DE2725546A1

DE2725546A1 - Vorrichtung zum umlenken von papierboegen

Info

Publication number: DE2725546A1
Application number: DE19772725546
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Kwasnitza
Original assignee: Womako Maschinenkonstruktionen GmbH
Current assignee: Womako Maschinenkonstruktionen GmbH
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1978-12-21
Also published as: FR2393751B1; IT1095295B; IT7824246A0; CA1100444A; FR2393751A1; US4216954A; GB1587340A

Description

DR.-ING. DIPU-ING. M. Sr. CITL.-PHYS. DR DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLREC HT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

Firma

WOMAKO Maschinenkonstruktionen Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Kirchstrasse 17
744o Nürtingen

Vorrichtung zum Umlenken von Papierbögen

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OR.-ING. OIPL.-ING. M. SC. CJFL.-PHYS. OR. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHr - «iRIEISSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 42 304 m

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23.Mai 1977

WOMAKO Maschinenkonstruktion Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kirchstrasse 17
7440 Nürtingen

Vorrichtung zum Umlenken von Papierbögen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umlenken eines längs einer Vorschubbahn vorgeschobenen Papierbogens aus seiner ursprünglichen in eine andere Vorschubrichtung.

Bei Vorrichtungen, die Papierbögen aufeinanderfolgend längs einer Vorschubbahn vorschieben, besteht häufig die Notwendigkeit, einen Teil der Papierbögen aus der ursprünglichen Vorschubbahn auszuschleusen und längs einer neuen Vorschubrichtung weiterzutransportieren. Eine Vorrichtung, die ein solches Ausschleusen eines bestimmten Bogens aus einer ursprünglichen Vorschubrichtung ermöglicht, wirkt dabei praktisch als Weiche für die vorgeschobenen Papierbögen.

Bei bekannten Vorrichtungen hat man die Umlenkung der Papierbögen mittels mechanischer Mittel vorgenommen; man hat bei spielsweise - ähnlich wie bei Schienenweichen - Leitelemente für die vorgeschobenen Bögen in die ursprüngliche Vorschub- richtung «ingeschoben, die die nachfolgenden Bögen in die neue Richtung umgelenkt haben. Solche Leitelemente können beispielsweise als Walzen ausgeführt sein, die über einen Teil

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ihres Umfanges einen grossen Radius, über einen anderen Teil einen kleinen Radius aufweisen. Je nach deren Stellung wird eine der beiden Vorschubbahnen versperrt.

Derartige Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie nur bei relativ geringen Vorschubgeschwindigkeiten eingesetzt werden können. Bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten besteht die Gefahr einer Beschädigung der vorgeschobenen Bögen, wenn diese gegen die eingeschobenen Leitelemente stossen. Ausserdem können mechanische Leitelemente wegen der mit ihrer Masse verbundenen Trägheit nicht so schnell in die Vorschubbahn ein- und aus dieser ausgefahren werden, dass bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten und sehr dicht hintereinanderliegenden Papierbögen selektiv ein gewünschter Bogen ausgeschleust werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umlenken oder Ausschleusen eines Papierbogens zu schaffen, die auch bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten und sehr dicht hintereinanderliegenden Papierbögen eine selektive Ausschleusung ohne Gefahr einer Beschädigung der Papierbögen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine unterhalb der Vorschubbahn angeordnete, drehbare, intermittierend mit einem Unterdruck beaufschlagbare Saugwalze, deren längs seines Umfanges durchbrochener Mantel im Bereich der Vorschubbahn direkt neben den vorgeschobenen Papierbögen liegt und eine der Vorschubgeschwindigkeit der Papierbögen im wesentlichen gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweist.

