hebel, der an seiner Spitze eine Rolle trägt. Die Rolle ist durch eine Feder gegen den Umfang einer Kurvenscheibe beaufschlagt, die sich mit wechselnden Radien um die Zylinderachse erstreckt und steuert so eine mit dem Drehwinkel des Greiferzylinders synchronisierte Bewegung des Greifers.
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Das zum Auslenken des Greifers entgegen der Kraft der Feder benötigte Drehmoment wirkt der Drehung des Greiferzylinders entgegen und verzögert diesen. Die Winkelgeschwindigkeit des Greiferzylinders ist daher nicht exakt konstant, sondern hat Anteile, die mit der Drehfrequenz des Greiferzylinders oder einer Harmonischen davon oszillieren. Diese oszillierenden Anteile regen die Druckmaschine zu Schwingungen an und schränken die Höchstgeschwindigkeit ein, mit der die Druckmaschine betrieben werden kann.
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Um eine solche periodische Störung der Drehung des Greiferzylinders zu vermeiden, wird in der
DE 10 2006 025 789 A1 vorgeschlagen, den Greiferzylinder mit einem Motor auszustatten, der die Bewegung des Greifers antreibt. Um die Bewegung des Motors mit der Drehung des Greiferzylinders zu synchronisieren, ist ein hoher Steuerungsaufwand erforderlich. Außerdem ist der Aufbau der Fördereinrichtung durch die Notwendigkeit verkompliziert, den mit dem Greiferzylinder um die Zylinderachse umlaufenden Motor mit Energie zu versorgen.
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Aus der
DE 2007 058 248 A1 ist eine Förderreinrichtung für flächiges Fördergut einer Druckmaschine mit einem Gestell und einem in dem Gestell um eine Zylinderachse drehbar aufgehängten Greiferzylinder bekannt, wobei der Greiferzylinder einen Mantel und wenigstens einen Greifer umfasst, der zwischen einer vom Mantel abgestellten Offenstellung und einer ein Stück Fördergut an den Mantel anpressenden Greifstellung bewegbar ist, wobei die Bewegung des Greifers über einen in Richtung der Zylinderachse bewegbaren und relativ zum Greiferzylinder drehbaren Stößel gesteuert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinrichtung zum Fördern von flächigem Fördergut einer Druckmaschine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Vorteil der Fördereinrichtung ist, dass sie eine Steuerung der Bewegung des Greifers ermöglicht, ohne dass ein zum Antreiben dieser Bewegung benötigtes Drehmoment den Gleichlauf des Greiferzylinders beeinträchtigt und ohne das ein mit dem Greiferzylinder beweglicher Motor mit Energie versorgt werden muss. Eine Bewegung des Stößels in Richtung der Zylinderachse kann von einem nicht mit dem Greiferzylinder rotierenden Stellglied angetrieben werden, da der Stößel relativ zum Greiferzylinder drehbar ist, kann dabei die Übertragung eines Drehmoments vom Stößel auf den Greiferzylinder vermieden werden.
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Als Stellglied kann zweckmäßigerweise ein in Richtung der Zylinderachse wirkendes Linearstellglied verwendet werden.
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Um die Bewegung des Stößels anzutreiben, muss ein Stellglied zwei gegeneinander bewegbare Teile, insbesondere einen Zylinder und einen Kolben umfassen. Vorzugsweise ist eines von diesen am Gestell fest, um z. B. eine vereinfachte Energieversorgung des Stellgliedes zu ermöglichen.
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Das Stellglied umfasst vorzugsweise eine Rückstellfeder. Dadurch kann der Aufbau des Stellgliedes vereinfacht werden, da nur für eine Bewegung des Stellglieds in eine erste Richtung Antriebsenergie zugeführt werden muss. Die Bewegung in eine entgegengesetzte, zweite Richtung kann dann von der durch die Bewegung in der ersten Richtung gespannte Rückstellfeder angetrieben werden.
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Die Rückstellfeder kann insbesondere vom mechanischen Typ, mit einem elastisch verformbaren Festkörper, oder vom pneumatischen Typ, mit einer Kammer, in der ein Gas komprimierbar ist, sein.
