EP0749398B1 - Vorrichtung zum schwebenden führen von bogen oder bahnen - Google Patents
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- EP0749398B1 EP0749398B1 EP95910426A EP95910426A EP0749398B1 EP 0749398 B1 EP0749398 B1 EP 0749398B1 EP 95910426 A EP95910426 A EP 95910426A EP 95910426 A EP95910426 A EP 95910426A EP 0749398 B1 EP0749398 B1 EP 0749398B1
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Definitions
- the invention relates to a device for the floating guiding of sheets or webs in processing machines, in particular rotary printing machines, according to the preamble of patent claim 1.
- DE-PS 19 07 083 describes a blow box with several distributed blow openings, each of which has an inclined guide surface lowered into the blow box.
- the nozzles have a tongue there and the radial edges of the guide surface form an angle between 120 ° and 180 °. This creates a broad beam, not a directed beam, with a flat effect. All blowing nozzles are also arranged in the same direction. As a result, hardly any tightening force can be generated in one direction, but this is disadvantageous especially in the case of thin sheets, since they tend to flutter.
- DE-PS 28 02 610 shows nozzles, the side surfaces of the oblique guide surfaces are parallel and are provided with a lowered tongue. These nozzles are arranged close to each other on blow boxes.
- a guide section is described which consists of several blow boxes to be guided above and below Arch are arranged. There is no closed guide surface. Air flows through the resulting gaps between the individual blow boxes, so that no uniform air cushion is created and the bends are guided in a wave shape along the guide path.
- a disadvantage of the nozzles described is that the emerging air jets do not diverge and so a large number of nozzles are necessary to build up a homogeneous air cushion.
- blowing jets run approximately parallel to the conveying direction in the center of the device and gradually away from the conveying direction in the adjacent areas.
- the disadvantage of this device is that blowing jets in this device particularly stimulate thin sheets for fluttering.
- the invention has for its object to provide a device with the sheet or webs without contact and tightened in the direction of free edges by a processing machine, preferably rotary printing press, without causing a tendency to wave formation, ie fluttering blowing jets.
- the nozzles according to the invention and their arrangement ensure that a particularly uniform air cushion is formed over an entire guide surface.
- a particularly uniform air cushion is formed over an entire guide surface.
- suction and pressure forces are in balance, directed, slightly divergent jets of the nozzle exert forces to tighten in defined directions. These forces are advantageously directed towards free edges of the sheet.
- a division of the guide surface into 3 zones across the width proved to be particularly suitable: Due to the stabilization zone lying symmetrically on an axis of symmetry, a uniform air cushion is achieved in this area, which simultaneously exerts a tightening effect against the conveying direction F on the sheet and, due to the injector effect generated in tightening zones (ie air is removed from the stabilization zone), counteracts. Tightening zones adjoin both sides of the stabilization zone, in which the nozzles point with a conveying direction F away from the axis of symmetry enclose an angle of 120 ° to 160 ° or - 120 ° to - 150 °.
- the nozzles are directed in such a way that each blowing jet is interrupted by a second air jet which blows approximately at right angles to the first, so that no wave formation is caused by a continuous jet, ie the blowing jet of each nozzle only spreads straight over a short distance.
- the device according to the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
- a nozzle 1 used in the device according to the invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3:
- the nozzle 1 is introduced into a closed guide surface 2 of a blow box 5, which extends along a conveying path of an arc 3. So z. B. by means of a deep-drawing tool, a straight section of the width B and at the same time a guide surface 4, which is lowered by angle alpha 2 ° to 6 ° into the blow box 5, is produced.
- the blowing opening 6 the flow of a gaseous medium z. B. air along the guide surface 4.
- the diverging edges 7, 8 form closed side surfaces between the guide surface 2 and the guide surface 4, which is lowered against the guide surface 2. This results in the nozzle 1 as a flat jet nozzle with a directed, slightly divergent jet. A pressure of 100 to 500 Pa is applied to this nozzle 1. In the present example, air or air enriched with solvent or water is used as the gaseous medium.
- FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of an arrangement of a plurality of the nozzles 1 described above over the width and length of the guide surface 2 of a sheet guiding device.
- the nozzles 1 are arranged symmetrically with a pitch t with respect to a geometry axis 14 running in the conveying direction F.
