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Die Erfindung betrifft einen Bogenführungszylinder mit wenigstens einer pneumatisch steuerbaren Bogenhaltevorrichtung für eine Verarbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Der Bogenführungszylinder ist insbesondere für eine Rotationsdruckmaschine, einschließlich Lackiermaschine, zur Verarbeitung von Bogenmaterial geeignet. Eine derartige Verarbeitungsmaschine kann wenigstens ein Druckwerk und/oder Lackwerk umfassen oder durch Lackwerke gebildet sein.
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Ein Bogenführungszylinder dieser Art ist aus
DE 43 35 185 A1 bekannt, welcher als Wendetrommel ausgebildet ist und pneumatisch steuerbare Sauger Bogenhaltemittel aufweist. Die Wendetrommel ist bekanntlich für die Bogenwendung einsetzbar, insbesondere nach dem Prinzip der Hinterkantenwendung. Die Sauger sind mit einer Saugluftleitung in Funktionsverbindung, welche über ein Steuerventil und die Hohlachse der Wendetrommel zu einem außerhalb der Hohlachse angeordnetem Unterdruckerzeuger führt. Das Steuerventil kann im Körper der Wendetrommel in einem Drehpunkt schwingbeweglich gelagert sein. Am Steuerventil greift ein pneumatisch beaufschlagbarer, an der Seitenscheibe des Bogenführungszylinders angeordneter Arbeitszylinder mittels einer Kolbenstange an, welcher das Steuerventil in der Betriebsart Schön- und Widerdruck über einen Ventilstößel mit Rolle mit einer Steuerkurve in eingriff bringt. Die Steuerkurve ist auf einer Steuerwelle angeordnet und dient der Saugluftsteuerung in definierten Drehwinkelbereichen.
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DE 43 15 548 A1 offenbart einen Bogenführungszylinder mit einem pneumatisch steuerbaren Bogenhaltemittel. Über ein Drehventil erfolgt von außen die Saugluftzufuhr zu einem Mehrwegeabsperrschieber. Der Bogenführungszylinder weist in einer Ausbildung zwei am Umfang angeordnete Sauggreiferreihen als Bogenhaltemittel auf, wobei jede Sauggreiferreihe einen separaten Drehventilanschluss am Drehventil aufweist. Von den Drehventilanschlüssen führen Leitungen zum Mehrwegeabsperrschieber und von den Sauggreiferreihen führen Leitungen zum Mehrwegeabsperrschieber.
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Aus
DE 201 02 400 U1 und
DE 103 50 726 A1 sind weitere pneumatisch steuerbaren Bogenhalteeinrichtungen für Bogenführungszylinder bekannt. Ebenso offenbart
DE 40 12 498 C1 eine antreibbare Sauggreifereinrichtung, welche mit einer Schwingwelle gekoppelt ist und mittels Kurvengetriebe antreibbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Bogenführungszylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen pneumatisch steuerbare Bogenhaltevorrichtung(en) energieeffizient und mit spürbar verkürzten Steuerzeiten betreibbar ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale den unabhängigen Patentanspruch 1. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein erster Vorteil ist darin begründet, dass die wenigstens eine pneumatisch steuerbare Bogenhaltevorrichtung wenigstens eine über die maximale Formatbreite des Bogenmaterials angeordnete Sauggreifereinrichtung mit einer Mehrzahl von Saugdüsen umfasst und die Saugdüsen einzeln oder gruppenweise pneumatisch hinsichtlich der Luftversorgung steuerbar sind. Dabei sind die Saugdüsen über die maximale Formatbreite des Bogenmaterials in Abständen benachbart angeordnet und einzeln oder gruppenweise aktivierbar oder deaktivierbar. In vorteilhafter Weise werden unter Berücksichtigung der jeweiligen Formatbreite des zu verarbeitenden Bogenmaterials lediglich die zum Erfassen einer Kante des Bogenmaterials notwendigen Saugdüsen aktiviert. Damit kann eine energieeffiziente Luftversorgung realisiert werden.