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Mit einer solchen Saugwalze, die sich im wesentlichen gleich schnell wie die darüber hinwegtransportierten Papierbögen dreht, ist es möglich, durch Anlegen eines Unterdruckes zu einem bestimmten Zeitpunkt den auf der Walze liegenden Papierbogen am Walzenumfang festzuhalten, so dass er aus seiner ursprünglichen Vorschubrichtung abgelenkt wird. Wenn mehrere Bogen in dieser Weise umgelenkt werden sollen, bleibt der Unterdruck aufrechterhalten, wenn der nachfolgende Bogen in der ursprünglichen Vorschubrichtung weitertransportiert werden soll, wird der Unterdruck abgebaut, so dass dieser Bogen von der Saugwalze praktisch unbeeinflusst in der ursprünglichen Richtung weitergeschoben wird.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Beaufschlagung der Saugwalze mit Unterdruck im Takt des Bogenvorschubs derart erfolgt, dass der Unterdruck aufgebaut ist, wenn die Vorderkante eines umzulenkenden Papierbogens auf den Mantel der Saugwalze gelangt .

Gemäss dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist also vorgesehen, dass die Saugwalze eine dem Papiervorschub entsprechende Umfangsgeschwindigkeit aufweist und der Unterdruck unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Papierbögen entsprechend dem Maschinentakt intermittierend an die Saugwalze gelegt wird. Dadurch kann diese Ausschleusungsvorrichtung unabhängig von der Papierbogenlänge und damit von der durch diese Länge bedingten Vorschubgeschwindigkeit derart betrieben werden, dass die Saugwalze bei Beaufschlagung mit Unterdruck immer die Vorderkante des umzulenkenden Bogens ergreift.

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Zur Beschleunigung des Unterdruckabbaues in der Saugwalze und zur Verhinderung eines Haftens der Bögen an der Saugwalze, wenn diese nicht mit Unterdruck beaufschlagt ist, kann vorgesehen werden, die Walze in der Zeit, in der sie nicht mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, mit einem leichten überdruck zu beaufschlagen. Dazu ist das Innere der Saugwalze vorzugsweise über ein steuerbares Dreiwegeventil wahlweise entweder mit einer Unterdruckquelle oder mit einer Uberdruckquelle verbindbar.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Inneren der Saugwalze eine Saugkammer konzentrisch zum Walzenmantel umläuft, die zum Mantel hin offen und gegenüber dem übrigen Walzeninnenraum im wesentlichen abgedichtet ist. Diese Saugkammer kann pro Takt des Bogenvorschubs eine volle Umdrehung ausführen. Auf diese Weise ist es nicht nötig, im gesamten Saugwalzeninnenraum einen Unterdruck zu erzeugen, sondern es genügt die Ausbildung eines Unterdruckes in der Saugkammer. Wenn die Umdrehung der Saugkammer fest mit dem Maschinentakt korreliert ist, dann befindet sich die Saugkammer immer gerade dann in der Nähe der ursprünglichen Vorschubbahn, wenn die Vorderkante eines vorgeschobenen Papierbogens an der Saugwalze vorbeiläuft. Steht die Saugkammer unter Unterdruck, wird die Vorderkante des über die Saugwalze laufenden Papierbogens umgelenkt, andernfalls nicht. Im grössten Teil des restlichen Zyklus können die DruckverhMltnisse im Innern der Saugkammer geändert werden, ohne dass dies einen Einfluss auf die über die Saugwalze vorgeschobenen Papierbögen hätte, da nur Saugwalzenteile mit den Papierbögen in Berührung kommen, die wegen der

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abgewandten Stellung der Saugkammer nicht mit Unterdruck beaufschlagt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemässen Umlenkvorrichtung und

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden Papierbögen 1 zwischen einem oberen Transportriemen 2 und einem unteren Transportriemen 3, die mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen und gegeneinander gepresst sind, eingeklemmt und durch diese längs einer horizontalen Vorschubbahn 4 vorgeschoben. Diese Vorschubbahn setzt sich nach einer Unterbrechung fort, wobei die Transportriemen 2 und ein weiterer Transportriemen 5 den weiteren Vorschub der Papierbögen übernehmen.

Im Winkel dazu zweigt eine zweite Vorschubbahn 6 ab, die in ähnlicher Weise durch Transportriemen 7 bzw. 8 gebildet wird.

Im Bereich zwischen den durch Umlenkwalzen 9,10 aus der Transportrichtung abgelenkten Riemen 3 bzw. 5 ist unterhalb der Vorschubbahn 4 eine Saugwalze 11 um eine horizontale

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Achse 12 am Maschinengestell 13 drehbar gelagert, deren Mantel 14 die Vorschubbahn 4 an seiner höchsten Stelle gerade berührt.

