EP1170232A2 - Einrichtung zur Verbesserung der Ausrichtegenauigkeit bogenförmigen Materials - Google Patents

Einrichtung zur Verbesserung der Ausrichtegenauigkeit bogenförmigen Materials Download PDF

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EP1170232A2
EP1170232A2 EP01109214A EP01109214A EP1170232A2 EP 1170232 A2 EP1170232 A2 EP 1170232A2 EP 01109214 A EP01109214 A EP 01109214A EP 01109214 A EP01109214 A EP 01109214A EP 1170232 A2 EP1170232 A2 EP 1170232A2
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EP
European Patent Office
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alignment
sheet
alignment unit
sheet material
arcuate
Prior art date
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EP01109214A
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English (en)
French (fr)
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EP1170232A3 (de
EP1170232B1 (de
Inventor
Jürgen Sahlmann
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Eastman Kodak Co
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NexPress Solutions LLC
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Publication date
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Publication of EP1170232A3 publication Critical patent/EP1170232A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H9/00Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/002Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor changing orientation of sheet by only controlling movement of the forwarding means, i.e. without the use of stop or register wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/50Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material
    • B65H2404/51Cross section, i.e. section perpendicular to the direction of displacement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/50Surface of the elements in contact with the forwarded or guided material
    • B65H2404/55Built-up surface, e.g. arrangement for attaching the surface to the forwarding or guiding element

Definitions

  • the invention relates to a device for improving the alignment accuracy in the case of a sheet-like material which is processed prior to further processing in a conveying plane precisely in relation to its rotational position and its Is aligned with respect to the direction of travel.
  • DE 44 16 564 A1 relates to a sheet alignment device.
  • This device to align yourself along a plan essentially Transport sheet moving sheet enables the alignment of a moving sheet Leaf in a variety of orthogonal directions, for example transverse to Transport track, in the direction of the transport track and for the removal of imbalances.
  • the device has a first roller arrangement with a first pressure roller which is mounted in such a way that it can rotate about an axis which is in a is parallel to the plane of the transport track and in the essentially at right angles to the direction of sheet transport along the transport path runs.
  • a second roller arrangement has a second pressure roller, which is mounted so that it can rotate about an axis that is parallel in one to the level of the transport path extending plane and essentially runs perpendicular to the direction of sheet transport along the transport path.
  • a third roller arrangement is provided which has a third pressure roller, which is mounted in such a way that it can turn around an axis which is in a is parallel to the plane of the transport track and in the essentially at right angles to the direction of sheet transport along the transport path runs.
  • a third roller assembly that is rotatable about an axis that in a plane extending parallel to the plane of the transport path and in essentially at right angles to the direction of sheet transport along the transport path runs along its axis of rotation in a transverse to the transport path Movable direction.
  • a control device is provided which is in operative connection with the first, second and third roller arrangement and optionally controls the rotation of the first and second roller assemblies the leading edge of one in the direction of sheet transport along the transport path moving sheet in a direction perpendicular to the direction of sheet transport Align arranged position.
  • the controller also controls rotation and transverse movement of the third roller assembly to the moving Sheet in the direction transverse to the direction of sheet transport and in the direction in which the sheet moves along the transport path.
  • the sheet alignment device known from DE 44 16 564 A1 is capable of the required Alignment accuracy only to a limited extent. To the required Achieving alignment accuracy is an extensive modification of the Prior art sheet registration device required which is not economical appears.
  • the sheets are arranged on the feed table in a shingled arrangement conveyed before on side and drawing marks provided in the feed table level be aligned. After alignment of the arch In the aligned state, this material is transferred to a pre-gripper, which accelerates the sheet material to machine speed and turns it on transfers an arcuate cylinder arranged downstream of the pre-gripper device.
  • Other alignment concepts mostly use cylindrical rollers on theirs Roll core with a rubber coating is added.
  • the invention lies in view of the solution known from the prior art and the indicated technical problem the task that Alignment accuracy of sheet material during its feed in Significantly improve sheet travel direction.
  • the alignment elements can be designed as rollers, ie as rotationally symmetrical bodies, which comprise a roller core and an annular coating material accommodated thereon.
  • the roll core can be made from a less expensive material compared to the annular coating to be accommodated on it, furthermore the roll core can be manufactured more easily and the annular coating can be specifically profiled.
  • the annular coating on the peripheral surface take up the roll core forcefully.
  • the ring surface can be designed, for example, as an endless ring, which can be easily clamped onto the circumferential surface of the roll core.
  • the coating can also be glued on, or on the surface be cast on the roll.
  • the annular coating on the Circumferential surface of the roll core are positively received.
  • the annular coating can, for example, with be provided with a trapezoidal cross-section, which is characterized in particular by a narrow and sharp-edged form between gently sloping flanks Characterized contact area for the top of the arcuate material. ever the more point-like or line-shaped the contact point can be, the more more precise alignment results can be achieved with the one proposed according to the invention Achieve solution.
  • arcuate Material and the alignment elements are configured as narrow rings or designed as trapezoidal surfaces and can be made from an elastic compliant material.
  • the solution proposed according to the invention can be done in an alignment unit accommodate a printing unit such as a sheet-processing Printing press can be arranged.
  • the solution according to the invention can be used in alignment units that also work on digitally Rotary printing machines can be used because the processed there Printing material, be it foils, cardboard, paper or the like, also one Alignment is required before printing or, if necessary, in a digitally working one Machine is processed.
  • the printed sheet 1 contains its surface is a printed image 2, which is of a frame-like Edge 3 is surrounded.