- Two successive rows of nozzles 11, which extend over the width of the guide surface 2, 12 are offset by half a pitch t with respect to an axis of symmetry 13 which runs along the conveying direction F.
- the division t is a function of the opening angle Beta, which determines a width BL of the air jet at the distance of the division t from the blowing opening.
- the ratio of the division t to a width BL of the air jet at the distance of the division t from the blowing opening is preferably t / BL approx. 1-2.
- the total area of the blowing openings 6 is 0.1% to 1% of the area of the guide surface 2.
- the guide surface 2 is divided into three zones 14, 16, 17 by the arrangement of the nozzles 1 across the width.
- a stabilization zone 14 lies symmetrically on both sides of the axis of symmetry 14, followed by a tightening zone 16, 17.
- the nozzles 1 are oriented counter to the conveying direction F, while in the two tightening zones 16, 17 the nozzles 1 with the conveying direction F enclose an angle gamma of 120 ° -150 ° pointing away from the axis of symmetry 13, in the present example 135 ° .
- the blowing direction here points approximately to trailing edges 18, 19 of a sheet 3. Resulting R1, R2, R3 of the blowing direction of the nozzles 1 thus point in the stabilization zone 14 against the conveying direction F and in the two tightening zones 16, 17 approximately to the trailing edges 18, 19 of the sheet 3.
- stabilization zone 14 and tightening zones 16, 17 are present, the rows of nozzles 11, 12 in the two tightening zones 16, 17 not being offset by half a division t.
- the stabilization zone 14 is here formed by a row of nozzles 21 running on the axis of symmetry 13, on the sides of which rows of nozzles 22, 23 which blow in and away but are blowing against the direction of conveyance F are alternately blown at an angle of 45 °.
- the nozzles 1 with the conveying direction F enclose an angle gamma alternating from 100 ° to 120 ° or 160 ° to 170 ° from the axis of symmetry 13.
- the resultants R1 of the blowing directions of the stabilization zones 14 run parallel against the conveying direction F, while in the tightening zones 16, 17 the resultants R2, R3 enclose an angle of 135 ° with the conveying direction F pointing away from the axis of symmetry 14.
- each nozzle 1 is assigned a subsequent nozzle 1, which blows into the rear space of the leading nozzle 1. 5 can no continuous straight line in the tightening zones 16, 17 Flow occurs because each nozzle 1 is assigned a second nozzle 1, which blows approximately perpendicular to the first and which laterally deflects the blowing jet of the first nozzle 1.
- the width of the stabilization zone 11 is advantageously smaller than the smallest format of the sheets 3 to be guided, while the width of the closed guide surface 2 should be larger than the largest format of the sheets to be guided.
- the maximum format width of the sheet 3 is approximately 1000 mm
- the minimum format width of the sheet 3 is approximately 500 mm
- the width of the guide surface 2 is approximately 1100 mm.
- the length of the guide surface 2 extends along the sheet conveying path, for example between two printing units or a printing unit and a delivery of a rotary printing machine.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen oder Bahnen in Verarbeitungsmaschinen, insbesondere Rotationsdruckmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Die DE-PS 19 07 083 beschreibt einen Blaskasten mit mehreren verteilt angeordneten Blasöffnungen, die jeweils eine in den Blaskasten hinein abgesenkte schräge Leitfläche aufweisen. Allerdings weisen dort die Düsen eine Zunge auf, und die radialen Ränder der Leitfläche schließen einen Winkel zwischen 120° und 180° ein. Hiermit wird ein breitgefächerter Strahl, kein gerichteter Strahl, mit flächiger Wirkung erzeugt. Auch sind alle Blasdüsen in gleicher Richtung angeordnet. Dadurch kann nur in einer Richtung eine kaum straffende Kraft erzeugt werden, aber gerade bei dünnen Bogen ist dies nachteilig, da diese dadurch leicht zum Flattern neigen.