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Als zweiter Vorteil kann angeführt werden, dass die Sauggreifereinrichtung eine Anordnung von Saugdüsen umfasst, welche jeweils ähnlich einem Ejektor, eine Art der Strahlpumpe, ausgebildet sind. Mittels der Saugdüsen ist ein Fixieren der Kante des zu verarbeitenden Bogenmaterials nach dem Venturi-Prinzip realisierbar. Damit kann zusätzlich zu einer energieeffizienten Luftversorgung eine spürbare Erhöhung der Saugkraft an der jeweiligen Saugdüse zwecks prozessstabiler Fixierung der Kante des Bogenmaterials realisiert werden.
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Ein dritter Vorteil besteht darin, dass die Saugdüsen einzeln oder gruppenweise mittels einer Ventilanordnung steuerbar sind und damit die für die Luftversorgung notwendigen, relativ kurzen Schaltzeiten gewährleistet werden.
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Von Vorteil ist ebenso, dass an sich bekannte Vorratsspeicher oder Sauggebläse hinfällig sind. Die pneumatisch steuerbare Bogenhaltevorrichtung leistet einen Beitrag zur Erhöhung der Maschinengeschwindigkeiten im Druckbetrieb, insbesondere beim Schön- und Widerdruck. Weiterhin ist die pneumatisch steuerbare Bogenhaltevorrichtung wartungsarm und unter dem akustischen Aspekt relativ leise.
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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:
- 1 eine Bogendruckmaschine mit Druckwerken und einer Wendeeinrichtung,
- 2 eine pneumatisch steuerbare Bogenhaltevorrichtung,
- 3 eine Weiterbildung gemäß 2.
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1 zeigt als Verarbeitungsmaschine eine Bogenrotationsdruckmaschine, mit wenigstens einem Druckwerk I sowie mit wenigstens einem in Förderrichtung 5 des Bogenmaterials 28 nachgeordneten weiteren Druckwerk II. Alternativ kann wenigstens eines der Druckwerke I, II als Lackwerk ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel sind die Druckwerke I, II jeweils als Offsetdruckwerke ausgebildet, welche in bekannter Weise einen Druckformzylinder 1 (Plattenzylinder), einen Gummituchzylinder 2 (Übertragungszylinder), ein Farbwerk 3 und bei Bedarf ein Feuchtwerk 4 umfassen. Der Gummituchzylinder 2 ist mit einem Bogenführungszylinder 7 in Wirkverbindung, welcher hier als Gegendruckzylinder ausgebildet ist. Das Bogenmaterial 28 wird beispielsweise mittels eines Bogenführungszylinders 6, hier als Transfertrommel ausgebildet, dem Bogenführungszylinder 7 des Druckwerks I in Förderrichtung 5 zugeführt.
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Gummituchzylinder 2 und Bogenführungszylinder 7 bilden bekanntlich eine Druckzone. In Förderrichtung 5 des Bogenmaterials 28 kann nach der Druckzone eine Strahlungs-/Trocknungsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, welche zum Bogenführungszylinder 7 (Gegendruckzylinder) in einem definierten Abstand angeordnet ist.
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Zwischen den beiden Druckwerken I, II ist eine Wendeeinrichtung III angeordnet, welche für den Schön- und für den Schön- und Widerdruck vorgesehen ist und das Bogenmaterial 28 nach dem Prinzip der Hinterkantenwendung im Druckbetrieb umstülpen kann. Eine derartige Wendeeinrichtung III kann als Eintrommelwendung oder - wie in 1 gezeigt - als Drei-Trommel-Wendung ausgebildet sein.