  • the inside of the printing surface 2 and the frame 3rd marked deviations of ⁇ x or ⁇ y, the position errors in the x and y directions 4 or 5 designating, can when printing the printed image 2 on the Adjust the surface of sheet 1.
  • Those designated with reference numerals 4 and 5, respectively Deviations are positional deviations, whereas in the illustration 2, angular deviations of the printed image 2 with respect to its position are shown on the printed sheet 1.
  • the angle errors ⁇ that occur are also included Reference numeral 6 marked.
  • the printed image 2 can be indicated in the Positions are printed on the surface of the printing material 1, this being advanced in the conveying direction 22 with its front edge 23.
  • FIG. 3 shows a schematic view of the reversing register, with reference numeral 7, which is between the printed images 2 on front and Back of the sheet material 1 each adjusting offsets characterize. These are shown in the illustration according to FIG. 3 with reference numerals 7 or denoted by ⁇ x and ⁇ y.
  • the turning register plays in particular a role in translucent paper and brochure printing.
  • FIG. 4 shows a schematically reproduced side view the intersection of arch alignment and the accretion on one Conveyor belt.
  • the adjustment lip or adjustment flap 13 can be a plastic component, which from an employed position 13.1 in a parked position 13.2 can be brought, which is shown here only schematically in is shown by solid or dashed lines.
  • the sheet material 1 is pressed on the surface of the conveyor belt 10 in the aligned state of the arcuate Materials 1. After passing the pressure element, it passes on the Surface of the conveyor belt 10 received sheets a loading unit 14. In this charging unit 14 is within a hood-shaped cover Electrode 15 added, which is used for static charging of the arcuate Material 1 and thus for its adhesion to the surface of the Conveyor belt 10 provides.
  • the charging unit 14 which is shown only schematically in the illustration according to FIG a leading edge sensor 17 is arranged downstream. This consists of a arranged below the conveyor plane 9 radiation source 18, which is a lens arrangement 19 is connected upstream. The outgoing from the lens assembly 19 Radiation field 20 penetrates the conveyor plane 9 and strikes an aperture arrangement, provided above the conveying plane 9 of the sheet material 1 is. The aperture arrangement is followed by a receiver 21, which Presence of the leading edge 23 of the sheet material 1 sensed.
  • FIG. 5 shows the alignment unit 8 in plan view out, whose components are shown here in a schematic representation are.
  • the alignment unit 8 is reached by the sheet material 1, which is conveyed in conveying direction 22.
  • the leading edge 23 of the arcuate Material 1 is arcuate with respect to the conveying direction 22 Material 1 offset, whereby there is also an oblique course of the side edges 24 of the sheet material 1 sets.
  • the drives 27, designated M 1 and M 2 respectively Individual axes 32 drive rotary elements 25 at feed speed accelerated.
  • M 1 or M 2 ensures that each copy of the arcuate Material 1 with identical peripheral portions of the rotating elements 25, which can be configured as segment rollers, for example comes. Any differences in the feed movement that occur Dimensional and shape tolerances of the two rotary elements 25 can be attributed could occur with each copy of the sheet material 1 in same way and can be easily calibrated out.
  • the two rotation elements 25 After passing the first light barrier 26, the two rotation elements 25 are set in rotation, the arcuate material 1 with Feed speed over a downstream of the first light barrier 26 transported further sensor unit 30.1. As soon as the first of the two sensors of the Sensor pair 30.1 the sheet leading edge 23 of the sheet material 1 has detected, a counter unit starts counting the motor steps. The counting process is then ended and the difference is recorded when the second sensor of the sensor pair 30.1 switches.
  • a correction value is determined from the counter reading determined in this way, which as an additional feed to the segment roller drive that was started last, i.e. either the drive 27, which is designated M 1, or the drive 27, which is M 2 is referred to, is passed on. This will make the corresponding as Rotating body 25 formed segment roller with increased feed speed moves until the specified path difference is completely balanced. At the At the end of this correction process, the leading edge 23 of the sheet is exactly perpendicular to Direction of conveyance 22 oriented.
  • the sheet-like material 1 becomes 22 in the conveying direction continuously from the first pair of segment rollers 25 to the subordinate one pass another pair of rotary bodies 25, which on a common axis 31 can be included. Now this is via drive 27 or M 1 and M 2 driven segment roller pair 25 switched off and moves to a rest position.
  • the rotation elements 25 can more preferably Embodiment can be designed as segment rollers, one by an interruption have marked circumferential surface 33.
  • the segment rollers 25 rotate in direction 34, indicated by the arrow and describe, for example, a 3 ⁇ 4 circle with respect to its axis of rotation.
  • Below the each segment roller 25 is a roller supporting the sheet material 1 shown. This can, cf. Illustration Figure 8, either in one piece or also from a roller core 38 or a coating 35, 37.
  • the rotating bodies serving as segment rollers 25 are in a rest position in the shown left part of Figure 6, while in the right part of Figure 6 an in Direction of conveyance 22 conveyed copy of the sheet material 1 with their Grip circumferential surface 33 and according to the direction of rotation 34 in the sheet running direction 22 transport.
  • Figure 5 shows the correction of the angular position of the arcuate Material 1 at the passage of the alignment unit 8.
  • the position of the sheet material 1 shown has its front edge 23 just reached the last sensor of the sensor pair 30.1, so that now the M 27 drive 27 of the segment roller 25 can be accelerated, around the angular position of the sheet material 1 in relation to the conveying direction 22 balance.
  • the configuration of the segment roles is shown in the illustration according to FIG out, executed in two parts according to an illustrated embodiment could be.
  • the alignment elements designed as segment rollers 25 can also be used be provided with a coating 35.