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Dem Greifer kann in an sich bekannter Weise ebenfalls eine Rückstellfeder zugeordnet sein. Dann sollten die Rückstellfedern des Greifers und des Stellgliedes in gleicher Richtung wirken, um eine schnelle, nicht durch die Trägheit von Stellglied, Stößel und eventuell anderer das Stellglied mit dem Greifer verbindender Bauteile verzögerte Rückstellbewegung der Greifers zu ermöglichen.
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Der Stößel ist vorzugsweise so angeordnet, dass er eine Stirnseite des Greiferzylinders kreuzt. So kann das Stellglied außerhalb des Greiferzylinders angeordnet sein, was seinen Einbau und Wartung erleichtert.
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Einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist der Greifer an dem Stößel über einen Lenker gekoppelt, und ein dem Stößel zugewandtes Ende des Lenkers ist in Richtung der Zylinderachse mit dem Stößel bewegbar, während ein dem Greifer zugewandtes Ende des Lenkers radial zur Zylinderachse bewegbar ist. So kann eine axiale Bewegung des Stellgliedes in eine radiale Bewegung der Greiferfinger umgesetzt werden, ohne dass ein die Drehung des Greiferzylinders beeinflussendes Drehmoment auftritt.
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Um eine über die gesamte axiale Ausdehnung des Greiferzylinders gleichmäßige Auslenkung des Greifers zu erzielen, greift das dem Greifer zugewandte Ende des Lenkers vorzugsweise mittig zwischen zwei Stirnseiten des Greiferzylinders am Greifer an.
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Wenn der Greiferzylinder einen zweiten Greifer aufweist, kann dieser an denselben Stößel gekoppelt sein. Da dann beide Greifer jeweils gleichzeitig offen bzw. geschlossen sind, sollte die Länge des Weges, den ein Stück Fördergut am Greiferzylinder von einer Aufnahme- zu einer Abgabestelle zurücklegt, nicht größer als der halbe Umfang des Greiferzylinders sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 einen schematischen Schnitt durch eine Bogendruckmaschine;
- 2 einen Detail eines Greiferzylinders im radialen Schnitt;
- 3 eine Fördereinrichtung der Bogendruckmaschine im axialen Schnitt;
- 4 einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung.
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Die in 1 dargestellte Druckmaschine, insbesondere Bogendruckmaschine umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke 05; 06 angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk, Lackwerk, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05 und ein Lackwerk 06, weitere in der Figur nicht dargestellte Druck- und Lackwerke können zwischen den Druckwerken 05 und dem Lackwerk 06 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05 drucken jeweils unterschiedliche Farben, insbesondere Druckfarben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurchlaufenden flächigem Fördergut, insbesondere Bogen, und das Lackwerk 06 trägt auf dieselbe Seite eine Lackschicht auf. Die nicht gezeigten Druck- oder Lackwerke können auf dieselbe Seite der Bogen drucken, es kann aber auch ein Bogenwender vorhanden sein, um beidseitiges Bedrucken der Bogen zu ermöglichen.
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Die Druckwerke 05 umfassen jeweils zwei Greiferzylinder 07; 08 zum Fördern der zu bedruckenden Bogen. Der Greiferzylinder 07 übernimmt die Bogen jeweils an einem stromaufwärtigen Spalt 10 von der vorhergehenden Baugruppe, hier also von der Bogenanlage 03 oder dem vorhergehenden Druckwerk 05, fördert sie durch einen von ihm und einem Zylinder 09, z. B. Übertragungszylinder 09, insbesondere Gummituchzylinder 09 gebildeten Druckspalt 11 und übergibt sie an einem stromabwärtigen Spalt 12 an den nachfolgenden Greiferzylinder 08.
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Das Lackwerk 06 umfasst ebenfalls einen Greiferzylinder 07, der die Bogen an seinem stromaufwärtigen Spalt 10 von dem Greiferzylinder 08 des vorhergehenden Druckwerks 05 übernimmt und der zusammen mit einer Lackwalze 13 einen Spalt 14 bildet, durch den die Bogen gezogen werden, bevor sie am stromabwärtigen Spalt 12 an die Auslage 04 übergeben werden.
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Die Greiferzylinder 07; 08 sind mit wenigstens einem Haltemittel 15, insbesondere einem Greifer 15, insbesondere mit zwei an ihrem Umfang einander diametral gegenüberliegenden Greifern 15 bestückt, die jeweils rechtzeitig beim Durchlaufen eines Spalts 10 bzw. 12 aufgehen müssen, um einen Bogen zu greifen bzw. ihn wieder freizugeben, und ihn zwischenzeitlich an der Umfangsfläche des Greiferzylinder 07; 08 sicher geklemmt halten müssen.
