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Die Erfindung betrifft eine bogenverarbeitende Maschine mit einer Beschleunigungsvorrichtungmit einem Bogentrenner.
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Die Materialzuführung zu bogenverarbeitenden Maschinen erfolgt typischerweise in einem Schuppenstrom. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die mittlere Geschwindigkeit des Schuppenstromes niedrig ist, wodurch die Bogenausrichtung an der Bogenanlage vereinfacht wird.
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Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der Bogen zuerst vereinzelt und beschleunigt und dann an der Anlage wieder abgebremst wird, um danach wieder innerhalb eines Bogentaktes auf Produktionsgeschwindigkeit beschleunigt zu werden.
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Die
WO 02/48011 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Bogen an einer Bogendruckmaschine. Der Vorrichtung zur Ausrichtung von Bogen ist eine Schuppvorrichtung vorgelagert, die einen aus Bogen gebildeten Schuppenstrom erzeugt. Die Vorrichtung umfasst Saugwalzen an denen Vordermarken angeordnet sind, gegen die nacheinander die Vorderkanten einzelner Bogen des Schuppenstroms gefördert werden. Die Förderung der Bogen gegen die Vordermarken erfolgt mit Relativgeschwindigkeit, so dass die Vorderkante eines jeden Bogens durch Abbremsen an den Vordermarken ausgerichtet wird.
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Die
EP 0 947 455 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum positionsgenauen Zuführen von flächenförmigen Gütern zu einem Bearbeitungsprozess, bei der mehrere Ausrichtelemente in Abhängigkeit von hintereinander angeordneten Sensoren betätigt werden. Für eine Seitenausrichtung ist vorgesehen, dass eine Seitenbewegung des Guts quer zur Transportrichtung realisiert ist. Die Längsausrichtung des Guts erfolgt durch eine beschleunigte oder verzögerte Längsbewegung in Transportrichtung. Bei einer Positionsbeziehungsweise Lagekorrektur des Guts trifft dieses Gut nicht auf einen Anschlag oder dergleichen, vielmehr wird das flächenförmige Gut, mit jeweils einer Antriebskraft oder einem Antriebsmoment beaufschlagt, die die Drehbewegung, die Seitenausrichtung oder ein Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung des Guts bewirkt. Die Güter liegen beim Ausrichten in Hintereinanderanordnung in liegender Position vor und werden mit einer Transporteinrichtung transportiert.
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Aus der
EP 0 120 348 A2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausrichtung von Bogen bekannt. Die Ausrichtung der Vorderkante der Bogen erfolgt dabei in der Art, dass die schuppenförmig der Vorrichtung zugeführten Bogen mit einer Fördergeschwindigkeit an einen Ausrichtzylinder in der Vorrichtung zugeführt werden, die zumindest geringfügig größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Ausrichtzylinders ist. Am Umfang des Ausrichtzylinders sind Vordermarken angeordnet, an denen die Vorderkante der Bogen zur Anlage bringbar ist. Auf Grund der Relativgeschwindigkeiten zwischen Bogen und Vordermarken wird die Vorderkante der Bogen an den Vordermarken zumindest geringfügig abgebremst und dadurch die Vorderkante des Bogens ausgerichtet. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens wird der Bogen im Bereich der Vorderkante durch Anlegen eines Unterdruckes an einer Saugleiste fixiert, so dass der Bogen den Ausrichtzylinder, auf Grund des fortlaufenden rotatorischen Antriebs des Ausrichtzylinders, an dessen Umfang umschlingt. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens und vor der Übergabe des Bogens an eine nachgeordnete Vorrichtung wird der Seitenversatz einer Seitenkante des Bogens mit Hilfe einer Messeinrichtung vermessen. In Abhängigkeit des Messergebnisses wird die Saugleiste, an der die Vorderkante des Bogens fixiert ist, axial in Richtung der Rotationsachse des Ausrichtzylinders linear verstellt, um dadurch die Seitenkante des Bogens entsprechend der gewünschten Sollausrichtung auszurichten. Im Ergebnis wird dadurch erreicht, dass der Bogen sowohl gegenüber der Vorderkante als auch gegenüber einer Seitenkante lagerichtig an eine nachgeordnete Vorrichtung, beispielsweise eine Bogendruckmaschine, übergeben werden kann.