  • In the left embodiment according to the figure 8 shows an annular coating 35 with a cylindrical contact surface 45.
  • a roller core 38 is shown on a trapezoidal coating 37 is applied to its peripheral surface is.
  • the trapezoidal coating 37 can be made of rubber or of a other elastic material and non-positively on the lateral surface of the Roll core 38 are added or poured onto them. she can simply be clipped onto the circumference as an endless ring or shrunk on his.
  • the flank angles 39 are Trapezoidal coating 37 is formed as a flat-falling lugs 39.
  • configured recess on the circumference of the roller core 38 can be a rubber filling 40 or an annular, a trapezoidal, a rectangular, a diamond-shaped, or a cylindrically configured alignment element can be accommodated.
  • the contact surface 45 according to the right variant in Figure 8 only a few tenths of a millimeter over the lateral surface 46 of the roller core 38 protrudes.
  • the alignment elements 40 are slightly compressed so that there is a smooth, continuous Surface with the adjacent surface 46 of the roller core 38 results.
  • the coefficient of friction on the underside must be lower be as the coefficient of friction that is between the top of the arcuate Material 1 and the peripheral surfaces 33 of the segment rollers 25 adjusts so this an orientation relative to the supporting the sheet material 1 Counter pressure elements 34 can take place.
  • an alignment element to be let into the outer surface of the roller core 38 can also the outer surface of the roller core 38 itself accordingly be configured so that the top of the arcuate material 1 gives a linear contact surface that is the cause of an exact alignment result.

Landscapes

  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Unwinding Webs (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausrichteeinheit (8) für bogenförmiges Material (1), welches mit Rotationselementen (25), (34) vor der Passage einer Förderebene (9) in Bezug auf die Transportrichtung (22) durch eine bogenförmiges Material (1) verarbeitende Maschine ausgerichtet wird. Das bogenförmige Material (1) ist an mindestens einer Seite von den Rotationselementen (25), (34) ergriffen. Der Kontaktbereich (36), (44) zwischen dem bogenförmigen Material (1) und dieses ausrichtenden Segmentrollen (25) ist minimiert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verbesserung der Ausrichtegenauigkeit bei einem bogenförmigen Material, welches vor der Weiterverarbeitung in einer Förderebene lagegenau in Bezug auf seine Verdrehlage und seine Schräglage in Bezug auf die Laufrichtung ausgerichtet wird.
Die DE 44 16 564 A1 bezieht sich auf eine Blattausrichtevorrichtung. Diese Vorrichtung zum Ausrichten eines sich entlang einer sich im wesentlichen planen Transportbahn bewegenden Blattes ermöglicht die Ausrichtung eines sich bewegenden Blattes in einer Vielzahl orthogonaler Richtungen, beispielsweise quer zur Transportbahn, in Richtung der Transportbahn und zur Beseitigung von Schieflagen. Die Vorrichtung weist eine erste Rollenanordnung mit einer ersten Andruckrolle auf, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Eine zweite Rollenanordnung weist eine zweite Andruckrolle auf, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Es ist eine dritte Rollenanordnung vorgesehen, die eine dritte Andruckrolle aufweist, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Eine dritte Rollenanordnung, die um eine Achse drehbar ist, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft, ist entlang ihrer Drehachse in einer quer zur Transportbahn verlaufenden Richtung bewegbar. Schließlich ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die mit der ersten bzw. zweiten bzw. dritten Rollenanordnung in Wirkverbindung steht und wahlweise die Drehung der ersten und zweiten Rollenanordnung steuert, um die Vorderkante eines sich in Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn bewegenden Blattes in einer rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes angeordneten Lage auszurichten. Die Steuereinrichtung steuert ferner die Drehung und Querbewegung der dritten Rollenanordnung, um das sich bewegende Blatt in der quer zur Richtung des Blatttransportes verlaufenden Richtung sowie in der Richtung auszurichten, in der sich das Blatt entlang der Transportbahn bewegt.
Die aus DE 44 16 564 A1 bekannte Blattausrichtevorrichtung vermag die geforderten Ausrichtegenauigkeiten nur in begrenztem Maße zu erfüllen. Um die geforderten Ausrichtegenauigkeiten zu erreichen, ist eine umfangreiche Modifikation der Blattausrichtevorrichtung des Standes der Technik erforderlich, die nicht wirtschaftlich erscheint.
Bei bogenverarbeitenden nach dem Offsetprinzip funktionierenden Druckmaschinen werden die Bogen auf dem Anlegetisch in geschuppter Anordnung gefördert, bevor sie an in der Anlegetischebene vorgesehenen Seiten-und Ziehmarken ausgerichtet werden. Nach erfolgter Ausrichtung des bogenförmigen Materials wird dieses in ausgerichtetem Zustand an einen Vorgreifer übergeben, der das bogenförmige Material auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt und an einen der Vorgreifereinrichtung nachgeordneten bogenförmigen Zylinder über-gibt. Andere Ausrichtekonzepte setzen meist zylinderförmige Rollen ein, an deren Rollenkern eine Gummibeschichtung aufgenommen ist. Wird mit einer solchen Konfiguration eine Ausrichtung bogenförmigen Materials während dessen Vorschub durch Veränderung der Geschwindigkeit zwischen einer des bogenförmigen Material ergreifenden linken und rechten Rolle durchgeführt, so erfährt das bogenförmige Material eine Drehung um einen Drehpunkt, der sich auf der stillstehenden Rolle befindet oder während des Vorschubs außerhalb der Rolle mit der geringeren Drehzahl oder zwischen den beiden Rollen befindet. Der tatsäch-liche Kontaktpunkt zwischen dem bogenförmigen Material und der Rolle ist nicht definiert; es ist lediglich bekannt, dass er sich innerhalb der Rollenbreite befindet. Diese Unsicherheit wirkt sich auf die Qualität des Ausrichteergebnisses aus.