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Am Greiferzylinder 07 des unmittelbar auf die Bogenanlage 03 folgenden Druckwerks 05 liegen sich die Spalten 10 und 12 diametral gegenüber, so dass sie jeweils gleichzeitig von einem Greifer 15 durchlaufen werden und die Greifer 15 gleichzeitig in die Offenstellung gebracht werden können, um einen Bogen am Spalt 10 von der Bogenanlage 03 zu übernehmen und einen anderen am Spalt 12 für die Übergabe an den folgenden Greiferzylinder 08 loszulassen, bzw. in die Greifstellung gebracht werden können, um den am Spalt 10 aufgenommenen Bogen festzuklemmen.
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An den Greiferzylindern 07 des nachfolgenden Druckwerks 05 und des Lackwerks 06 sowie den Greiferzylindern 08 ist der Weg, den die Bogen am Umfang des Greiferzylinders 08; 07 von einem Spalt 12 bzw. 10 zum nachfolgenden Spalt 10 bzw. 12 zurücklegen, kürzer als die Hälfte des Zylinderumfangs, auch bei diesen Greiferzylindern 07; 08 können beide Greifer 15 jeweils gleichzeitig zwischen Offenstellung und Greifstellung umgeschaltet werden, da der Übergang in die Offenstellung zu einem weitgehend beliebigen Zeitpunkt vor dem Durchgang durch einen Spalt 10; 12, in dem ein Bogen aufgenommen wird, bzw. der Übergang in die Schließstellung zu einem weitgehend beliebigen Zeitpunkt nach Abgabe des geförderten Bogens erfolgen kann.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines der Greiferzylinder 07 oder 08 im Schnitt quer zur seiner Zylinderachse 27. Ein zylindrischer Mantel 16 des Greiferzylinders 07 oder 08 ist durch einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kanal 17 unterbrochen. In dem Kanal 17 erstreckt sich eine zylindrische Welle 18 eines der beiden Greifer 15 über die gesamte Länge des Greiferzylinders 07 oder 08. Mehrere Greiferfinger 19 sind entlang der Welle 18 verteilt und drehfest mit ihr verbunden. Die Welle 18 ist um ihre Längsachse 20 schwenkbar. Der Kanal 17 ist großenteils durch eine den Mantel 16 bündig verlängernde Abdeckung 21 verdeckt. Spitzen 22 der Greiferfinger 19 erstrecken sich durch einen Spalt zwischen der Abdeckung 21 und einer den Mantel 16 begrenzenden Klemmleiste 23. In der in 2 gezeigten Konfiguration drücken die Spitzen 22 von außen gegen die Klemmleiste 23, um dort die vordere Kante eines Bogens festzuklemmen. Die hierfür benötigte Klemmkraft wird von einer Feder 24 bereitgestellt, hier z. B. von einer Torsionsfeder, die sich in der Welle 18 erstreckt und von deren zwei Enden eines drehfest mit der Welle 18 und das andere mit einer Stirnseite 28 des Greiferzylinders 07 oder 08 verbunden ist.
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Außerhalb der Schnittebene ist an der Welle 18 ein Hebel 25 drehfest montiert. An einem Ende des Hebels 25 greift ein Lenker 26 an. Der Lenker 26 erstreckt sich in Richtung der außerhalb des Bildausschnitts der 2 liegenden Zylinderachse 27.
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3 zeigt einen schematischen Schnitt durch den Greiferzylinder 07 oder 08 entlang der Zylinderachse 27. Die Schnittebene verläuft durch die zwei einander diametral gegenüberliegenden Kanäle 17, in einem von ihnen ist der Greifer 15 mit den auf die Klemmleiste 23 drückenden Greiferfingern 19 sichtbar. Auch in dem anderen Kanal 17 ist ein Greifer 15 angeordnet. Beiderseits des Hebels 25 erstrecken sich gleich lange Hälften der Welle 18.
