EP1200329A1 - Verfahren und vorrichtung zum kürzen der fahne im anschluss an einen fliegenden rollenwechsel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kürzen der fahne im anschluss an einen fliegenden rollenwechsel

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EP1200329A1
EP1200329A1 EP00947916A EP00947916A EP1200329A1 EP 1200329 A1 EP1200329 A1 EP 1200329A1 EP 00947916 A EP00947916 A EP 00947916A EP 00947916 A EP00947916 A EP 00947916A EP 1200329 A1 EP1200329 A1 EP 1200329A1
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EP
European Patent Office
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paper web
web
flag
straight section
roll
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EP00947916A
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EP1200329B1 (de
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Ernst Klas
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Vits Maschinenbau GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/20—Cutting-off the expiring web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/46—Splicing
    • B65H2301/461—Processing webs in splicing process
    • B65H2301/4615—Processing webs in splicing process after splicing
    • B65H2301/46152—Processing webs in splicing process after splicing cutting off tail after (flying) splicing

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device suitable for carrying out this method according to the preamble of claim 2.
  • Continuously operating paper processing machines are loaded with paper webs that are unwound from reels.
  • a roll ends, it is replaced with a new roll without stopping the processing machine.
  • Roll changers are known which work with the so-called "flying roll change".
  • the beginning of a new roll which is on hold is first provided with an adhesive tip.
  • the new roll is set in rotation and brought to a peripheral speed which corresponds to the speed of the is synchronized from the almost empty roll running off.
  • the web is pressed onto the new roll at the right time so that it touches it in the area of the adhesive tip.
  • the beginning of the new web is glued to the running web.
  • the running web becomes short separated behind the glue point.
  • the section of the old web referred to as the so-called “adhesive flag” should have a predetermined length from the adhesive point to the severed end, so that the adhesive flag passes through the printing press no interference occur.
  • the flags in the downstream processing stations can also cause interference if they are all of a uniform prescribed length. Since the cut always only with a due to the inertia of the cutting device and the cycle times of the control If there is a delay, the flag cannot be cut as short as desired. For example, if the delay time is 10 m / s and the web speed is 15 m / s, the flag is at least 150 mm long.
  • the new web is first guided parallel to the running web in a connecting section with a short distance and accelerated to its speed. Then one of the two webs is pressed onto an adhesive strip glued on both sides between the webs, and then pressed together with the adhesive strip onto the other web. The trailing end of the running web is cut off with a knife arranged at the beginning of the connecting section. The section of the running web between the glue point and the interface is the flag. At the end of the connecting section, a second knife is arranged at a short distance from the lateral surface of a deflection roller, the cutting edge of which is directed against the running direction of the paper web.
  • This knife is used to cut off the leading start of the new path. It is not suitable for shortening the flag, since it is located on the inside of the sheet as the web passes through the deflection roller, so that it is clamped between the web and the outer surface of the deflection roller. Based on the knowledge that the development of a disruptive flag can hardly be avoided with today's technical means, the inventors have set themselves the task of specifying a method by which the flag is subsequently shortened to a harmless level before it is used in downstream processing stations arrives. It is also part of the task to create suitable devices for carrying out the new method.
  • the first part of the object is achieved by the characterizing features of claim 1, the second part by the characterizing features of claim 2. Further advantageous features of the invention are the subject of claims 3 to 11.
  • a paper web 1 runs through a straight section 4 in the direction of arrow 5 between an inlet-side deflection roller 2 and an outlet-side deflection roller 3 15 - 50 cm long flag 6 hangs, a knife 7 arranged, the serrated edge of the
  • blowing nozzle 8 at the beginning of the straight section 4, which extends across the width of the paper web 1. Their blowing direction is at an acute angle to the paper web 1.
  • Blower nozzle 8 pressurized with compressed air.
  • the flow speed is higher, preferably considerably higher than the path speed.
  • the flag 6 has passed the blowing nozzle 8, it is separated from the paper web 1 and erected by the underpressure generated by the air flow.
  • the straightening effect is supported by the centrifugal force acting on the deflection roller 2 in the deflection area.
  • the flag 6 maintains its substantially perpendicular orientation to the paper web 1 until it reaches the knife 7. There it is cut to a remainder of a few mm, which essentially corresponds to the distance of the knife 7 from the paper web 1.