Der Aufbau der Saugwalze 11 wird im folgenden anhand von Fig. 2 erläutert. Sie umfasst einen Kern, der einerseits mittels eines Kugellagers 15 in einer Ausnehmung des Gestellesund andererseits mittels eines Kugellagers 16 in einer Ausnehmung in einem über Bolzen 17 mit dem Maschinengestell 13 starr verbundenen Lagerstück 18 um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist. Der Kern hat eine im wesentlichen kreiszylindrische Form (Fig. 1)j mittels zweier Trennwände 19 und 20, die von dem Kern nach aussen abstehen und deren freie Enden einen ganz geringen Abstand von der Innenwand des Mantels 14 aufweisen, wird eine sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Mantels 14 erstreckende Saugkammer 21 vom übrigen Innenraum des Mantels 14 abgeteilt. Der die Saugkammer 21 umschliessende Kern wird im folgenden als Saugkammerkörper 22 bezeichnet.

Die Saugkammer 21 steht über eine Verbindungsleitung 23 mit einer zentralen Sacklochbohrung 24 im Saugkammerkörper 22 in Verbindung, in welch letztere Bohrung ein Rohrstück 25 hineinragt, das mittels eines Kugellagers 26 zusätzlich gelagert ist. Zwischen der Aussenwand des Rohrstückes 25 und der Innenwand der Sacklochbohrung 24 ist ein das Rohrstück 25 gegenüber dem Saugkammerkörper 22 abdichtender Dichtungsring 27 eingelegt. Das Rohrstück bildet eine der Zuleitungen eines magnetbetätigten Dreiwegeventils 28, welches das Rohrstück 25 wahlweise mit einer Unterdruck-

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leitung 29 oder einer Uberdruckleitung 30 verbindet. Die Unterdruckleitung 29 ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Unterdruckquelle bekannter Bauart, beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden, die Uberdruckleitung 30 in ebenfalls nicht dargestellter Weise mit einem überdruckgefäss.

Auf dem Saugkammerkörper 22 ist mittels Kugellagern 31 und 32 der Mantel 14 der Saugwalze 11 drehbar gelagert. Der Mantel weist eine Vielzahl von radialen Bohrungen 33 auf. An seinem Aussenumfang sind Ringnuten 34 eingelassen, in denen die Transportriemen 7 geführt und aus der Richtung der Vorschubbahn 4 in die Richtung der Vorschubbahn 6 umgelenkt werden.

Auf der Welle 12 des Saugkanunerkörpers 22 ist drehfest, jedoch verstellbar, eine Nockenscheibe 35 befestigt, an deren Nockenbahn der Schaltnocken 36 eines Schalters 37 anliegt. Der Schalter 37 betätigt über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Auslöseschalter das Magnetventil 28.

Der einen Teil der Vorschubbahn 6 bildende Transportriemen 8 wird an zwei Umlenkwalzen 39 und 40 umgelenkt, wobei die Umlenkwalze 40 am freien Ende eines um eine maschinenfeste Welle 41 schwenkbaren Stützhebels 42 angeordnet ist, der an seiner Oberseite eine tischförmige Platte 43 trägt , die zusammen mit dem Transportriemen 2 den unmittelbar hinter der Saugwalze 11 liegenden Teil der Vorschubbahn 4 bildet. Der Stützhebel 42 wird in aus der Zeichnung nicht erkennbarer Weise durch Federmittel im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt,

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so dass die Umlenkwalze 40 zusammen mit dem Transportriemen 8 federnd an der Aussenflache des Mantels 14 anliegt.

Im Betrieb der erflndungsgemässen Vorrichtung dreht sich der Mantel 14 infolge der Mitnahme durch die Transportriemen 7 mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Vorschubgeschwindigkeit der Papierbögen entspricht. Der Saugkammerkörper 22 im Inneren des Mantels 14 dreht sich taktgebunden, d.h. er filhrt eine volle Umdrehung für jeden Takt der Maschine aus. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass der Antrieb des Saugkammerkörpers 22 mit dem Antrieb eines Ouerschneiders gekoppelt ist, der aus einer fortlaufenden Papierbahn einzelne Bögen herstellt.