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Von zwei Stirnseiten 28 des Greiferzylinders 07 oder 08 stehen Achszapfen 29 ab, die in Gestellen 30, z. B. Seitengestellplatten 30 des Druckwerks 05 oder Lackwerks 06 mittels Wälzlagern 31 um die Zylinderachse 27 drehbar, aber in Richtung der Zylinderachse 27 unbeweglich gelagert sind. Ein Stößel 32 ist mit durchgezogenen Linien in einer Stellung gezeigt, in der er sich entlang der Zylinderachse 27 durch eine der Stirnseiten 28 und deren hohlen Achszapfen 29 erstreckt. An einem Ende des Stößels 32 greift ein Stellglied 33, z. B. Linearstellglied 33 an, das andere Ende des Stößels 32 ist in einer Halterung 34 radial fixiert, aber axial beweglich. Im hier gezeigten Fall ist die Halterung 34 eine Kugelhülse, die den Stößel 32 umgibt und ihrerseits in einem an der zweiten Stirnseite 28 des Greiferzylinders 07 oder 08 festen Lagerring 35 aufgenommen ist, alternativ könnte der Lagerring 35 auch an einer der Seitengestellplatten 30 fest sein.
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Am Stößel 32 ist ein Ring 36 drehbar aber axial unbeweglich gelagert. Die Lenker 26 beider Greifer 15 erstrecken sich wie in 3 gezeigt zwischen ihrem an dem Ring 36 angelenkten Ende 37 und dem am Hebel 25 angreifenden Ende 38 unter einem nicht rechten Winkel zur Zylinderachse 27.
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Das Linearstellglied 33 umfasst hier einen Zylinder 39, der durch einen mit dem Stößel 32 verbundenen Kolben 40 in zwei Arbeitskammern 41; 42 unterteilt ist. Der Zylinder 39 ist am Gestell 30 fest verbunden. Die Arbeitskammern 41; 42 sind durch ein Wegeventil 43 wahlweise mit einer Quelle 44 für ein Druckfluid, typischerweise Pressluft, und mit einem Auslass 45 verbindbar. 3 zeigt das Wegeventil 43 in einer Stellung, in der Druckfluid von der Quelle 44 in die linke Arbeitskammer 41 strömt und den Kolben 40 nach rechts verdrängt, während sich die rechte Arbeitskammer 42 über den Auslass 45 entleert. Da das Ende 38 des Lenkers 26 durch den Hebel 25 in Richtung der Zylinderachse 27 unbeweglich gehalten ist und nur in radialer Richtung ausweichen kann, treibt die vom Kolben 40 angetriebene Bewegung des Stößels 32 nach rechts zunächst das Ende 38 des Lenkers 26 von der Zylinderachse 27 fort und schwenkt so den Hebel 25. Der Greifer 15 gelangt dadurch in die Offenstellung, in der die Greiferfinger 19 von der Klemmleiste 23 abgestellt sind und ein Bogen in den resultierenden Spalt zwischen Greiferfingern 19 und Klemmleiste 23 eingeführt werden kann.
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Wenn sich die Bewegung des Kolbens 40 fortsetzt, durchläuft der Lenker 26 eine zur Zylinderachse 27 rechtwinklige Stellung, in der der Spalt zwischen Greiferfingern 19 und Klemmleiste 23 seine maximale Breite erreicht, nach dem Durchgang durch die rechtwinklige Stellung beginnt der Spalt, sich wieder zu schließen, bis die in 3 gestrichelt gezeichnete Konfiguration erreicht ist, in der die Greiferfinger 19 den Bogen an der Klemmleiste 23 einklemmen und die Arbeitskammer 41 ihr maximales Volumen erreicht.
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Um den Bogen nach der Förderung am Greiferzylinder 07 oder 08 wieder freizugeben, wird das Wegeventil 43 umgeschaltet, Druckfluid strömt nun in die rechte Arbeitskammer 42 und vergrößert diese, während sich die linke Arbeitskammer 41 entleert. Währenddessen durchläuft der Lenker 26 ein zweites Mal die rechtwinklige Stellung, in der der Bogen nicht mehr geklemmt ist.