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Im Einzelnen umfasst die Wendeeinrichtung III (1) einen dem Bogenführungszylinder 7 (Gegendruckzylinder) des Druckwerks I in Förderrichtung 5 nachgeordneten Bogenführungszylinder 8, welcher als Transfertrommel ausgebildet ist. In Förderrichtung 5 ist dem Bogenführungszylinder 8 ein Bogenführungszylinder 9, hier als Speichertrommel ausgebildet, nachgeordnet. Diesem Bogenführungszylinder 9 ist in Förderrichtung 5 ein Bogenführungszylinder 10, hier als Wendetrommel ausgebildet, nachgeordnet.
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Dem Bogenführungszylinder 10 folgt das Druckwerk II und diesem Druckwerk II kann für den weiteren Bogentransport in Richtung eines Auslegers beispielsweise ein Bogenführungszylinder 6 oder 8 nachgeordnet sein. Die Bogenführungszylinder 8 können Trommelkappen mit einem Farbe und/oder Lack abweisenden Aufzug umfassen. Bei den Bogenführungszylindern 6 kann diese Ausführung nicht vorgesehen sein. Den Bogenführungszylindern 6, 8, 10 können in einem definierten Abstand jeweils Bogenleiteinrichtungen 11 benachbart zugeordnet sein, welche zur Unterstützung der Bogenführung pneumatisch betreibbar sein können. Sämtliche Bogenführungszylinder 6 bis 10 weisen Bogenhaltemittel auf, welche bevorzugt als Greifer und/oder Sauggreifer ausgebildet sind.
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Ein Bogenführungszylinder 10 in der Ausbildung als Wendetrommel ist im vorliegenden Beispiel mit Bezug zum Gummituchzylinder 2 oder Druckformzylinder 1 doppelt groß (½ - tourig) ausgebildet und umfasst neben Greifern jeweils zwei diametral am Umfang angeordnete Sauggreifereinrichtungen 12. Ein derartiger Bogenführungszylinder 10 kann zwei (bei doppelt großer Ausbildung) oder (bei dreifach bzw. vierfach großer Ausbildung) noch weitere diametral am Umfang angeordnete, baugleiche Sauggreifeinrichtungen 12 aufweisen.
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Jede einzelne derartige Sauggreifereinrichtung 12 erstreckt sich achsparallel zu einer Achse 17 des Bogenführungszylinders 10 über die maximale Formatbreite des Bogenmaterials 28 und weist eine Mehrzahl von Saugdüsen 20 zum Fixieren einer Bogenkante, insbesondere der Hinterkante 29, des zu verarbeitenden Bogenmaterials auf. Dabei sind die Saugdüsen 20 fluchtend über die maximale Formatbreite des Bogenmaterials 28 in Abständen benachbart angeordnet. Zwischen diesen Saugdüsen 20 sind Freiräume 26 angeordnet, welche beispielsweise zum Eintauchen von Greifern eines weiteren Greifersystems, beispielsweise für eine Bogenübergabe, vorgesehen sind. Bevorzugt ist eine jeweilige Sauggreifereinrichtung 12 mit Saugdüsen 20, Einströmöffnungen 21 für Druckluft, Ansaugkanälen 22 für Umgebungsluft und Ausströmöffnungen 24 aus einem Profilkörper gebildet.
