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Die Erfindung betrifft eine Bogenleitvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bogenleitvorrichtungen mit einer Bogenleitplatte, auf der ein Bogen gleiten kann, und in der Bogenleitplatte verteilten Düsen, die zwischen dem Bogen und der Bogenleitplatte ein Luftkissen erzeugen, sind insbesondere am Anleger einer Druckmaschine gebräuchlich. Die Düsen dieser Bogenleitvorrichtungen können insbesondere geformt sein, um einen dicht an der Oberfläche der Bogenleitplatte entlangstreichenden Blasluftstrom zu erzeugen, der zwar ein den Bogen von der Leitplatte beabstandendes Luftkissen, gleichzeitig aber auch einen dynamischen Unterdruck erzeugt, der den Bogen in geringem Abstand von der Leitplatte hält.
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Die
DE 10 2006 002 357 A1 offenbart eine Bogenleitvorrichtung mit einer Bogenleitplatte und in der Bogenleitplatte verteilten Saug- und Blasdüsen, die jeweils über eine Saug- oder Blasleitung mit einer Unterdruckquelle und einer Überdruckquelle verbunden sind, wobei die Saugleitung und die Blasleitung voneinander getrennt und gleichzeitig die Saugdüsen über die Saugleitung mit Unterdruck und die Blasdüsen über die Blasleitung mit Überdruck beaufschlagbar sind.
Die
DE 40 14 780 A1 oder die
DE 20 54 924 B offenbaren jeweils eine Bogenleitvorrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bogenleitvorrichtung zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, das während bei einer Bogenleitvorrichtung mit ausschließlich blasenden Düsen der unter einen Bogen eingeblasene Luftmassenstrom proportional zur Bogenfläche ist, die Länge des Bogenrandes, an dem die eingeblasene Luft ins Freie entweicht, nur etwa mit der Quadratwurzel der Fläche zu nimmt. Deswegen sind die Strömungsbedingungen unterhalb eines Bogens nicht isotrop, damit die eingeblasene Luft unter dem Bogen entweichen kann, muss entweder ihre Strömungsgeschwindigkeit oder der Abstand des Bogens von der Bogenleitplatte von der Mitte zum Rand des Bogens anwachsen. Dies macht eine stabile Führung insbesondere großer Bogen schwierig. Indem Saug- und Blasdüsen der Bogenleitplatte gleichzeitig betreibbar sind, kann die über die Blasdüsen zwischen Leitplatte und Bogen eingebrachte Luft wenigstens zum Teil auf anderem Wege als über die Ränder des Bogens abfließen. Wenn Zu- und Abfluss von Luft einander ausgleichen, können Bogen beliebiger Abmessungen stabil im Schwebezustand gehalten werden. Durch eine geeignete Abstimmung von Blas- und Saugluftstrom kann außerdem die Möglichkeit geschaffen werden, Bogen stabil und berührungslos auch über eine gekrümmte Bogenleitplatte zu fördern.
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Um eine solche Abstimmung zu ermöglichen, sollten den Saugdüsen oder den Blasdüsen jeweils Steuerventile zugeordnet sein. Die Schaltgeschwindigkeit dieser Ventile sollte vorzugsweise hoch genug sein, um ein Schalten im Takt der Bogenförderung zu ermöglichen.
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Um zu vermeiden, dass ein Luftstrom von der einer Blasdüse zu einer benachbarten Saugdüse eine merkliche Schleppkraft auf einen Bogen ausübt, sind jeweils eine Saugdüse und eine Blasdüse konzentrisch zueinander in der Bogenleitplatte angeordnet.
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Das oben erwähnte Steuerventil ist am einfachsten an der radial inneren von zwei zueinander konzentrisch angeordneten Düsen anzubringen.
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Die radial innere von zueinander konzentrischen Düsen ist die Blasdüse. Da der Querschnitt der radial inneren Düse meist kleiner sein wird als der der äußeren Düse, der Druckunterschied zwischen Blasleitung und Umgebung jedoch größer sein kann als zwischen Umgebung und Saugleitung, ist auf diese Weise am einfachsten, ausgewogene Massenströme in Blas- und Saugleitung zu erreichen.
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Die Bogenleitplatte kann eine Wand einer ersten unter Saug- und Blasleitung ausgewählten Leitung bilden und die jeweils zweite Leitung innerhalb der ersten geführt sein. Da die großformatige Bogenleitplatte durch an beiden Seiten unterschiedliche Drücke verformbar ist, ist die erste Leitung vorzugsweise die Saugleitung.