  • the process is repeated with every roll change, ie at intervals of around 15 - 60 min.
  • the blowing nozzle 8 is arranged obliquely above the deflection roller 2 on the inlet side.
  • the blow jet strikes the paper web 1 in the wrapping area or even before the wrapping area. Due to the Coanda effect, the air flow nestles against the paper web 1 and accompanies it at least up to the knife 7.
  • the deflection causes the air flow to widen and even out in the direction perpendicular to the paper web.
  • the knife 7 is fastened to an extra-rod 9. In the active position illustrated in FIG. 2, the rod 9 touches the paper web 1 running tangentially without deflecting it appreciably. This prevents the paper web from fluttering under the influence of the air flow.
  • the knife 7 is brought into the ready position by pivoting the rod 9 in the direction of the arrow 10, in which the rod 9 no longer touches the paper web. It remains in this position until the next flag approaches.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that the straight section 4 is assigned a guide plate 11 aligned approximately parallel to the continuous paper web, so that there is a channel between the paper web 1 and the guide plate 11. As a result, the air flow which causes the flag 6 to be raised is guided and held together.
  • Another difference from Figure 2 is that as a support for the
  • Paper web 1 a rod or roll 12 is provided, which is arranged on the back of the paper web 1. It is attached to a swivel arm 13, which allows swiveling in the direction of arrow 14 from the active position illustrated in FIG. 3 to a ready position.
  • an additional deflection roller 15 is connected upstream of the deflection roller 2 on the inlet side in the web run.
  • the blowing nozzle 8 is already above the deflecting roller 15 arranged so that the blowing jet strikes the paper web 1 in the looping area, depending on the position of the blowing nozzle 18 even before the run-up line.
  • the air flow is deflected by the Coanda effect both on the deflection roller 15 and on the deflection roller 2.
  • a suction box 16 is arranged next to the knife 7. It is equipped with an endless screen belt 17 guided over rollers, which rotates in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
  • a blower 18 is connected on the suction side to the suction chamber 16 and on the pressure side to the blower nozzle 8.
  • a blow-out line is branched off from the line leading to the blower nozzle 8. With an actuator not visible in the drawing, the ratio between the air returned to the blowing nozzle 8 and the blown air can be influenced.
  • the embodiment of Figure 4 has the advantage that the air is essentially circulated. In this way, nuisance to the operating personnel by the air blasts is avoided.
  • a major advantage is also that the cut flag is automatically caught by the rotating screen belt 17 and then fed to a collecting container.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kürzen der Fahne im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem Obergriff des Anspruchs 2.
Kontinuierlich arbeitende Papierverarbeitungsmaschinen, insbesondere Rollenrotationsmaschinen, werden mit Papierbahnen beschickt, die von Rollen abgewickelt werden. Wenn eine Rolle zu Ende geht, wird sie durch eine neue Rolle ersetzt, ohne daß die Verarbeitungsmaschine stillgesetzt wird. Es sind Rollenwechsler bekannt, die mit dem sogenannten „fliegenden Rollenwechsel" arbeiten. Dabei wird der Anfang einer in Wartestellung befindlichen neuen Rolle zunächst mit einer Klebspitze versehen. Dann wird die neue Rolle in Rotation versetzt und auf eine Umfangsgeschwindigkeit gebracht, die mit der Geschwindigkeit der von der fast leeren Rolle ablaufenden Bahn synchronisiert ist. Die Bahn wird im richtigen Zeitpunkt an die neue Rolle angedrückt, so daß sie diese im Bereich der Klebspitze berührt. Dadurch wird der Anfang der neuen Bahn an die laufende Bahn angeklebt. Die ablaufende Bahn wird kurz hinter der Klebstelle abgetrennt.
Gemäß DE 26 19 236 C3, in der ein Rollenwechsler mit der zugehörigen Steuerung beschrieben wird, soll der als sogenannte „Klebefahne" bezeichnete Abschnitt der alten Bahn von der Klebstelle bis zum abgetrennten Ende eine vorgegebene Länge aufweisen, damit beim Durchlauf der Klebefahne durch die Druckmaschine keine Störungen auftreten.