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Jede Sauggreifereinrichtung 12 umfasst pro Saugdüse 20 je eine benachbarte Einströmöffnung 21 für Druckluft und je einen mit der jeweiligen Einströmöffnung 21 gekoppelten Strömungskanal 23 mit endseitig angeordneter Ausströmöffnung 24. Jede Saugdüse 20 ist mit jeweils einem Ansaugkanal 22 gekoppelt und der jeweilige Ansaugkanal 22 mündet in einem Einmündungsbereich 25 in den jeweils zugeordneten Strömungskanal 23 ein. Bei Bedarf kann jede Ausströmöffnung 24 mit einem nachgeordneten Schalldämpfer (nicht gezeigt) gekoppelt sein. Im Einzelnen können die Einströmöffnung 21, der Strömungskanal 23 und die Ausströmöffnung 24 in einfacher Ausbildung durch eine im Profilkörper der Sauggreifereinrichtung 12 angeordnete erste Bohrung ausgeführt sein. Der Ansaugkanal 22 kann in einfacher Ausbildung durch eine im Profilkörper der Sauggreifereinrichtung 12 angeordnete zweite Bohrung ausgeführt sein. Die beiden Bohrungen können im jeweiligen Einmündungsbereich 25 in einem definierten Winkel angeordnet sein. Die jeweilige Saugdüse 20 kann als eine einzelne Düse oder durch mehrere, mit dem jeweiligen Ansaugkanal 22 leitungsseitig gekoppelte Düsen gebildet sein. Die mehrfach angeordneten Saugdüsen 20 mit jeweiligem Ansaugkanal 22 und jeweils zugeordneter Einströmöffnung 21, Strömungskanal 23 und Ausströmöffnung 24 können bevorzugt baugleich ausgebildet sein.
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Sämtliche Einströmöffnungen 21 einer jeweiligen Sauggreifereinrichtung 12 sind mittels Verbindungsleitungen 18 mit einem eigenen, vorgeordneten Verteiler 13 für Druckluft und einer dem Verteiler 13 vorgeordneten, eigenen Ventilanordnung 14 gekoppelt. Bevorzugt kann jede Ventilanordnung 14 mit einer vorgeordneten Drehdurchführung 15 und einer der Drehdurchführung 15 vorgeordneten Pneumatikquelle 16, insbesondere eine Druckluftquelle 16, gekoppelt sein. Die Kopplungen erfolgen mittels Verbindungsleitungen 18, vorzugsweise Druckluftleitungen. Die Drehdurchführung 15 kann am Bogenführungszylinder 10, vorzugsweise auf der Achse 17 des Bogenführungszylinders 10 angeordnet sein und ist mit der vorgeordneten, Druckluft erzeugenden Pneumatikquelle 16 und jeder nachgeordneten Ventilanordnung 14 mittels Verbindungsleitungen 18 gekoppelt. Die Ventilanordnung 14 kann durch reaktionsschnell schaltende Magnetventile gebildet sein. Jede Ventilanordnung 14 kann mit einer Steuerungseinrichtung 19 signal- und schaltungstechnisch gekoppelt sein. Dabei kann die Ventilanordnung 14 derart steuerbar sein, dass jede einzelne Einströmöffnung 21 jeweils mit Druckluft versorgt wird oder die Einströmöffnungen 21 jeweils gruppenweise mit Druckluft versorgt werden. Je nach vorgesehener Arbeitsweise kann die Ventilanordnung 14 je ein Magnetventil für die Druckluftversorgung einer jeweiligen Einströmöffnung 21 oder je eine Magnetventil für die Druckluftversorgung einer Gruppe von vorzugsweise benachbarten Einströmöffnungen 21 umfassen.
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In einer Ausbildung kann somit je ein Schaltventil der Ventilanordnung 14 mit je einer Saugdüse 20 einer Sauggreifereinrichtung 12 in Wirkverbindung sein. In einer weiteren Ausbildung kann je ein Schaltventil der Ventilanordnung 14 mit einer Gruppe von Saugdüsen 20 einer Sauggreifereinrichtung 12 in Wirkverbindung sein. Alternativ kann ein einzelnes Schaltventil der Ventilanordnung 14 mit sämtlichen Saugdüsen 20 einer Sauggreifereinrichtung 12 in Wirkverbindung sein.
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Die Steuerungseinrichtung 19 kann Bestandteil einer Maschinensteuerung und/oder eines Leitstands der Verarbeitungsmaschine sein. Bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung 19 derart ausgebildet, dass die Steuerzeiten der Schaltventile der Ventilanordnung 14 veränderbar sind. Hierzu können insbesondere unter dem Aspekt der Art und/oder der Grammatur des Bogenmaterials 28 und/oder der Druckgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine die Steuerzeiten beeinflusst werden.