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Um einen Kontakt zwischen Bogen und Bogenleitplatte bereits mit einem schwachen Blasluftstrom verhindern zu können, kann die Blasdüse über die Bogenleitplatte erhaben sein.
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Die Luftmassenströme der Überdruckquelle und der Unterdruckquelle sollten unterschiedlich voneinander und auf mehrere nichtverschwindende Werte einstellbar sein. Dies ist insbesondere hilfreich, um Bogen unterschiedlicher Abmessungen und unterschiedlicher Steifigkeit berührungslos an einer gekrümmten Bogenleitplatte entlangzuführen.
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Eine Bogendruckmaschine mit einer Bogenleitvorrichtung, wie oben beschrieben, kann ferner einen Bogengreifer umfassen, der in an sich bekannter Weise einen Bogen an seiner Vorderkante greift und ihn fördert, indem er ihn hinter sich herzieht. Ein solcher Bogengreifer kann hier insbesondere ein Hängenbleiben der Bogenvorderkante an einer erhabenen Blasdüse verhindern.
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Vorzugsweise ist der Bogengreifer um eine Achse drehbar, und die Bogenleitplatte erstreckt sich konzentrisch zur Achse um den Bogengreifer.
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Der Bogengreifer kann in Bogentransportrichtung hinter einem Druckspalt angeordnet sein, um einen wenigstens einseitig bedruckten Bogen zu fördern. Während bei einer Bogenförderung zwischen den Gegendruckzylindern zweier Druckwerke mittels eines Greiferzylinders die bedruckte Seite des Bogens an der Mantelfläche des Zylinders anliegt und unter Umständen Farbe zwischen Bogen und Greiferzylinder übergehen kann, kann, wenn anstelle des Greiferzylinders eine Bogenleitvorrichtung der nichtbedruckten Seite des Bogens gegenüberliegt, jeglicher Kontakt mit der bedruckten Oberfläche vermieden werden, bis der Bogen den nächsten Druckspalt erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen
- 1 einen schematischen Schnitt durch eine Bogendruckmaschine;
- 2 einen schematischen Schnitt durch eine Bogenleitvorrichtung der Bogendruckmaschine aus 1;
- 3 ein Detail der Bogenleitvorrichtung.
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Die in 1 dargestellte Druckmaschine, insbesondere Bogendruckmaschine, umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke 05; 06 angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk 05, Lackwerk 06, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05 und ein Lackwerk 06 mit jeweils einem Plattenzylinder 07 und einem Transport- und Gegendruckzylinder 08, weitere in der Figur nicht dargestellte Druck- und Lackwerke können zwischen den Druckwerken 05 und dem Lackwerk 06 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05 drucken jeweils unterschiedliche Farben, insbesondere Druckfarben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurchlaufenden Bogen, und das Lackwerk 06 trägt auf dieselbe Seite eine Lackschicht auf. Die nicht gezeigten Druck- oder Lackwerke können auf dieselbe Seite der Bogen drucken, es kann aber auch ein Bogenwender vorhanden sein, um beidseitiges Bedrucken der Bogen zu ermöglichen, oder ein Stapel 09 von Bogen kann nach einseitigem Bedrucken gewendet und erneut in den Bogenanleger 01 geladen werden, um auch die zweite Seite zu bedrucken.
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Der Stapel 09 von Bogen, im Folgenden auch als Anlagestapel 09 bezeichnet, ruht auf einer Stapelplatte 10. Die Stapelplatte 10 ist höhenverstellbar, um im Laufe der Verarbeitung des Stapels 09 dessen obersten Bogen 11 in gleichbleibender, für einen Bogentrenner 12 zugänglicher Höhe zu halten.
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Der Bogentrenner 12 umfasst Trennsauger 13, die oberhalb des Anlagestapels 09 vertikal beweglich sind, um den obersten Bogen 11 vom Anlagestapel 09 abzuheben, und Transportsauger 14, die den abgehobenen Bogen 11 von den Trennsaugern 13 übernehmen, um ihn in im wesentlichen horizontaler Richtung auf den Bändertisch 02 zu ziehen.