Der Erfindung liegt angesichts der aus dem Stande der Technik bekannten Lösung sowie des aufgezeigten technischen Problems die Aufgabe zugrunde, die Ausrichtegenauigkeit bogenförmigen Materials während dessen Vorschub in Bogenlaufrichtung erheblich zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu erblicken, dass durch die geometrische Form von Rollenkernmantelflächen bzw. daran aufgenommener elastischer Beläge wie beispielsweise Gummibeschichtungen, eine möglichst geringe Kontaktfläche zwischen der Oberseite des auszurichtenden bogenförmigen Materials und der Kontaktfläche des Ausrichteelementes erzeugt wird. Damit ist der Kontaktpunkt zwischen Bedruckstoff und Rolle bekannt oder zumindest wesentlich genauer definiert gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, so dass sich die Qualität der Ausrichtung erheblich verbessern lässt. Die Kontaktfläche kann sich umso geringer ausbilden lassen, je formstabiler das zur Ausrichtung verwendete elastische, die Oberseite des bogenförmigen Materials jeweils kontaktierende Material gestaltet werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens können die Ausrichtelemente als Rollen, d.h. als rotationssymmetrische Körper ausgebildet werden, die einen Rollenkern sowie ein daran aufgenommenes ringförmiges Beschichtungsmaterial umfassen. Damit kann beispielsweise der Rollenkern aus einem preisgünstigeren Material gefertigt werden, verglichen mit der daran aufzunehmenden ringförmigen Beschichtung, ferner lässt sich der Rollenkern so leichter fertigen sowie die ringförmige Beschichtung gezielt profilieren.
In einer Ausführungsvariante lässt sich die ringförmige Beschichtung an der Umfangsfläche des Rollenkerns kraftflüssig aufnehmen. In dieser Ausführungsvariante kann die Ringfläche beispielsweise als endloser Ring ausgebildet sein, der sich einfach auf die Umfangsfläche des Rollenkerns aufspannen lässt. Die Beschichtung kann ebenso gut aufgeklebt werden, oder auch auf die Mantelfläche der Rolle aufgegossen werden.
In einer zweiten Ausführungsvariante kann die ringförmige Beschichtung an der Umfangsfläche des Rollenkerns formschlüssig aufgenommen werden. Bevorzugt wird die ringförmig konfigurierte Beschichtung einstückig ausgebildet, so dass sich am Umfang des Rollenkerns keine Unterbrechungen, sondern eine durchgängige Oberfläche ausbilden lässt. Die ringförmige Beschichtung kann beispielsweise mit einem trapezförmigen Querschnitt versehen werden, der sich insbesondere durch einen zwischen sanft abfallenden Flanken schmal und scharfkantig ausbildbaren Kontaktbereich für die Oberseite des bogenförmigen Materials auszeichnet. Je punktförmiger bzw. linienförmiger die Berühungsstelle gestaltet werden kann, desto genauere Ausrichteergebnisse lassen sich mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erzielen.
Sind ringförmig konfigurierte Beschichtungen an den Umfangsflächen der Rollenkerne formschlüssig aufgenommen, so können in die Mantelflächen der Rollenkerne Ausnehmungen zur formschlüssigen Aufnahme dieser Abstützelemente enthalten sein. Die das bogenförmige Material ausrichtendenden Kontaktelemente lassen sich als Längsnuten ringförmig in die Mantelflächen der Rollenkerne einbringen; dadurch ist eine Abstützung der in diese Ausnehmung einzulassenden Abstützelemente an deren Seitenflächen gewährleistet.
Zur Herabsetzung der Beschädigungsgefahr der Kontaktbereiche zwischen bogenförmigem Material und den Ausrichtelementen sind diese als schmale Ringe konfiguriert oder als trapezförmige Oberflächen gestaltet und können aus einem elastischen nachgiebigen Material gefertigt werden.
In bevorzugter Verwendungsweise der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zur Verbesserung der Ausrichtegenauigkeit lässt sich diese in einer Ausrichteeinheit unterbringen, die einem Druckwerk beispielsweise einer bogenverarbeitenden Druckmaschine vorgeordnet sein kann. Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich in Ausrichteeinheiten einsetzen, die auch an digital arbeitenden Rotationsdruckmaschinen eingesetzt werden können, da der dort verarbeitete Bedruckstoff, seien es Folien, Karton, Papier oder dergl. ebenfalls einer Ausrichtung bedarf, bevor er bedruckt oder ggfs. in einer digital arbeitenden Maschine bearbeitet wird.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1
eine sich einstellende Lageabweichung eines gedruckten Druckbildes relativ zur dieses aufnehmenden Bedruckstofffläche,
Figur 2
einen durch einen Drehversatz gekennzeichneten Versatz des Druckbildes auf dem bogenförmigen Material,
Figur 3
einen Versatz des auf Unterseite und Oberseite eines bogenförmigen Materials in Schön- und Widerdruck aufgedruckten Druckbildes,
Figur 4
die Seitenansicht eines Bogeneinlaufbereiches einer bogenverarbeitenden Maschine in schematischer Wiedergabe.