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3 zeigt eine Weiterbildung der Sauggreifereinrichtung 12, welche auf der Ausbildung gemäß 2 basiert.
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Gemäß der Weiterbildung ist der bereits beschriebene Ansaugkanal 22 einer Saugdüse 20 zusätzlich mit einer Belüftungsöffnung 30 gekoppelt. Diese Belüftungsöffnung 30 kann an sämtlichen Ansaugkanälen 22 oder nur an einzelnen, ausgewählten Ansaugkanälen 22 der jeweiligen Saugdüsen 20 der Sauggreifereinrichtung 12 vorgesehen sein. Die relevanten Ansaugkanäle 22 weisen bevorzugt jeweils eine baugleiche Belüftungsöffnung 30 auf, welche jeweils mittels Verbindungsleitungen 18' mit einem vorgeordneten Verteiler 13' und einer dem Verteiler 13' vorgeordneten Ventilanordnung 14' gekoppelt sind. Die Ventilanordnung 14' ist mittels einer Verbindungsleitung 18', bevorzugt unter Zwischenschaltung der Drehdurchführung 17, mit der Druckluft erzeugenden Pneumatikquelle 16 gekoppelt. Im vorliegenden Beispiel sind der Verteiler 13' und die Ventilanordnung 14' eigenständige Baugruppen. Alternativ können ebenso die bereits beschriebenen Baugruppen Verteiler 13 und Ventilanordnung 14 für die Druckluftversorgung der Einströmöffnungen 21 zusätzlich die Luftversorgung der Belüftungsöffnungen 30 realisieren. Die Belüftungsöffnungen 30 können mit Druckluft von der Pneumatikquelle 16 beaufschlagt werden und in vorteilhafter Weise das reaktionsschnelle Ablösen des ursprünglich mittels Unterdruck fixierten Bogenmaterials 28 von der Oberfläche der jeweiligen Saugdüse 20 unterstützen. Hierbei ist die Druckluftzuführung an den zugeordneten Einströmöffnungen 21 temporär unterbrochen. In vorteilhafter Weise befindet sich beim Ablösen des Bogenmaterials 28 dieses Bogenmaterial 28 bereits in der Phase der Übergabe zu einem benachbarten Greifersystem oder bereits im Greiferschluss eines benachbarten Greifersystems. 3 zeigt, dass das Bogenmaterial 28 (mit Hinterkante 29) zur Saugdüse 26 mittels der über die Belüftungsöffnungen 30 eingebrachten Druckluft bereits abgelöst ist. Die Druckluft wird bevorzugt als Druckstoß an der jeweiligen Belüftungsöffnung 30 eingespeist.