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Der Bändertisch 02 umfasst in fachüblicher Weise eine ebene Tischplatte 15, an einer in Bogentransportrichtung T der Bogen 11 vorderen bzw. hinteren Kante der Tischplatte 15 angeordnete Umlenkwalzen 16 sowie ein oder mehrere Transportbänder 18, die um die Umlenkwalzen 16 geschlungen sind, so dass ein oberes Trum des Transportbands 18 auf der Tischplatte 15 aufliegt, während ein unteres Trum unterhalb der Tischplatte 15 durch Walzen 19 straffgespannt ist.
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Ein Anlegetisch 21 der Bogenanlage 03 schließt bündig an die Tischplatte 15 an. An der stromabwärtigen Kante dieses Anlegetischs 21 befinden sich versenkbare Vordermarken 23 und ein um eine Achse schwingender Greiferbalken 24. Indem Vorderkanten der Bogen 11 die Vordermarken 23 an wenigstens zwei Stellen berühren, werden die Bogen 11 angehalten und ihre Kanten senkrecht bzw. parallel zur Bogentransportrichtung T ausgerichtet.
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Der Greiferbalken 24 übergibt die Vorderkante eines gegriffenen Bogens 11 an einen Greiferzylinder 25, der den Bogen 11 seinerseits weiterreicht an den Transport- und Gegendruckzylinder 08 des ersten Druckwerks 05. Nach Durchgang durch einen Druckspalt 26 zwischen dem Transport- und Gegendruckzylinder 08 und einem Gummituchzylinder 27 wird der Bogen 11 von einem Greiferbalken 28 eines Bogenförderwerkzeugs 29 übernommen, dessen Greiferbalken 28 - hier zwei Stück - um eine Achse 30 rotieren. Der Greiferbalken 28 fördert den Bogen 11 weiter zum Transport- und Gegendruckzylinder 08 des nächsten Druckwerks 05 oder des Lackwerks 06 auf einem kreisbogenförmigen, außen von einer gekrümmten Bogenleitplatte 31 umgebenen Weg.
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Der Ausleger 04 schließt an einen Gegendruckzylinder 08 eines letzten Werks, hier des Lackwerks 06. Der Ausleger 04 umfasst über Kettenräder 32 gelegte und von diesen angetriebene, in seitlich angeordneten nicht dargestellten Führungsschienen geführte Ketten 33, an denen Greiferwagen 34 zum Transport der Bogen 11 angeordnet sind. Von den Greiferwagen 34 werden die Bogen 11 entlang eines unteren Trums der Ketten 33 zu einem auf beispielsweise einer Palette oder einer anders gearteten transportablen Stapelplatte 17 gelagerten Stapel 35, z. B. Auslagestapel 35 gefördert.
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Die Bogenleitplatte 31 ist Teil einer Bogenleitvorrichtung 36, die in 2 in einem schematischen Schnitt durch eine entlang der Achse 30 verlaufenden Ebene gezeigt ist. Die Bogenleitplatte 31 bildet eine Wand, z. B. Außenwand einer kastenförmigen Saugleitung 37, die durch eine Unterdruckquelle 38, insbesondere einen Ventilator 38 auf einem Unterdruck gehalten ist. Innerhalb der Saugleitung 37 erstreckt sich eine Blasleitung 39, in der durch eine Überdruckquelle 40, insbesondere einen Ventilator 40 ein Überdruck aufrechterhalten wird.
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Wie in 1 zu erkennen, bildet die Saugleitung 37 in einer zur Achse 30 senkrechten Schnittebene einen durchgehenden, sich sichelförmig um die Achse 30 von einem Transport- und Gegendruckzylinder 08 zum nächsten erstreckenden Hohlraum. Die Blasleitung 39 bildet innerhalb der Saugleitung 37 vorzugsweise eine verzweigte Struktur aus zur Achse 30 parallelen, um die Achse 30 verteilten und untereinander verbundenen Rohren, von denen eines in 2 im Längsschnitt gezeigt ist.