Figur 5
die Draufsicht auf die Ausrichtekomponenten, die Sensorik sowie die Antriebe für das bogenförmige Material relativ zur Bogenlaufrichtung ausrichtender Rotationselemente,
Figur 6
die oberhalb der Förderebene des bogenförmigen Materials als Segmentrollen ausgebildeten Rotationselemente,
Figur 7
die Ausrichtung eines bogenförmigen Materials mit den Antrieben der die Ausrichtung bewirkenden Segmentrollen und
Figur 8
die erfindungsgemäß vorgeschlagene Konfiguration der das bogenförmige Material ausrichtenden Segmentrollen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht ein rechteckig orientiertes bogenförmiges Material, beispielsweise ein Druckbogen 1 hervor. Der Druckbogen 1 enthält an seiner Oberfläche ein aufgedrucktes Druckbild 2, welches von einem rahmenartigen Rand 3 umgeben ist. Die innerhalb der Druckfläche 2 und dem Rahmen 3 markierten Abweichungen von Δx bzw. Δy, die Lagefehler in x- und y-Richtung 4 bzw. 5 bezeichnend, können sich beim Aufdrucken des Druckbildes 2 auf die Oberfläche des Bogens 1 einstellen. Die mit Bezugszeichen 4 bzw. 5 bezeichneten Abweichungen sind Lageabweichungen, wohingegen in der Darstellung gemäß Figur 2 Winkelabweichungen des Druckbildes 2 in Bezug auf seine Position auf dem Druckbogen 1 dargestellt sind.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 sind die sich einstellenden Winkelfehler Δ mit Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Das Druckbild 2 kann in den angedeuteten Positionen auf die Oberfläche des Bedruckstoffmaterials 1 aufgedruckt werden, wobei dieses in Förderrichtung 22 mit seiner Vorderkante 23 vorangefördert wird.
Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt in schematischer Ansicht den Wendepasser, wobei mit Bezugszeichen 7, die sich zwischen den Druckbildern 2 auf Vorder- und Rückseite des bogenförmigen Materials 1 jeweils einstellenden Versatze charakterisieren lassen. Diese sind in der Darstellung gemäß Figur 3 mit Bezugszeichen 7 bzw. mit Δx und Δy bezeichnet. Der Wendepasser spielt insbesondere eine Rolle bei durchscheinenden Papiersorten sowie beim Broschürendruck.
Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht in schematisch wiedergegebener Seitenansicht die Schnittstelle von Bogenausrichtung und das Auflaufen auf ein Transportband hervor.
Einem um eine Auflaufrolle 11 bzw. ein Steuerrolle 12 umlaufenden Transportband 10, auf dessen Oberfläche das bogenförmige Material 1 in der Förderebene 9 aufgenommen wird, ist eine Ausrichteeinheit 8 vorgeschaltet. Nach Passage der Ausrichteeinheit 8, die nachfolgend noch detaillierter beschrieben werden wird, gelangt das ausgerichtete bogenförmige Material 1 auf der Oberfläche des Transportbandes 10 in die Förderebene 9. Nach Passage der Auflaufrolle 11 wird das bogenförmige Material 1 mittels einer Anstellklappe 13 oder Anstelllippe, welche in Anstellrichtung 13 bewegbar ist, beaufschlagt. Die Anstelllippe oder Anstellklappe 13 kann ein Kunststoffbauteil sein, welches von einer angestellten Position 13.1 in einer abgestellten Position 13.2 bringbar ist, was hier lediglich schematisch in durchgezogenen oder gestrichelten Linien dargestellt ist. Mittels der Ansteliklappe bzw. der Anstelllippe 13 erfolgt ein Andrücken des bogenförmigen Materials 1 auf die Oberfläche des Transportbandes 10 im ausgerichteten Zustand des bogenförmigen Materials 1. Nach Passage des Andrückelementes passiert der an der Oberfläche des Transportbandes 10 aufgenommene Bogen eine Ladeeinheit 14. In dieser Ladeeinheit 14 ist innerhalb einer haubenförmigen Abdeckung eine Elektrode 15 aufgenommen, welche für eine statische Aufladung des bogenförmigen Materials 1 und damit für dessen Adhäsion an der Oberfläche des Transportbandes 10 sorgt.
Der Ladeeinheit 14, die in der Darstellung gemäß Figur 4 nur schematisch wiedergegeben ist, ist ein Vorderkantensensor 17 nachgeordnet. Dieser besteht aus einer unterhalb der Förderebene 9 angeordneten Strahlungsquelle 18, der eine Linsenanordnung 19 vorgeschaltet ist. Das von der Linsenanordnung 19 ausgehende Strahlungsfeld 20 durchdringt die Förderebene 9 und trifft auf eine Blendenanordnung, die oberhalb der Förderebene 9 des bogenförmigen Materials 1 vorgesehen ist. Der Blendenanordnung ist ein Empfänger 21 nachgeordnet, welcher das Vorhandensein der Vorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 sensiert.
Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht in der Draufsicht die Ausrichteeinheit 8 hervor, deren Komponenten hier in schematischer Darstellung wiedergegeben sind. Die Ausrichteeinheit 8 wird von dem bogenförmigen Material 1 erreicht, welches in Förderrichtung 22 gefördert wird. Die Vorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 ist in Bezug auf die Förderrichtung 22 des bogenförmigen Materials 1 versetzt, wodurch sich auch ein schräger Verlauf der Seitenkanten 24 des bogenförmigen Materials 1 einstellt. Sobald die in schräger Position in Bezug auf die Förderrichtung 22 liegende Bogenvorderkante 23 eine erste Lichtschranke 26 überläuft, werden die Antriebe 27, bezeichnet mit M 1 bzw. M 2, die über Einzelachsen 32 Rotationselemente 25 antreiben, auf Vorschubgeschwindigkeit beschleunigt. Durch die über die Lichtschranke 26 ausgelöste Ansteuerung der Antriebe 27, M 1 oder M 2 ist sichergestellt, dass jedes Exemplar des bogenförmigen Materials 1 mit identischen Umfangsabschnitten der Rotationselemente 25, die beispielsweise als Segmentrollen ausgestaltet sein können, in Berührung kommt. Etwaige sich einstellende Unterschiede in der Vorschubbewegung, die auf Maß- und Formtoleranzen der beiden Rotationselemente 25 zurückzuführen sein könnten, treten dadurch bei jedem Exemplar des bogenförmigen Materials 1 in gleicher Weise auf und können leicht herauskalibriert werden.