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Aus der
DE 23 13 150 C3 ist eine Vorrichtung zur Bogenzuführung für eine Bogenrotationsdruckmaschine bekannt, bei der die Bogen geschuppt auf einem Anlegetisch zu der Vorrichtung hin und von der Vorrichtung weg gefördert werden. Zur Förderung der flächig auf dem Anlegetisch aufliegenden Bogen wird die Verwendung von Saugwalzen beschrieben, an deren gesamten Umfang Ausnehmungen vorgesehen sind. Durch Anlegen eines Unterdruckes kann der Bogen am Umfang der Saugwalze fixiert werden. Die Saugwalze ist dabei derart in einer Ausnehmung des Anlegetisches angeordnet, dass die Bogen flächig auf dem Anlegetisch aufliegend und tangential am Umfang der Saugwalze anliegend antreibbar sind. Dadurch wird erreicht, dass die Bogen mit der Saugwalze jeweils nur in einem linienförmigen Kontaktbereich in Berührung kommen, wobei die Antriebskräfte von der Saugwalze im linienförmigen Kontaktbereich reibschlüssig auf den Bogen übertragen werden. Ein Umschlingen der Saugwalzen durch die Bogen ist somit nicht erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bogenverarbeitende Maschine mit einem Bogentrenner zu schaffen, die auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten eine präzise Bogenanlage bei geringer mechanischer Beanspruchung der Bogen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch eine bogenverarbeitende Maschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Bogen von einem Stapel vereinzelt, auf einem langen Transportweg in mehreren Stufen auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt und den Verarbeitungswerken oder Verarbeitungsorganen der bogenverarbeitenden Maschine übergeben werden. Auf Grund des langen zum Beschleunigen zur Verfügung stehenden Transportweges und der Mehrstufigkeit des Beschleunigungsvorganges sind die Bogen einer vergleichsweise geringen Beschleunig und einer damit nur geringen mechanischen Belastung ausgesetzt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einer Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Die Figur zeigt Details einer Ausführungsform einer bogenverarbeitenden Maschine mit einer Beschleunigungsvorrichtung.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die bogenverarbeitende Maschine einen Anleger, eine Auslage und ein oder mehrere zwischen dem Anleger und der Auslage angeordnete Offsetdruckwerke und/oder Lackwerke und/oder Non-Impact-Druckwerke, insbesondere Tintenstrahldruckwerke, aufweisen. Vorzugsweise umfasst jedes Offsetdruckwerk und/oder jedes Lackwerk jeweils mindestens einen Bogenführungszylinder 80; 90 der vorzugsweise ein Greifersystem 70 zum Erfassen einer Bogenvorderkanten eines Bogens aufweist.
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Ein Offsetdruckwerk weist vorzugsweise einen als Druckzylinder 90 ausgebildeten Bogenführungszylinder 90 und einen mit dem Druckzylinder 90 zusammenwirkenden Gummituchzylinder 91 und einen mit dem Gummituchzylinder 91 zusammenwirkenden Plattenzylinder 92 auf. Jedem Plattenzylinder 92 ist ein Farbwerk zum Einfärben einer auf dem Plattenzylinder 92 fixierbaren Druckplatte sowie vorzugsweise aber nicht zwingend ein Feuchtwerk zugeordnet. Dem Druckzylinder 90 kann ein Bogenführungszylinder 80 vorgeordnet sein, der als Übergabezylinder 80 ausgestaltet sein kann. Der Übergabezylinder 80 kann als Anlegtrommel ausgebildet sein. Dem Druckzylinder 90 kann ein weiterer als Übergabezylinder 93 ausgebildeter Bogenführungszylinder 93 nachgeordnet sein.
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Jedes Lackwerk umfasst vorzugsweise einen dem Druckzylinder 90 direkt zugeordneten Plattenzylinder 92, der Mittel zum Aufspannen einer Lackpatte aufweist. Auch dem Druckzylinder 90 eines Lackwerks kann ein Bogenführungszylinder 80 vorgeordnet sein, der als Übergabezylinder 80 ausgestaltet sein kann.