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Die Bogenleitplatte 31 ist in einem gleichmäßigen zweidimensionalen Muster verteilten Öffnungen 41 versehen. Durch jede dieser Öffnungen 41 erstreckt sich ein von der Blasleitung 39 ausgehender Rohrstutzen 42. Das freie Ende der Rohrstutzen 42 bildet jeweils eine Düse 43, z. B. Blasdüse 43, aus der Luft aus der Blasleitung 39 radial zur Achse 30 hin gerichtet ausströmt. In der hier gezeigten Ausgestaltung ist die Blasdüse 43 über die Bogenleitplatte 31 erhaben, es genügt daher ein schwacher Luftstrom aus der Blasdüse 43 und infolgedessen ein geringer Abstand des Bogens 11 von der Blasdüse 43, um trotz eventueller Durchbiegung des Bogens 11 den Bogen 11 auch zwischen den Blasdüsen 43 von der Bogenleitplatte 31 beabstandet zu halten.
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Der Rohrstutzen 42 erstreckt sich zentral durch Öffnung 41 und ist daher ringsum von einem Freiraum umgeben, der als Düse 44, z. B. Saugdüse 44 fungiert. Der Freiraum ist nach außen begrenzt durch einen weiteren, von der Bogenleitplatte 31 ausgehenden Rohrstutzen 45. Der zweite Rohrstutzen 45 verhindert, dass wenn ein Bogen 11 sich in geringem Abstand über den Düsen 43; 44 erstreckt, der Unterdruck der Saugdüse 44 sich ungehindert über die gesamte Oberfläche der Bogenleitplatte 31 zwischen den Düsen 43; 44 ausbreitet und dadurch ein geringer Unterdruck genügt, um den Bogen 11 so fest anzusaugen, dass er die Blasdüse 43 versperrt. Wenn der Bogen 11 hingegen erheblich weiter von der Bogenleitplatte 31 entfernt ist, als der Höhe der Rohrstutzen 42; 45 entspricht, fällt die abschirmende Wirkung des Rohrstutzens 45 weg, daher genügt in diesem Fall ein schwacher Unterdruck zwischen dem Bogen 11 und der Bogenleitplatte 31, um den Bogen 11 so dicht an die Düsen 43; 44 heranzuziehen, dass die abschirmende Wirkung des Rohrstutzens 45 eintritt. Daher ist es nicht schwierig, über die Drehzahlen der Ventilatoren 38; 40 die Drücke in Saug- und Blasleitung 37; 39 so abzustimmen, dass trotz unterschiedlicher Steifigkeiten und Flächengewichten verschiedener Bogentypen die Bogen 11 während ihrer Beförderung durch das Bogenförderwerkzeug 29 eine zur Krümmung der Bogenleitplatte 31 passende Krümmung annehmen und in geringem Abstand von der Bogenleitplatte 31 gefördert werden, ohne an deren Düsen 43; 44 anzustoßen.
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Wenn sehr steife Bogen 11 befördert werden müssen, kann sich das Problem ergeben, dass wenn sich ein Bogen 11 am Bogentransportwerkzeug 29 in einer Position wie in 1 gezeigt befindet, der Bogen 11 dazu neigt, am Greiferbalken 28 so abzuknicken, dass ein mittlerer Abschnitt des Bogens 11 von der Bogenleitplatte 31 abrückt und ein nacheilendes Ende des Bogens 11 an einer stromaufwärtigen Kante der Bogenleitplatte 31 schleift. Um dies zu verhindern, ist es notwendig, den Druck zwischen Bogen 11 und Bogenleitplatte 31 während des Bogentransports zu modulieren. Zu diesem Zweck können die Saug- und Blasdüsen 44; 43 wie in 3 gezeigt durch ein Steuerventil 46, z. B. ein Piezoventil, verschließbar sein.
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In der Stellung der 1, d. h. wenn der Bogen 11 auf seiner gesamten Länge der Bogenleitplatte 31 gegenüberliegt, ist ein Überdruck in Höhe der nacheilenden Kante des Bogens 11 erforderlich, um einen Kontakt des Bogens 11 mit den Düsen 43; 44 zu verhindern, die Steuerventile 46 der dortigen Blasdüsen 43 sind daher in weit offener Stellung, um den Bogen 11 von der Leitplatte 31 fortzudrücken, gleichzeitig sind die Steuerventile 46, die der Vorderkante und einem mittleren Abschnitt des Bogens 11 gegenüberliegen, geschlossen, um dort einen Unterdruck zu erzeugen, der den Bogen 11 in eine zur Bogenleitplatte 31 konzentrische Krümmung zwingt.
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In dem Maße, in dem die nacheilende Kante des Bogens 11 sich über die Bogenleitplatte 31 hinwegbewegt, werden deren Steuerventile 46 der Reihe nach geöffnet und wieder geschlossen, so dass die nacheilende Kante stets offenen Steuerventilen 46 gegenüberliegt.