Es hat sich aber gezeigt, daß die Fahnen in den nachgeschalteten Verarbeitungsstationen auch dann Störungen verursachen können, wenn sie alle eine gleich- mäßige vorgeschriebene Länge haben. Da der Schnitt immer erst mit einer durch die träge Masse der Trennvorrichtung und durch die Zykluszeiten der Steuerung bedingten Verzögerung erfolgt, kann die Fahne nicht beliebig kurz abgeschnitten werden. Beträgt z.B. die Verzögerungszeit 10 m/s und die Bahngeschwindigkeit 15 m/s, so ist die Fahne mindestens 150 mm lang.
Gemäß DE 29 1 1 268 A1 , die einen ähnlichen Rollenwechsler beschreibt, ist man bei der Nonstop-Abwicklung von Warenbahnen bestrebt, die Fahne möglichst kurz zu halten, weil sie für die weitere Verarbeitung störend sein kann. Diese Aufgabe wird gemäß der angegebenen Druckschrift dadurch gelöst, daß auf der neuen Rolle hinter dem klebfähigen Bereich eine schräg über die Warenbahn verlaufende, als Trennelement dienende Reißleine gespannt wird, die mit einem Mitnehmer versehen ist. Dieser bleibt beim Andrücken der Papierbahn an die neue Rolle an der Andrückwalze haften und aktiviert die Reißleine, so daß sie die Papierbahn durchtrennt. Damit wird es möglich, die ablaufende Papierbahn ohne Fahne an die neue Warenbahn anzukleben.
Die Praxis hat aber gezeigt, daß der Aufwand der Rollenvorbereitung sowie die Kontrolle der Reißleine nach der Klebung erheblichen Aufwand bereiten. Daher konnte sich das Verfahren nicht durchsetzen.
Bei einem durch DE 20 23 100 B2 bekannt gewordenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird die neue Bahn zunächst in einer Verbindungsstrecke mit geringem Abstand parllel zu der ablaufenden Bahn geführt und auf deren Geschwindigkeit beschleunigt. Anschließend wird eine der beiden Bahnen an einen zwischen den Bahnen befindlichen beidseitig beleimten Klebstreifen und dann zusammen mit dem Klebstreifen an die andere Bahn angedrückt. Das nacheilende Ende der ablaufenden Bahn wird mit einem am Anfang der Verbindungsstrecke angeordneten Messer abgeschnitten. Der zwischen Klebstelle und Schnittstelle befindliche Abschnitt der ablaufenden Bahn ist die Fahne. Am Ende der Verbindungsstrecke ist in kurzem Abstand von der Mantelfläche einer Umlenkrolle ein zweites Messer angeordnet, dessen Schneide gegen die Laufrichtung der Papierbahn gerichtet ist. Dieses Messer dient zum Abtrennen des vorauseilenden Anfangs der neuen Bahn. Zum Kürzen der Fahne ist es nicht geeignet, da diese sich beim Passieren der Umlenkrolle auf der Innenseite des Bogens befindet, den die Bahn durchläuft, so daß sie zwischen der Bahn und der Mantelfläche der Umlenkrolle eingespannt wird. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Entstehung einer störenden Fahne mit den heutigen technischen Mitteln kaum zu vermeiden ist, haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Fahne nachträglich auf ein unschädliches Maß verkürzt wird, bevor sie in nachgeschaltete Verarbeitungsstationen gelangt. Zu der gestellten Aufgabe gehört es auch, zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtungen zu schaffen.
Der erste Teil der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, der zweite Teil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 11 .
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Bei dem in Figur 1 veranschaulichten einfachen Ausführungsbeispiel durchläuft eine Papierbahn 1 zwischen einer zulaufseitigen Umlenkwalze 2 und einer auslaufseitigen Umlenkwalze 3 einen geraden Streckenabschnitt 4 in Richtung des Pfeils 5. Kurz vor der Auflauflinie an der Umlenkwalze 3 ist auf der Seite, an der noch eine etwa 15 - 50 cm lange Fahne 6 hängt, ein Messer 7 angeordnet, dessen gezackte Schneide der
Durchlaufrichtung entgegengerichtet ist. Neben der Umlenkwalze 2 sitzt am Anfang der geraden Strecke 4 eine Blasdüse 8, die sich über die Breite der Papierbahn 1 erstreckt. Ihre Blasrichtung ist spitzwinkelig zur Papierbahn 1.