Nachdem durch Passage der ersten Lichtschranke 26 die beiden Rotationselemente 25 in Rotation versetzt sind, wird das bogenförmige Material 1 mit Vorschubgeschwindigkeit über eine der ersten Lichtschranke 26 nachgeordnete weitere Sensoreinheit 30.1 transportiert. Sobald der erste der beiden Sensoren des Sensorpaares 30.1 die Bogenvorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 detektiert hat, beginnt eine Zählereinheit die Motorschritte zu zählen. Der Zählvorgang wird dann beendet und die Differenz festgehalten, wenn der zweite Sensor des Sensorpaares 30.1 schaltet.
Aus dem auf diese Weise ermittelten Zählerstand wird ein Korrekturwert ermittelt, der als zusätzlicher Vorschub an den zuletzt gestarteten Segmentrollenantrieb d.h. entweder den Antrieb 27, der mit M 1 bezeichnet ist, oder den Antrieb 27, der mit M 2 bezeichnet ist, weitergegeben wird. Dadurch wird der entsprechende als Segmentrolle ausgebildete Rotationskörper 25 mit erhöhter Vorschubgeschwindigkeit bewegt, bis die vorgegebene Wegdifferenz vollständig ausgeglichen ist. Am Ende dieses Korrekturvorganges ist die Bogenvorderkante 23 exakt senkrecht zur Förderrichtung 22 orientiert.
Nach erfolgter Korrektur wird das bogenförmige Material 1 in Förderrichtung 22 laufend von dem ersten Paar Segmentrollen 25 an das diesem nachgeordnete weitere Paar Rotationskörper 25 übergeben, welche an einer gemeinsamen Achse 31 aufgenommen sein können. Nunmehr wird das über Antrieb 27 bzw. M 1 und M 2 angetriebene Segmentrollenpaar 25 abgeschaltet und bewegt sich eine Ruheposition.
Das in Bezug auf seine Winkellage nunmehr korrekt ausgerichtete bogenförmige Material 1 läuft nunmehr auf ein Sensorfeld 30 auf, in der die Position der Seitenkanten 24 des bogenförmigen Materials 1 gemessen wird. Aus dem ermittelten Messwert wird eine Positionsänderung für den Antrieb 27 ermittelt, der mit M 4 bezeichnet ist, dessen Antriebswelle sich parallel zur Bogenlaufrichtung 22 erstreckt. Mittels dieses in einer zweiten Orientierung 29 aufgenommenen Antriebs 27 erfolgt eine Korrektur der Lage des bogenförmigen Materials 1 parallel zu seiner Förderrichtung 22 (vgl. Figur 7).
Danach läuft das in seiner Winkellage und seiner seitlichen Position ausgerichtete bogenförmige Material 1 unterhalb eines in eine Position 13.1 bzw. 13.2 gestellten Anstellklappen oder Anstelllippenelementes 13 auf das Transportband 10, auf um in korrekt ausgerichteter Position in die nachgeschaltete Druckeinheit einzulaufen. Aus der Darstellung gemäß Figur 6 geht eine Ausführungsvariante der in der Ausrichteeinheit 8 aufgenommenen oberhalb der Förderebene 9 befindlichen Rotationselemente 25 hervor. Die Rotationselemente 25 können in bevorzugter Ausführungsform als Segmentrollen ausgebildet sein, die eine durch eine Unterbrechung gekennzeichnete Umfangsfläche 33 aufweisen. Die Segmentrollen 25 rotieren in Richtung 34, gekennzeichnet durch den dargestellten Pfeil und beschreiben etwa einen ¾-Kreis in Bezug auf ihre Rotationsachse. Unterhalb der jeweiligen Segmentrolle 25 ist eine das bogenförmige Material 1 abstützende Rolle dargestellt. Diese kann, vgl. Darstellung Figur 8, entweder einteilig oder auch aus einem Rollenkern 38 bzw. einer Beschichtung 35, 37 bestehen.