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Wenn der geförderte Bogen 11 nur geringe Steifigkeit oder hohes Flächengewicht aufweist, kann die Fliehkraft die nicht vom Greiferbalken 28 radial fixierten Teile des Bogens 11 gegen die Bogenleitvorrichtung 36 drücken. In diesem Fall können die Steuerventile 46 so gesteuert werden, dass sie jeweils in dem Teil der Bogenleitplatte 31 offen sind, die vom Bogen 11 überdeckt ist, in einem freiliegenden Teil aber geschlossen, um die verfügbare Blasluft auf den Bogen 11 konzentrieren zu können.
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Auch der oben erwähnte Anlegetisch 21 kann die Bogenleitplatte einer Bogenleitvorrichtung mit Blas- und Saugdüsen wie oben beschrieben sein, um mit Hilfe des von den Düsen erzeugten Luftpolsters ein freies Gleiten der Bogen 11 zur Vordermarke 23 zu ermöglichen. Da hier jedoch kein Greiferbalken die Vorderkante des Bogens 11 führt, sind hier die Blas- und Saugdüsen vorzugsweise flächenbündig mit dem Anlegetisch 21 ausgebildet, um ein Anstoßen der Vorderkante an die Düsen unmöglich zu machen.
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Eine weitere Bogenleitvorrichtung 47 ist in 1 an der Bogenauslage 04 zu sehen. Das untere Trum der Ketten 33 verläuft zwischen der Bogenleitvorrichtung 47 und dem Auslagestapel 35. Bei dieser Bogenleitvorrichtung 47 ist die Bogenleitplatte 48 nach unten, zum Auslagestapel 35 hin, gewandt, um einen von einem Greiferwagen 34 zugeführten Bogen 11 solange anzusaugen und in einer zum Kettentrum in etwa parallelen Stellung zu halten, bis dieser eine Position über dem Auslagestapel 35 erreicht hat, in der der Greiferwagen 34 seine vordere Kante freigibt. So kann ein Schleifen der bedruckten Bogenunterseite während des am Greiferwagen 34 hängenden Transports verhindert werden. Auch hier können die Blasdüsen mit Steuerventilen versehen sein, die, während ein Bogen 11 an der Bogenleitvorrichtung 47 entlang gefördert wird, in einer teiloffenen Stellung sind, um ein Luftkissen aufrechtzuerhalten, das einen Kontakt des Bogens 11 mit der Bogenleitplatte 48 verhindert, und die im Moment der Bogenfreigabe durch den Greiferbalken 34 kurzzeitig weit geöffnet werden, um die Ansaugung durch die Saugdüsen zu überwinden und den Bogen 11 abzustoßen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Bändertisch
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogenauslage
- 05
- Werk, Druckwerk
- 06
- Werk, Lackwerk
- 07
- Plattenzylinder
- 08
- Transport- und Gegendruckzylinder
- 09
- Stapel, Anlagenstapel
- 10
- Stapelplatte
- 11
- Bogen
- 12
- Bogentrenner
- 13
- Trennsauger
- 14
- Transportsauger
- 15
- Tischplatte
- 16
- Umlenkwalze
- 17
- Stapelplatte
- 18
- Transportband
- 19
- Walze
- 20
- -
- 21
- Anlegetisch
- 22
- -
- 23
- Vordermarke
- 24
- Greiferbalken
- 25
- Greiferzylinder
- 26
- Druckspalt
- 27
- Gummituchzylinder
- 28
- Greiferbalken
- 29
- Bogenförderwerkzeug
- 30
- Achse
- 31
- Bogenleitplatte
- 32
- Kettenrad
- 33
- Kette
- 34
- Greiferwagen
- 35
- Stapel, Auslagestapel
- 36
- Bogenleitvorrichtung
- 37
- Saugleitung
- 38
- Unterdruckquelle, Ventilator
- 39
- Blasleitung
- 40
- Überdruckquelle, Ventilator
- 41
- Öffnung
- 42
- Rohrstutzen
- 43
- Düse, Blasdüse
- 44
- Düse, Saugdüse
- 45
- Rohrstutzen
- 46
- Steuerventil
- 47
- Bogenleitvorrichtung
- 48
- Bogenleitplatte
- T
- Bogentransportrichtung