Sobald sich im Betrieb die Fahne 6 von oben der Umlenkwalze 2 nähert, wird die
Blasdüse 8 mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird auf der Seite, auf der sich die Fahne 6 befindet, ein mit der Bahngeschwindigkeit gleichgerichteter Luftstrom erzeugt, der die Papierbahn im wesentlichen auf der gesamten Länge des geraden Streckenabschnitts 4 begleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit ist größer, vorzugs- weise erheblich größer als die Bahngeschwindigkeit. Sobald die Fahne 6 die Blasdüse 8 passiert hat, wird sie durch den von dem Luftstrom erzeugten Unterdruck von der Papierbahn 1 separiert und aufgerichtet. Die aufrichtende Wirkung wird unterstützt durch die im Umlenkbereicht an der Umlenkwalze 2 wirksame Zentrifugalkraft. In dem Luftstrom, der die Papierbahn 1 bestreicht, behält die Fahne 6 ihre im wesentlichen rechtwinkelige Ausrichtung zur Papierbahn 1 bei, bis sie das Messer 7 erreicht. Dort wird sie bis auf einen Rest von wenigen mm, der im wesentlichen den Abstand des Messers 7 von der Papierbahn 1 entspricht, abgeschnitten. Der Vorgang wiederholt sich bei jedem Rollenwechsel, d.h. in zeitlichen Abständen von etwa 15 - 60 min.
Gemäß Figur 2 ist die Blasdüse 8 schräg über der zulaufseitigen Umlenkrolle 2 angeordnet. Der Blasstrahl trifft im Umschlingungsbereich oder schon vor dem Umschlingungsbereich auf die Papierbahn 1 auf. Durch den Coanda-Effekt schmiegt sich der Luftstrom an die Papierbahn 1 an und begleitet sie zumindest bis zu dem Messer 7. Durch die Umlenkung wird bewirkt, daß der Luftstrom sich in Richtung senkrecht zur Papierbahn verbreitert und vergleichmäßigt. Das Messer 7 ist an einer extrentisch gelagerten Stange 9 befestigt. In der in Figur 2 veranschaulichten aktiven Stellung berührt die Stange 9 die tangential vorbeilaufende Papierbahn 1 , ohne sie nennenswert abzulenken. Dadurch wird vermieden, daß die Papierbahn unter der Einwirkung des Luftstroms flattert. Nach dem Abschneiden der Fahne 6 wird das Messer 7 durch Verschwenken der Stange 9 im Sinne des Pfeils 10 in die Bereitschaftsstellung gebracht, in der die Stange 9 die Papierbahn nicht mehr berührt. In dieser Stellung verbleibt sie solange, bis die nächste Fahne sich nähert.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem der Figur 2 zunächst dadurch, daß dem geraden Streckenabschnitt 4 ein annähernd parallet zu der durchlaufenden Papierbahn ausgerichtetes Leitblech 1 1 zugeordnet ist, so daß zwischen Papierbahn 1 und Leitblech 11 ein Kanal besteht. Dadurch wird die Luftströmung, die das Aufrichten der Fahne 6 bewirkt, geführt und zusammengehalten. Ein weiterer Unterschied zu Figur 2 besteht darin, daß als Stützorgan für die
Papierbahn 1 eine Stange oder Rolle 12 vorgesehen ist, die auf der Rückseite der Papierbahn 1 angeordnet ist. Sie ist an einem Schwenkarm 13 befestigt, der eine Verschwenkung im Sinne des Pfeils 14 aus der in Figur 3 veranschaulichten aktiven Stellung in eine Bereitschaftsstellung erlaubt.