Die Drehgeschwindigkeit des Mantels ist also abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit, die ihrerseits von der Grosse der vorgeschobenen Papierbögen und von deren gegenseitigem Abstand abhängt, während die Drehgeschwindigkeit des Saugkammerkörpers nur vom Maschinentakt abhängt und damit nicht vom Format des Papieres und vom Abstand der Bögen.

Die Phasenstellung des Saugkammerkörpers 22 wird so gewählt, dass die Saugkammer 21 dann am oberen Teil des Mantels 14 vorbeiläuft, wenn dort die Vorderkante eines Papierbogens passiert.

Wenn ein Papierbogen ohne Ablenkung längs der Vorschubbahn 4 vorgeschoben werden soll, dann wird die Saugkammer 21 über das Magnetventil 28 mit der überdruckleitung 30 verbunden; die

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Saugkammer steht dann unter einem schwachen Überdruck, der dazu führt, dass ein vorgeschobener Papierbogen von der Oberfläche des Mantels 14 weggedrückt wird. Die Vorderkante dieses Papierbogens gelangt dadurch auf die tischförmige Platte 43 und weiter zwischen die Transportriemen 2 und 5, die den Bogen längs der Vorschubbahn 4 weiterbefördern.

Wenn eine Ablenkung eines Papierbogens von der Vorschubbahn 4 in die Vorschubbahn 6 gewünscht wird, dann betätigt man den in der Zeichnung nicht dargestellten Auslöseschalter. Das bewirkt in an sich bekannter und daher nicht näher erläuterter Weise, dass der Schalter 37 bei einer bestimmten Winkelstellung des Saugkammerkörpers das Magnetventil 28 erregen und damit umschalten kann. Nach der Umschaltung ist die Saugkammer 21 mit einer Unterdruckquelle verbunden und saugt ein am Mantel 14 vorbeigeschobenen Papierbogen an und lenkt ihn dadurch aus seiner ursprünglichen Vorschubrichtung ab.

Zeitlich wird dabei vorzugsweise wie folgt verfahren: Nach dem Betätigen des Auslöseschalters wird das Magnetventil 28 durch den Nockenschalter 37 bereits dann umgeschaltet, wenn ein sich in der Saugkammer 21 aufbauender Unterdruck keinen Einfluss mehr auf einen längs der Vorschubbahn 4 vorgeschobenen Papierbogen hat, also beispielsweise dann, wenn die Saugkammer in Uhrzeigerrichtung (Fig. 1) um 30° aus der Senkrechten herausgedreht ist. Während des Restes der Umdrehung kann sich nun der Unterdruck in der Saugkammer 21 aufbauen, so dass bei Gegenüberstellung der Saugkammer und der Vorderkante des umzulenkenden Papierbogens der volle Unterdruck in der Saugkammer aufgebaut ist. Dieser führt zu einer Mitnahme des Papier-

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bogens und zu einer Umlenkung in Richtung der Vorschubbahn 6. Sobald der Papierbogen von den Transportriemen 7 und 8 ergriffen wird, wird er durch deren Führung vom Mantel der Saugwalze abgehoben, auch wenn in der Saugkammer 21 noch Unterdruck herrscht. Im übrigen kann mit dem Abbau des Unterdrucks in der Saugkammer 21 bereits begonnen werden, wenn die Vorderkante des Bogens soweit aus der ursprünglichen Richtung abgelenkt ist, dass sie zwischen die Transportriemen 7 und 8 einläuft. Für den Abbau des Unterdruckes in der Saugkammer 21 steht dann wieder fast eine vollständige Umdrehung des Saugkammerkörpers zur Verfügung.

Der Nockenschalter 37 kann als Impulsschalter ausgebildet sein, der bei einer bestimmten Winkelstellung des Saugkammerkörpers einen Impuls abgibt, der abwechselnd das Magnetventil 28 erregt und entregt. Auf diese Weise beginnen der Druckabbau bzw. der Druckaufbau in der Saugkammer immer bei der gleichen Winkelstellung des Saugkammerkörpers.