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Die Non-Impact-Druckwerke können einen oder mehrere Bogenführungszylinder 80; 90 mit Greifersystemen 70 zum Erfassen einer Bogenvorderkante eines Bogens sowie eine oder mehrere einem einzigen oder mehreren der Bogenführungszylinder 80; 90 zugeordnete Non-Impactdruck-Vorrichtungen, insbesondere Tintenstrahldruckeinheiten, aufweisen.
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Statt der Bogenführungszylinder 80; 90 kann ein Non-Impact-Druckwerk auch eine Bogentransporteinrichtung in Form eines umlaufenden Bandes, insbesondere eines Saugbandes, aufweisen, dem eine Non-Impact-Druckvorrichtung zugeordnet ist.
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Die nicht dargestellte Auslage enthält vorzugsweise ein Kettenfördersystem. Die Auslage kann über hintere und vordere Kettenräder umlaufende Ketten aufweisen. An den Ketten sind vorzugsweise Greifereinrichtungen angeordnet, die mit den Ketten umlaufen und auch als Greiferbrücken bezeichnet werden.
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Der Anleger umfasst vorzugsweise einen Stapelraum mit einem Stapelträger, insbesondere einer Stapeltragplatte. Auf dem Stapelträger, der mittels eines Hubsystems vertikal verlagerbar sein kann, ist vorzugsweise ein Bogenstapel 01 positionierbar.
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Zur Vereinzelung von als Bogenstapel 01 vorliegenden Bogen ist ein Bogentrenner 14 vorgesehen, der vorzugsweise oberhalb der Stapeltragplatte im Stapelraum angeordnet ist.
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Der Bogentrenner 14 kann in an sich bekannter Weise als Vorderkantentrenner oder als Hinterkantentrenner ausgebildet sein und Hubsauger 03 und Transportsauger 04 umfassen. Die Hubsauger 03 heben einen jeweiligen obersten Bogen des Bogenstapels 01 von diesem ab und übergeben ihn vorzugsweise an die Transportsauger 04 zum Weitertransport in Richtung Bogenführungszylinder 80; 90. Die Trennung des obersten Bogens vom Bogenstapel 01 kann mittels Blasluft aus nicht dargestellten Trennbläsern oder durch Blasluft aus einem Tasterfuß 02 unterstützt werden. Bevorzugt ist der Bogentrenner 14 derart ausgebildet oder gesteuert, dass nach der Vereinzelung vom Bogenstapel 01 aufeinander folgenden Bogen als Schuppenstrom, also zueinander überschuppt oder eine unterschuppt gefördert werden.
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Dem Bogentrenner 14, der nicht Bestandteil des Anlegers sein muss, ist in einer Transportrichtung 15 der bogenverarbeitenden Maschine eine Beschleunigungsvorrichtung 06 nachgeordnet. Die Beschleunigungsvorrichtung ist insbesondere zwischen dem Bogentrenner 14 zum Vereinzeln von Bogen von einem Bogenstapel 01 und einem Bogenführungssystem in Form eines Bogenführungszylinders 80; 90 oder eines Bogenführungsbandes angeordnet. Die Beschleunigungsvorrichtung 06 dient dem Beschleunigen von Bogen entlang eines Transportweges in einer Transportrichtung 15. Die Beschleunigungsvorrichtung 06 beschleunigt die Bogen auf eine Transportgeschwindigkeit des Bogenführungssystems und übergibt die Bogen anschließend an das Bogenführungssystem. Das Beschleunigen eines jeweiligen Bogens wird mit mehreren Beschleunigungsstufen bewirkt.
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Die Beschleunigungsvorrichtung 06 weist mehrere sich quer zur Transportrichtung 15 erstreckende Transportwalzen 60; 61; 62; 63 auf, die in Transportrichtung 15 betrachtet voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede der Transportwalzen 60; 61; 62; 63 bildet vorzugsweise eine Beschleunigungsstufe. Bei der in der Figur dargestellten Beschleunigungsvorrichtung 06 sind beispielhaft vier Transportwalzen 60; 61; 62; 63 dargestellt, wobei deren genaue Anzahl nicht entscheidend ist, sofern mindestens zwei Transportwalzen 60; 61; 62; 63 ausgebildet sind.