Die als Segmentrollen 25 dienenden Rotationskörper sind in einer Ruheposition im linken Teil der Figur 6 dargestellt, während sie im rechten Teil der Figur 6 ein in Förderrichtung 22 gefördertes Exemplar des bogenförmigen Materials 1 mit ihrer Umfangsfläche 33 greifen und entsprechend der Drehrichtung 34 in Bogenlaufrichtung 22 transportieren. Figur 5 zeigt die Korrektur der Winkellage des bogenförmigen Materials 1 bei der Passage der Ausrichteeinheit 8. In der in Figur 7 gezeigten Position des bogenförmigen Materials 1 hat dessen Vorderkante 23 gerade den letzten Sensor des Sensorpaares 30.1 erreicht, so dass nunmehr der mit M 1 bezeichnete Antrieb 27 der Segmentrolle 25 beschleunigt werden kann, um die Winkellage des bogenförmigen Materials 1 in Bezug auf die Förderrichtung 22 auszugleichen. Erwähnt sei noch, dass im Gegensatz zu den Antrieben M 3 und M 4, die über eine durchgehende Antriebswelle 31 miteinander verbunden sind, die Segmentrollen 25, die mit den Antrieben M 1 und M 2 in Verbindung stehen, jeweils über Einzelwellen 32 angetrieben sind. Nach Korrektur der Winkellage des bogenförmigen Materials 1 durch unterschiedlich schnelle Ansteuerungen der jeweiligen Antriebe 27 (M 1 und M 2) der Segmentrollen 25, erfährt das bogenförmige Material 1 eine Korrektur seiner Seitenlage. Nach der Messung der Lage der Seitenkanten 30 des bogenförmigen Materials 1 durch die Sensoren 31 wird das bogenförmige Material 1 nunmehr korrekt parallel zur Förderrichtung 22 ausgerichtet, indem über den Antrieb M 4 eine Verschiebung des bogenförmigen Materials 1 in seiner Förderebene vor Erreichen des Anstellelementes 13 und vor Auflaufen auf das Transportband 10 erfolgt. Mit Antrieb M 3, orientiert in der ersten Orientierung 28, wird über eine gemeinsame Welle 31 der Vorschub des bogenförmigen Materials 1 mit korrekt ausgerichteter Vorderkante 23 gewährleistet, während dieses über den in einer zweiten Orientierung 29 aufgenommenen Antrieb 27 mit M 4 bezeichnet in seiner seitlichen Lage ausgerichtet wird.
Aus der Darstellung gemäß Figur 8 geht die Konfiguration der Segmentrollen hervor, die gemäß eines dargestellten Ausführungsbeispieles zweiteilig ausgeführt sein können. Die als Segmentrollen 25 ausgeführten Ausrichtelemente können mit einer Beschichtung 35 versehen sein. Im linken Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist eine ringförmige Beschichtung 35 mit zylindrischer Kontaktfläche 45 wiedergegeben.
Im mittleren Ausführungsbeispiel hingegen ist ein Rollenkern 38 dargestellt, auf dessen umlaufender Mantelfläche eine trapezförmige Beschichtung 37 aufgebracht ist. Die trapezförmige Beschichtung 37 kann aus Gummi oder aus einem anderen elastischen Material bestehen und kraftschlüssig auf der Mantelfläche des Rollenkernes 38 aufgenommen oder auch auf diese aufgegossen werden. Sie kann als endloser Ring einfach auf dem Umfang aufgeklemmt oder auch aufgeschrumpft sein. Zur Erhöhung der Formstabilität sind die Flankenwinkel 39 der trapezförmigen Beschichtung 37 als flachabfallende Ansätze 39 ausgebildet.
Zwischen den beiden Flanken 39 ist ein sich in Umfangsrichtung der trapezförmig profilierten Beschichtung 37 erstreckender stegförmiger Kontaktbereich 36 ausgebildet. Durch den schmalen Kontaktbereich lässt sich der Kontaktpunkt zwischen einer Seite des bogenförmigen Materials 1 und der Kontaktfläche 36 sehr klein halten und genauestens definieren, wodurch sich ein durch die Kontaktbereiche 36 jeweils auszurichtendes bogenförmiges Material 1 genauestens ausrichten lässt, da der Drehpunkt, um den die Ausrichtung erfolgt, nunmehr definiert ist.
Bei Ausrichteelementen mit glatt verlaufender Zylinderfläche von 35 ist der tatsäch-liche Drehpunkt nicht bekannt; dieser befindet sich über die Breite des Rollenkerns an einer nicht näher definierten Stelle an der Kontaktfläche 45. Alternativ zu einem ringförmigen ausgebildeten Beschichtungsträger, der auch kraftschlüssig auf die Umfangsfläche eines Rollenkerns 38 aufgebracht werden kann, lässt sich ein Beschichtungselement auch formschlüssig am Rollerkern 38 aufnehmen. Gemäß der rechten Darstellung in Figur 8 kann an der Umfangsfläche eines Rollenkerns 38 eine sich ringförmig erstreckende Ausnehmung 41 in Form einer Längsnut ausgebildet werden. Die Längsnut ist von einem sich ebenfalls ringförmig am Rollenkern 38 erstreckenden Nutgrund 42 gebildet und durch zwei sich ebenfalls ringförmig am Rollenkern 38 erstreckenden Nutflanken begrenzt. In einer solcherart konfigurierten Ausnehmung am Umfang des Rollenkerns 38 kann eine Gummifüllung 40 oder ein ringförmiges, ein trapezförmiges, ein rechteckiges, ein rautenförmiges, oder ein zylindrisch konfiguriertes Ausrichteelement aufgenommen sein. Die die Seitenflanken eines derart konfigurierten Ausrichteelementes 40 abstützenden Wände 42 der Ausnehmung 41 lassen eine hohe Formstabilität bei möglichst geringer Breite der Auflagefläche 45 des Ausrichteelementes zu. Damit ist sichergestellt, dass bei den sich einstellenden Bewegungen des bogenförmigem Materials 1 und des Ausrichteelementes 25, während der Seitenausrichtung die Kontaktfläche 45 nicht aus der Ausnehmung 41 gedrückt wird. Dazu ist es ausreichend, dass das Kontaktfläche 45 gemäß der rechten Ausführungsvariante in Figur 8 nur um wenige Zehntel-Millimeter über die Mantelfläche 46 des Rollerkernes 38 hervorsteht. Durch Ergreifen des bogenförmigen Materials (1) werden die Ausrichteelemente 40 leicht komprimiert, so dass sich eine glatte, kontinuierliche Fläche mit der angrenzenden Fläche 46 des Rollenkerns 38 ergibt. Durch die Materialwahl für das Ausrichteelement, welches in die Ausnehmung 41 des Segmentrollenkernes 38 eingelassen wird, lässt sich der sich zwischen dem bogenförmigen Material 1 und der Oberfläche des Ausrichtelementes 25 einstellende Reibwert beeinflussen. Der Reibwert an der Unterseite muss geringer sein als der Reibwert, der sich zwischen der Oberseite des bogenförmigen Materials 1 und der Umfangsflächen 33 der Segmentrollen 25 einstellt, damit durch diese eine Ausrichtung relativ zu den das bogenförmige Material 1 abstützenden Gegendruckelementen 34 erfolgen kann.