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Am Bogenführungszylinder 10 kann eine jeweilige Sauggreifereinrichtung 12 antreibbar zur Realisierung einer Schwenkbewegung 27 ausgebildet sein. Beispielsweise kann hierzu ein antreibbares Kurvengetriebe mit der Sauggreifereinrichtung 12 gekoppelt sein, wie dies aus
DE 40 12 498 C1 bekannt ist.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: Von der Druckluftquelle 16 wird mittels der Verbindungsleitungen 18 Druckluft an die Drehdurchführung 15 und von dieser Drehdurchführung 15 wird die Druckluft an die Ventilanordnung 14 zugeführt. Von der Steuerungseinrichtung 19 werden in vorgebbarer Weise sämtliche oder ein einzelnes Magnetventil oder einzelne Magnetventile der Ventilanordnung 14 angesteuert und die Druckluft wird mittels Verbindungsleitungen 18 dem Verteiler 13 zugeführt. Vom Verteiler 13 wird die Druckluft mittels Verbindungsleitungen 18 an die einzelnen, von der Steuerungseinrichtung 19 und der Ventilanordnung 14 vorgegebenen Einströmöffnungen 21 zugeführt. Von jeder vorgegebenen Einströmöffnung 21 wird die Druckluft in den zugeordneten Strömungskanal 23 eingeleitet und durchströmt diesen als Strahlströmung in Richtung Ausströmöffnung 24. Dabei entsteht in dem in den jeweiligen Strömungskanal 23 einmündenden Ansaugkanal ein Unterdruck, wodurch die Umgebungsluft an der zugeordneten Saugdüse 20 angesaugt wird und über die Saugdüse 20 und den Ansaugkanal 22 in Richtung des jeweiligen Einmündungsbereiches 25 abgesaugt wird. Die über die jeweilige Saugdüse 20 mit Ansaugkanal 22 abgesaugte Luft sowie die Strahlströmung (Druckluft) im Strömungskanal 23 vereinigen sich im Einmündungsbereich 25 und treten gemeinsam unmittelbar an der jeweiligen Ausströmöffnung 24 oder mittelbar unter Zwischenanordnung eines Schalldämpfers an der entsprechenden Ausströmöffnung 24 aus.
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Von der Steuerungseinrichtung 19 wird der Ventilanordnung 14 vorgegeben welche Saugdüsen 20 bei der jeweiligen Saugreifereinrichtung 12 mit Druckluft beaufschlagt, d.h. aktiviert oder frei von Druckluft, d. h. deaktiviert werden sollen. Weiterhin werden die relativ kurzen Schaltzeiten winkelkorreliert vorgegeben, so dass die Bogenkante prozessstabil erfasst und wieder frei gegeben werden kann.
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Der als Wendetrommel ausgebildete Bogenführungszylinder 10 umfasst wenigstens eine schwenkbar angeordnete Saugreifereinrichtung 12 und dieser Bogenführungszylinder 10 kann wahlweise im Schöndruck oder im Schön- und Widerdruck betrieben werden. Dabei wird im Schön- und Widerdruck ein Bogen bzw. dessen Bogenkante im hinteren Bereich mittels der an der Saugreifereinrichtung 12 angeordneten Saugdüsen 20 von einem dem Bogenführungszylinder 10 vorgeordneten weiteren Bogenführungszylinder 9 (bei einer Drei-Trommel-Wendung) oder einem Bogenführungszylinder 7 (bei einer Eintrommelwendung) abgenommen und einem weiteren Bogenhaltemittel, beispielsweise Greifern, des Bogenführungszylinders 10 zugeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckformzylinder
- 2
- Gummituchzylinder
- 3
- Farbwerk
- 4
- Feuchtwerk
- 5
- Förderrichtung
- 6
- Bogenführungszylinder (Transfertrommel)
- 7
- Bogenführungszylinder (Gegendruckzylinder)
- 8
- Bogenführungszylinder (Transfertrommel)
- 9
- Bogenführungszylinder (Speichertrommel)
- 10
- Bogenführungszylinder (Wendetrommel)
- 11
- Bogenleiteinrichtung
- 12
- Sauggreifereinrichtung
- 13
- Verteiler (für Druckluft)
- 14
- Ventilanordnung
- 15
- Drehdurchführung
- 16
- Pneumatikquelle (Druckluftquelle)
- 17
- Achse
- 18
- Verbindungsleitung (Druckluftleitung)
- 19
- Steuerungseinrichtung
- 20
- Saugdüse
- 21
- Einströmöffnung
- 22
- Ansaugkanal
- 23
- Strömungskanal
- 24
- Ausströmöffnung
- 25
- Einmündungsbereich
- 26
- Freiraum
- 27
- Schwenkbewegung
- 28
- Bogenmaterial
- 29
- Hinterkante
- 30
- Belüftungsöffnung
- I
- Druckwerk
- II
- Druckwerk
- III
- Wendeeinrichtung