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4 zeigt eine zweite Ausgestaltung der durch den Greiferzylinder 07 oder 08 und die ihn tragenden Seitengestellplatten 30 gebildeten Fördereinrichtung. Wie im Fall der 3 liegen sich zwei Greifer 15 am Umfang des Greiferzylinders 07 oder 08 diametral gegenüber und sind über Lenker 26 und einen Ring 36, die mit dem Greiferzylinder 07 oder 08 rotieren, an einen sich entlang der Zylinderachse 27 erstreckenden, axial beweglichen aber nicht mit dem Greiferzylinder 07 oder 08 rotierenden Stößel 32 gekoppelt. Ein Stellglied 36, z. B. Linearstellglied 46, das den Stößel 32 antreibt, hat hier nur eine mit Druckfluid beaufschlagbare Arbeitskammer 47. Eine zweite Kammer 48, die von der Arbeitskammer 47 durch den Kolben 40 getrennt ist, kann auf Umgebungsdruck gehalten sein und eine mechanische Rückstellfeder, z. B. eine Schraubenfeder, enthalten, die durch die Expansion der Arbeitskammer 41 gestaucht wird und den Kolben 40 zurückdrängt, wenn die Arbeitskammer 47 drucklos ist, es kann aber auch in der Kammer 48 eingeschlossenes Gas, das durch die Expansion der Arbeitskammer 47 komprimiert wird, als Rückstellfeder dienen.
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Ein Wegeventil 49 ist in 4 wiederum in einer Stellung gezeigt, in der Druckfluid von der Quelle 44 über das Wegeventil 49 in die Arbeitskammer 47 strömt und diese expandiert. Die Bewegungsfreiheit des Kolbens 40 ist hier allerdings kleiner als im Falle der 3, so dass auch bei maximaler Expansion der Arbeitskammer 47 der Lenker 26 eine zur Zylinderachse 27 orthogonale Stellung nicht erreicht. In dieser Stellung maximaler Expansion, in 4 gestrichelt dargestellt, befinden sich beide Greifer 15 in Offenstellung. Diese Offenstellung kann so lange wie zum Aufnehmen und Abgeben der Bogen nötig aufrechterhalten werden, indem das Wegeventil 49 in eine Sperrstellung gebracht wird, in der die Arbeitskammer 47 sowohl von der Quelle 44 als auch von dem Auslass 45 abgetrennt ist.
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In der Offenstellung ist der Lenker 26 durch die Feder 24 des Greifers 15 druckbelastet, so dass der Druck in der Arbeitskammer 47 höher ist als in der Kammer 48 und Druckluft in kleiner Menge am Kolben 40 vorbei von der Arbeitskammer 47 in die Kammer 48 wechseln kann.
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In einer dritten Stellung verbindet das Wegeventil 49 die Arbeitskammer 47 mit dem Auslass 45. Die Arbeitskammer 47 ist drucklos, so dass die Kammer 48 mit der darin eingeschlossenen Druckluft als Rückstellfeder wirkt, die den Kolben 40 zurück in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Position treibt, und die Greifer 15 in die Greifstellung zurückkehren.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Bändertisch
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogenauslage
- 05
- Werk, Druckwerk
- 06
- Werk, Lackwerk
- 07
- Greiferzylinder
- 08
- Greiferzylinder
- 09
- Zylinder, Übertragungszylinder, Gummituchzylinder
- 10
- Spalt
- 11
- Druckspalt
- 12
- Spalt
- 13
- Lackwalze
- 14
- Spalt
- 15
- Haltemittel, Greifer
- 16
- Mantel
- 17
- Kanal
- 18
- Welle
- 19
- Greiferfinger
- 20
- Längsachse
- 21
- Abdeckung
- 22
- Spitze
- 23
- Klemmleiste
- 24
- Feder
- 25
- Hebel
- 26
- Lenker
- 27
- Zylinderachse
- 28
- Stirnseite
- 29
- Achszapfen
- 30
- Gestell, Seitengestellplatte
- 31
- Wälzlager
- 32
- Stößel
- 33
- Stellglied, Linearstellglied
- 34
- Halterung
- 35
- Lagerring
- 36
- Ring
- 37
- Ende (des Lenkers)
- 38
- Ende (des Lenkers)
- 39
- Zylinder
- 40
- Kolben
- 41
- Arbeitskammer
- 42
- Arbeitskammer
- 43
- Wegeventil
- 44
- Quelle
- 45
- Auslass
- 46
- Stellglied, Linearstellglied
- 47
- Arbeitskammer
- 48
- Kammer
- 49
- Wegeventil