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Jeder der Transportwalzen 60; 61; 62; 63 kann ein eigenständiger Antrieb zugeordnet sein. Die eigenständigen Antriebe von zwei benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 treiben zur Beschleunigung eines jeweiligen Bogens die benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 derart an, dass jeweils die dem Bogentrenner 14 abgewandte Transportwalze 60; 61; 62; 63 zumindest zeitweise mit einer gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit der dem Bogentrenner 14 zugewandten Transportwalze 60; 61; 62; 63 höheren Umlaufgeschwindigkeit umläuft. Der jeweilige Bogen wird von Transportwalze 60; 61; 62; 63 zur Transportwalze 60; 61; 62; 63 überführt, wobei seine Transportgeschwindigkeit erhöht wird, insbesondere dann, wenn er sich in dem Erfassungsbereich genau einer Transportwalze 60; 61; 62; 63 befindet. Vorzugsweise weisen in der Zeitspanne der Übergabe eines jeweiligen Bogens zwischen zwei zueinander benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 die benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 die gleiche Umlaufgeschwindigkeit auf und behalten diese bei, solange sich der jeweilige Bogen im Erfassungsbereich beider benachbarter Transportwalzen 60; 61; 62; 63 befindet, also von diesen gehalten wird.
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Statt eigenständiger Antriebe kann auch ein gemeinsamer Antrieb ausgebildet sein, der mehreren oder allen Transportwalzen 60; 61; 62; 63 über verschieden untersetzte Getriebestufen zugeordnet ist, also mit diesen in Antriebsverbindung steht. Der gemeinsame Antrieb treibt von benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 zur Beschleunigung eines jeweiligen Bogens jeweils die dem Bogentrenner 14 abgewandte Transportwalze 60; 61; 62; 63 zumindest zeitweise mit einer höheren Umlaufgeschwindigkeit an, als die dem Bogentrenner 14 zugewandte Transportwalze 60; 61; 62; 63. Die Ausgestaltung der Antriebsbewegung der Transportwalzen 60; 61; 62; 63 entspricht der im Zusammenhang mit dem Antriebskonzept mit eigenständigen Antrieben beschriebenen Ausführung.
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An den Transportwalzen 60; 61; 62; 63 werden die Bogen vorzugsweise mittels Vakuum fixiert. Dem entsprechend können die Transportwalzen 60; 61; 62; 63 als Saugwalzen 60; 61; 62; 63 ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist jede Transportwalze 60; 61; 62; 63 um eine sich quer zur Transportrichtung 15 erstreckende Drehachse drehbar gelagert. Weiter bevorzugt liegen die Drehachsen aller Transportwalzen 60; 61; 62; 63 in einer Ebene und sind beabstandet zueinander angeordnet und parallel zueinander ausgerichtet.
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Der Abstand zwischen den Drehachsen zweier zueinander benachbarter Transportwalzen 60; 61; 62; 63 ist vorzugsweise größer, als die halbe Erstreckung des mit der bogenverarbeitende Maschine verarbeitbaren Maximalformats 13 in Transportrichtung 15 betrachtet. Das Maximalformat 13 der bogenverarbeitenden Maschine ergibt sich aus dem Abstand von deren Greifersystemen 70 und/oder dem Umfang von Bogenführungszylindern 80; 90, denen die Greifersysteme 70 zugeordnet sind.
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Zwischen dem Bogentrenner 14 und der ersten Transportwalze 60 kann eine Klappenwelle 05 ausgebildet sein, die im Takt einer Bogenfolge verschwenkt wird und in ihrer einen Endlage eine Führungsfläche und in ihrer anderen Endlage einen Anschlag für Bogen bildet.
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Die erste dem Bogentrenner 14 nachgeordneten Transportwalze 60 kann eine im Takt einer Bogenfolge verschwenkbare Taktwalze 07 zugeordnet sein.
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Die Taktwalze 07 kann zu ihrer Verlagerung von einem Piezoaktor angetrieben sein. Die Taktwalze 07 ist vorzugsweise frei drehbar auf einem Rollenhebel gelagert und bringt beim Verschwenken in Richtung der Transportwalze 60 einen zwischen der Transportwalze 60 und der Taktwalze 07 befindlichen jeweiligen Bogen in Kontakt mit der Transportwalze 60, wodurch der jeweilige Bogen im Walzenspalt auf die Geschwindigkeit der Transportwalze 60 beschleunigt wird.