Anstelle eines in die Mantelfläche des Rollerkernes 38 einzulassenden Ausrichtelementes kann auch die Mantelfläche der Rollerkerne 38 selbst entsprechend konfiguriert werden, so dass sich an deren äußersten Ende eine die Oberseite des bogenförmigen Materials 1 linienförmig berührende Kontaktfläche ergibt, die ursächlich für ein genaues Ausrichteergebnis ist.
Bezugszeichenliste
1
bogenförmiges Material
2
Druckbild
3
Rahmen
4
Lagefehler y-Richtung
5
Lagefehler x-Richtung
6
Verdrehfehler
7
Versatz Vorderseite/Rückseite
8
Ausrichteeinheit
9
Förderebene
10
Transportband
11
Auflaufrolle
12
Steuerrolle
13
Anstellelement
13.1 1
Position
13.2 2.
Position
14
Ladeeinheit
15
Elektrode
16
Abstützung
17
Vorderkantensensor
18
Strahlungsquelle
19
Linse
20
Strahlungsfeld
21
Empfänger
22
Laufrichtung
23
Vorderkante
24
Seitenkante
25
Segmentrolle
26
Lichtschranke
27
Antriebe Segmentrollen
28
1. Orientierung Antriebe
29 2.
Orientierung Antriebe
30
Sensorfeld
30.1
Sensorpaar
31
gemeinsame Welle
32
Einzelwelle
33
Segmentrollenumfang
34
Gegendruckelement
35
ringförmige Beschichtung
36
Kontaktbereich
37
trapezförmige Beschichtung
38
Rollenkern
39
Flanken
40
Gummifüllung
41
Nut
42
Nutboden
43
Nutflanken
44
Auflagenflächenbreite
45
Kontaktfläche Mantelfläche Rollenkern

Claims (13)

  1. Ausrichteeinheit für bogenförmiges Material (1), welches mit Rotationselementen (25),(34) vor der Passage einer Förderebene (9) in Bezug auf die Transportrichtung (22) durch eine bogenförmiges Material (1) verarbeitende Maschine ausgerichtet wird und auf mindestens einer Seite von den Rotationselementen (25), (34) ergriffen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (36), (44) zwischen das bogenförmige Material (1) ausrichtenden Segmentrollen (25) und dem bogenförmigen Material (1) minimiert ist.
  2. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentrollen (25) einen Rollenkern (38) sowie eine ringförmige Beschichtung (35) aufweisen.
  3. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Beschichtung (35) an der Umfangsfläche des Rollenkerns (38) kraftschlüssig aufgenommen ist.
  4. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Beschichtung (40) an der Umfangsfläche (46) des Rollerkernes (38) formschlüssig aufgenommen ist.
  5. Ausrichteinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Beschichtung (35) einstückig ausgebildet ist.
  6. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Beschichtung (35) einen trapezförmigen Querschnitt (37) aufweist.
  7. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (46) des Rollenkerns (38) trapezförmig profiliert ist.
  8. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollerkern (38) eine Ausnehmung (41) zur formschlüssigen Aufnahme eines elastischen Ausrichtelementes (40) enthält.
  9. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichteelement (40) ringförmig in die Ausnehmung (41) eingelassen ist.
  10. Ausrichteeinheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichteelement (40) von Seitenflächen (43) der Ausnehmung (41) flankiert ist.
  11. Druckwerk mit einer Ausrichteeinheit (8) für bogenförmiges Material (1), welches mit Rotationselementen (25), (34) vor der Passage einer Förderebene (9) in Bezug auf seine Transportrichtung (22) durch eine bogenförmiges Material (1) verarbeitende Maschine ausgerichtet wird und auf mindestens einer Seite von den Rotationselementen (25), (34) ergriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (36), (44) zwischen den das bogenförmigen Material (1) ausrichtenden Segmentrollen (25) und dem bogenförmigen Material (1) minimiert ist.
  12. Bogenverarbeitende Maschine mit einer Ausrichteeinheit (8) für bogenförmiges Material (1), welches mit Rotationselementen (25), (34) vor der Passage einer Förderebene (9) in Bezug auf seine Transportrichtung (22) durch eine bogenförmiges Material (1) verarbeitende Maschine ausgerichtet wird und auf mindestens einer Seite von den Rotationselementen (25), (34) ergriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (36), (44) zwischen den das bogenförmige Material (1) ausrichtenden Segmentrollen (25) und dem bogenförmigen Material (1) minimiert ist.
  13. Digitale Druckmaschine mit einer Ausrichteeinheit (8) für bogenförmiges Material (1), welches mit Rotationselementen (25), (34) vor der Passage einer Förderebene (9) in Bezug auf seine Transportrichtung (22) durch eine bogenförmiges Material (1) verarbeitende Maschine ausgerichtet wird und auf mindestens einer Seite von den Rotationselementen (25), (34) ergriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (36), (44) zwischen den das bogenförmige Material (1) ausrichtenden Segmentrollen (25) und dem bogenförmigen Material (1) minimiert ist.
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