Der Aufbau des Druckes in der Saugkammer 21 wird im übrigen dadurch unterstützt, dass die Saugkammer mit einem Überdruck versorgt wird, sobald sie von der Unterdruckleitung getrennt wird.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können sowohl einzelne Papierbögen als auch grössere Mengen aufeinanderfolgender Papierbögen umgelenkt werden, jenachdem, wie der Auslöseschalter betätigt wird.

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Claims

DH.-ING. DIPL.-ING. M. SC C^-FL-PHVS. DR. DIPL.-PHYS.

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WOMAKO Maschinenkonstruktion Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Kirchstrasse 17, 7440 Nürtingen

Patentansprüche

Vorrichtung zum Umlenken eines längs einer Vorschubbahn vorgeschobenen Papierbogens aus seiner ursprünglichen in eine andere Vorschubrichtung, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Vorschubbahn (4) angeordnete, drehbare, intermittierend mit einem Unterdruck beaufschlagbare Saugwalze (11), deren längs seines Umfanges durchbrochener Mantel (14) im Bereich der Vorschubbahn (4) tangential anden vorgeschobenen Papierbögen und eine der Vorschubgeschwindigkeit der Papierbögen im wesentlichen gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der Saugwalze (11) mit Unterdruck im Takt des Bogenvorschubs derart erfolgt, dass der Unterdruck aufgebaut ist, wenn die Vorderkante eines umzulenkenden Papierbogens auf den Mantel (14) der Saugwalze (11) gelangt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass um den Saugwalzenmantel (14) diesen drehende Bänder (7) geführt sind, die auch den Vorschub der Papierbögen längs der Vorschubbahn (4) bewirken.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Saugwalze (11) über ein steuerbares Dreiwegeventil (28) wahlweise entweder mit einer Unterdruckquelle oder mit einer einen leichten überdruck in der Saugwalze erzeugenden Uberdruckquelle verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Saugwalze

(11) eine Saugkammer (21) konzentrisch zum Walzenmantel (14) umläuft, die zum Mantel (14) hin offen und gegenüber dem übrigen Walzeninnenraum im wesentlichen abgedichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (21) zur Beaufschlagung der Saugwalze (11) gegebenenfalls über das steuerbare Dreiwegeventil (28) mit der ünterdruckquelle verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (21) pro Takt des Bogenvorschubs eine volle Umdrehung ausführt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Saugkammer (21) im wesentlichen über die gesamte Länge des Saugwalzenmantels (14) erstreckt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Saugkammer (21) aufnehmen-

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der Saugkaminerkörper (22) beidseitig am Maschinengestell

(13) drehbar gelagert ist, auf dem der Saugwalzenmantel

(14) drehbar gelagert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (21) mit einer zentrischen Bohrung

(24) im Saugkammerkörper (22) in Verbindung steht, in den abgedichtet ein mit der Unterdruckquelle verbindbares Rohrstück (25) hineinragt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (21) in Umfangsrichtung der Saugwalze (11) eine relativ geringe Ausdehnung im Verhältnis zum Gesamtumfang aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (21) mit einem entsprechend der Winkelstellung der Saugkammer (21) ein öffnungs- bzw. ein Schliessignal für die der Saugwalze (11) den Unterdruck zuführende Leitung (29) erzeugenden Winkelgeber (35,36,37) versehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelgeber eine drehfest mit der Saugkammer (21) verbundene Nockenscheibe (35) ist, an welcher ein Schaltnocken (36) eines Nockenschalters (37) anliegt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Winkelgebers über

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einen Auslöseschalter mit der Verschlusseinrichtung der Unterdruckleitung verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelgeber derart ausgebildet ist, dass beim Schliessen des Auslöseschalters eine Verbindung der Saugwalze (11) mit der Unterdruckquelle bereits einsetzt, sobald der vor dem umzulenkenden Bogen vorgeschobene Papierbogen mit seiner Vorderkante die Saugwalze (11) ohne Umlenkung passiert hat.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelgeber derart ausgebildet ist, dass die Verbindung der Saugwalze (11) mit der Unterdruckquelle geschlossen wird, sobald ein umgelenkter Bogen ausreichend weit aus der ursprünglichen Vorschubbahn (4) abgelenkt ist, um längs einer weiteren Vorschubbahn (6) weitergeschoben zu werden.

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