Gemäß Figur 4 ist der zulaufseitigen Umlenkrolle 2 im Bahnlauf eine zusätzliche Umlenkrolle 15 vorgeschaltet. Die Blasdüse 8 ist schon über der Umlenkwalze 15 angeordnet, so daß der Blasstrahl im Umschlingungsbereich auf die Papierbahn 1 auftrifft, je nach der Position der Blasdüse 18 auch schon vor der Auflauflinie. Der Luftstrom wird durch den Coanda-Effekt sowohl an der Umlenkrolle 15 als auch an der Umlenkrolle 2 umgelenkt. Im Bereich der geraden Teilstrecke 4 wird er durch das Leitblech 1 1 geführt. Neben dem Messer 7 ist ein Saugkasten 16 angeordnet. Er ist mit einem endlosen, über Rollen geführten Siebband 17 ausgestattet, welches in Richtung senkrecht zur Ebene der Zeichnung umläuft. Ein Gebläse 18 ist saugseitig mit der Saugkammer 16 verbunden, druckseitig mit der Blasdüse 8. Von der zur Blasdüse 8 geführten Leitung ist eine Ausblasleitung abgezweigt. Mit einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Stellorgan läßt sich das Mengenverhältnis zwischen der zur Blasdüse 8 zurückgeführten Luft und der ausgeblasenen Luft beeinflussen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 hat den Vorteil, daß die Luft im wesentlichen im Kreislauf geführt wird. Auf diese Weise werden Belästigungen des Bedienungspersonals durch die Luftstöße vermieden. Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, daß die abgeschnittene Fahne durch das umlaufende Siebband 17 selbsttätig aufgefangen und anschließend einem Sammelbehälter zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Kürzen der an einer zusammengeklebten Papierbahn hängenden Fahne im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel, bei dem eine durchlaufende Papierbahn, die von einer zu Ende gehenden Rolle abgezogen und einer Verarbeitungsstation zugeführt wird, an den mit Klebstoff versehenen Anfang einer neuen, mit der durchlaufenden Papierbahn synchronisierten Rolle angedrückt und anschließend nach einem kurzen Zeitintervall gekappt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeklebte Papierbahn, an der noch die Fahne hängt, durch einen geraden Streckenabschnitt geführt wird,
das auf der Seite, auf der sich die Fahne befindet, ein mit der Bahnlaufrichtung gleichgerichteter Luftstrom erzeugt wird, der die Papierbahn zumindest auf einer Teilstrecke des geraden Streckenabschnitts bestreicht, während die Fahne diese Teilstrecke durchläuft
und das die durch den Luftstrom aufgerichtete Fahne abgeschnitten wird, spätestens wenn sie das Ende des geraden Streckenabschnitts erreicht hat.
2. Vorrichtung zum Kürzen der an einer zusammengeklebten Papierbahn hängenden Fahne im Anschluß an einen fliegenden Rollenwechsel, bei der eine Abwickelvorrichtung mit Einrichtungen zum fliegenden Rollenwechsel ausgestattet ist, bei dem eine durchlaufende Papierbahn, die von einer zu Ende gehenden Rolle abgezogen und einer Verarbeitung zugeführt wird, an den mit Klebstoff versehenen Anfang einer neuen, mit der durchlaufenden Papierbahn synchronisierten Rolle angedrückt und anschließend nach einem kurzen Zeitintervall gekappt wird,
gekennzeichnet durch zwei Umlenkrollen (2, 3) zwischen denen die Papierbahn (1 ) einen geraden Streckenabschnitt (4) durchläuft,
durch mindestens eine Blasdüse (8) zum Erzeugen eines mit der Bahngeschwindigkeit gleichgerichteten Luftstroms zumindest in einer Teilstrecke des geraden Streckenabschnitts (4) und durch ein im Bereich des geraden Streckenabschnitts (4) in kurzem Abstand von der Papierbahn (1) angeordnetes Schneidwerkzeug (7) mit einer der Bahnlaufrichtung entgegengerichteten Schneide.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (8) etwa am Anfang des geraden Streckenabschnitts (4) neben der Papierbahn (1) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (8) - in Bahnlaufrichtung gesehen - vor der zulaufseitigen Umlenkrolle (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem geraden Streckenabschnitt (4) ein annähernd parallel zur Papierbahn (1) ausgerichtetes Leitblech (1 1 ) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen neben dem Schneidwerkzeug (7) angeordneten Saugkasten (16), der mit einem Fangsieb (17) ausgestattet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein endlos umlaufendes Fangsieb (17).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein Gebläse (18), weiches saugseitig mit dem Saugkasten (16) und druckseitig mit der Blasdüse (8) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch ein dem Schneidwerkzeug (7) benachbartes Stützorgan (9, 12) für die vorbeilaufende Papierbahn (1 ).
10.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (9, 12) wahlweise in eine Bereitschaftsstellung oder in eine aktive Stellung verschwenkbar ist.
EP00947916A 1999-07-08 2000-07-04 Verfahren und vorrichtung zum kürzen der fahne im anschluss an einen fliegenden rollenwechsel Expired - Lifetime EP1200329B1 (de)

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DE19931797 1999-07-08
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