- Die DE-PS 28 02 610 zeigt Düsen, deren Seitenflächen der schrägen Leitflächen parallel verlaufen und mit abgesenkter Zunge versehen sind. Diese Düsen sind eng nebeneinander an Blaskästen angeordnet. Es wird eine Führungsstrecke beschrieben, die aus mehreren Blaskästen besteht die oberhalb und unterhalb von zu führenden Bogen angeordnet sind. Es ergibt sich keine geschlossene Führungsfläche. Durch entstehende Zwischenräume zwischen den einzelnen Blaskästen fließt Luft ab, so daß kein gleichmäßiges Luftpolster entsteht und die Bogen wellenförmig entlang der Führungsstrecke geführt werden. Nachteilig ist an den beschriebenen Düsen, daß die austretenden Luftstrahlen nicht divergieren und so eine große Anzahl von Düsen zum Aufbau eines homogenen Luftpolsters nötig ist.
- Aus der DE 89 15 626 U1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen oder Bahnen in Verarbeitungsmaschinen bekannt. Dabei verlaufen Blasstrahlen in der Mitte der Vorrichtung annähernd parallel zur Förderrichtung und in den daran angrenzenden Bereichen stufenweise von der Förderrichtung weg.
Nachteilig ist an dieser Vorrichtung, daß Blasstrahlen dieser Vorrichtung insbeondere dünne Bogen zum Flattern anregen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Bogen oder Bahnen berührungslos und in Richtung freier Kanten gestrafft durch eine Verarbeitungsmaschine, vorzugsweise Rotationsdruckmaschine, geführt werden ohne daß dabei zu einer Wellenbildung neigende, d.h. Flattern erzeugende Blasstrahlen entstehen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.
- Durch erfindungsgemäße Düsen und deren Anordnung wird erreicht, daß ein besonders gleichmäßiges Luftpolster über eine gesamte Führungsfläche gebildet wird. Mittels diesem Luftpolster wird ein Bogen oder eine Bahn durch den Effekt des aerodynamischen Paradoxons gleichzeitig getragen und angesaugt. Trotz dieses gleichmäßigen Luftpolsters, bei dem Saug- und Druckkräfte im Gleichgewicht stehen, üben gerichtete, leicht divergierende Strahlen der Düsen Kräfte zum Straffen in definierte Richtungen aus. Diese Kräfte sind in vorteilhafter Weise auf freie Kanten des Bogens gerichtet.
Als besonders geeignet zeigte sich eine Teilung der Führungsfläche in 3 Zonen über die Breite (Stabilisierungszone, rechte und linke Straffzone):
Durch die an eine Symmetrieachse symmetrisch liegende Stabilisierungszone, wird in diesem Bereich ein gleichmäßiges Luftpolster erreicht, was gleichzeitig eine Straffwirkung entgegen der Förderrichtung F auf den Bogen ausübt und der, durch die in Straffzonen erzeugten Injektorwirkung, (d. h. Luft wird aus der Stabilisierungszone abgeführt), entgegenwirkt.
Beidseitig der Stabilisierungszone schließen sich Straffzonen an, in denen die Düsen mit einer Förderrichtung F von der Symmetrieachse wegweisend jeweils einen Winkel von 120° bis 160° bzw. - 120° bis - 150° einschließen. In den Straffzonen wird eine Straffwirkung in Richtung der nachlaufenden Kanten der Bogen erzeugt und gleichzeitig die Luft sowohl aus der Stabilisierungs- als auch aus der Straffzone abgeführt. Somit kann über die Förderrichtung F gesehen, die Höhe des Luftpolsters nicht anwachsen.
In einer insbesondere für dünne, labile Bogen, die stark zum Flattern neigen, geeigneten Anordnung sind die Düsen derart gerichtet, daß jeder Blasstrahl durch einen zweiten, zum ersten annähernd rechtwinklig blasenden Luftstrahl unterbrochen wird, so daß keine Wellenbildung durch einen durchgehenden Strahl hervorgerufen wird, d. h. der Blasstrahl jeder Düse breitet sich nur über eine kurze Distanz geradlinig aus. Durch zwei vorherrschende, im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Blasrichtungen wird Flattern, d. h. Wellenbildung, die sich in Blasrichtung bewegt, unterdrückt.
Dabei zeigen trotzdem die Resultierenden der Blasrichtungen der Düsen in Richtung nachlaufende Kanten, um den gewünschten Straffeffekt zu erzielen. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen
- Fig. 1
- einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich einer Düse, in Längsrichtung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Ausschnittes,
- Fig. 3
- einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich einer Düse in Querrichtung,
- Fig. 4
- eine Draufsicht über die gesamte Breite der erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 5
- eine Draufsicht entsprechend Fig. 4 eines zweiten Ausführungsbeispiels.