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Zur Führung der Bogen in den Bereichen zwischen den Transportwalzen 60; 61; 62; 63 sind vorzugsweise Luftkästen 11 ausgebildet. Derartige Luftkästen 11 erstrecken sich vorzugsweise jeweils zwischen benachbarten Transportwalzen 60; 61; 62; 63 bis unmittelbar an deren Mantelfläche, sowie quer zur Transportrichtung 15 über die gesamte Breite des Transportweges. Die Luftkästen 11 weisen jeweils auf ihrer dem Transportweg zugewandten Seite Öffnungen auf. Die Öffnungen können als Venturidüsen ausgebildet sein. Vorzugsweise stehen die Öffnungen über die Innenräume der Luftkästen 11 mit Luftversorgungsmitteln in Verbindung. Die Luftversorgungsmittel können insbesondere zur Erzeugung eine Blasluftpolsters oder eines oszillierenden Vakuums auf den dem Transportweg zugewandten Seiten der Luftkästen 11 ausgebildet sein. Zur Erzeugung des an den Luftkästen 11 und den Transportwalzen 60; 61; 62; 63 benötigten Vakuums können auch Ejektoren verwendet werden.
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Insbesondere zur Schräglagenkorrektur kann der dem Bogenführungssystem zugewandten Transportwalze 63 ein Schwenkantrieb 29 zugeordnet sein. Der Schwenkantrieb 29 verschwenkt die Transportwalze 63 und mit ihr den von ihr transportierten jeweiligen Bogen. Der Schwenkantrieb 29 kann einen auf einen Winkelhebel einwirkenden Pneumatikzylinder oder einen elektromechanischen Zylinder umfassen. Der Winkelhebel kann über ein weiteres Getriebeglied mit einer seitlichen Lagerstelle der Transportwalze 63 verbunden sein.
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Zur Seitenlagenkorrektur kann ein weiterer Antrieb ausgebildet sein, der einer der Transportwalzen 60; 61; 62; 63 oder vorzugsweise der dem Bogenführungssystem zugewandten Transportwalze 63 zugeordnet ist.
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Mit dem weiteren Antrieb kann die Transportwalze 60; 61; 62; 63, die zum Zweck der Seitenlagenkorrektur axial verschiebbar gelagert sein kann, zur Seitenlagenkorrektur eines von ihr transportierten jeweiligen Bogens axial verschoben werden.
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Zur Seitenlagenkorrektur der Bogen kann auch ein Greifersystem 70 eines Bogenführungszylinder 80; 90 axial zum Bogenführungszylinder 80; 90 verschiebbar auf diesem angeordnet sein. Der weitere Antrieb ist in diesem Fall zur Verschiebung des Greifersystems 70 ausgebildet.
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Vorzugsweise ist ein als Schräglagensensor und/oder Seitenlagensensor ausgebildeter Sensor 09 im Bereich des Transportweges angeordnet ist. Als Sensor 09 kann ein Zeilensensor oder eine Videokamera vorgesehen sein. Der Sensor 09 ist vorzugsweise mit einer Steuerung verbunden, die in Abhängigkeit der vom Sensor 09 erfassten Werte zur Schräglagenkorrektur den Schwenkantrieb 29 oder zur Seitenlagenkorrektur den weiteren Antrieb ansteuert.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenstapel
- 02
- Tasterfuß
- 03
- Hubsauger
- 04
- Transportsauger
- 05
- Klappenwelle
- 06
- Beschleunigungsvorrichtung
- 07
- Taktwalze
- 08
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- 09
- Sensor
- 10
- -
- 11
- Luftkasten
- 12
- -
- 13
- Maximalformat
- 14
- Bogentrenner
- 15
- Transportrichtung
- 29
- Schwenkantrieb
- 60
- Transportwalze, Saugwalze
- 61
- Transportwalze, Saugwalze
- 62
- Transportwalze, Saugwalze
- 63
- Transportwalze, Saugwalze
- 70
- Greifersystem
- 80
- Bogenführungszylinder, Übergabezylinder
- 90
- Bogenführungszylinder, Druckzylinder
- 91
- Gummituchzylinder
- 92
- Plattenzylinder
- 93
- Bogenführungszylinder, Übergabezylinder, weiterer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 0248011 A1 [0004]
- EP 0947455 A1 [0005]
- EP 0120348 A2 [0006]
- DE 2313150 C3 [0007]