- Eine in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Düse 1 wird anhand Fig. 1 bis 3 näher erläutert: Die Düse 1 ist in eine geschlossene Führungsfläche 2 eines Blaskastens 5, die sich entlang einer Förderstrecke eines Bogens 3 erstreckt, eingebracht. So wird z. B. mittels eines Tiefziehwerkzeuges ein geradliniger Schnitt der Breite B und gleichzeitig eine Leitfläche 4, die um Winkel Alpha 2° bis 6° in den Blaskasten 5 hinein abgesenkt ist, hergestellt.
- Die so hergestellte Düse 1 hat eine Blasöffnung 6 mit einer Luftaustrittsquerschnittsfläche A, die sich aus der Höhe h und der Breite b ergibt. Breite b und Höhe h stehen im Verhältnis b/h = 5 bis 10 und die Breite b kann 5 bis 20 mm betragen. Von der Blasöffnung 6 ausgehend wird die Strömung eines gasförmigen Mediums z. B. Luft entlang der Leitfläche 4 geführt. Diese Leitfläche 4 wird von der Blasöffnung 6, zwei in einem Öffnungswinkel Beta von 20° bis 50° - bezogen auf die Linie Schnittes 6 - divergierenden Rändern 7, 8 und einem kreisbogenförmigen, der Blasöffnung b gegenüber liegenden Übergang 9 von der Leitfläche 4 zur Führungfläche 2, mit dem Radius R (R/b = 1 bis 3) begrenzt. Die divergierenden Ränder 7, 8 bilden geschlossene Seitenflächen zwischen der Führungsfläche 2 und der gegen die Führungsfläche 2 abgesenkten Leitfläche 4. Hierdurch ergibt sich als Düse 1 eine Flachstrahldüse mit gerichteten, leicht divergierenden Strahl. Diese Düse 1 wird mit einem Druck von 100 bis 500 PA beaufschlagt. Als gasförmiges Medium wird im vorliegenden Beispiel Luft oder mit Lösemittel bzw. Wasser angereicherte Luft verwendet.
- In Fig. 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eine Anordnung einer Vielzahl der oben beschriebene Düsen 1 über die Breite und Länge der Führungsfläche 2 einer Bogenleiteinrichtung dargestellt. Die Düsen 1 sind bezüglich einer in Förderrichtung F verlaufenden Svmmetrieachse 14 symmetrisch mit einer Teilung t angeordnet. Zwei aufeinander folgende, über die Breite der Führungsfläche 2 erstreckende Düsenreihen 11, 12 sind um eine halbe Teilung t bezüglich einer Symmetrieachse 13, die entlang der Förderrichtung F verläuft, versetzt. Die Teilung t ergibt sich in Abhängigkeit des Öffnungswinkels Beta, der eine Breite BL des Luftstrahls im Abstand der Teilung t von der Blasöffnung bestimmt. Das Verhältnis der Teilung t zu einer Breite BL des Luftstrahls im Abstand der Teilung t von der Blasöffnung beträgt vorzugsweise t/BL ca. 1 - 2. Die Gesamtfläche der Blasöffnungen 6 beträgt 0,1% bis 1% der Fläche der Führungsfläche 2.
Die Führungsfläche 2 ist durch die Anordnung der Düsen 1 über die Breite in drei Zonen 14, 16, 17 unterteilt. Eine Stabilisierungszone 14 liegt symmetrisch zu beiden Seiten der Symmetrieachse 14, daran schließt sich jeweils eine Straffzone 16, 17 an.
In der Stabilisierungszone 14 sind die Düsen 1 entgegen der Förderrichtung F ausgerichtet, während in den beiden Straffzonen 16, 17 die Düsen 1 mit der Förderrichtung F von der Symmetrieachse 13 wegweisend einen Winkel Gamma von 120° - 150° einschließen, im vorliegenden Beispiel 135°. Die Blasrichtung zeigt hier annähernd auf nachlaufende Kanten 18, 19 eines Bogens 3.
Sich ergebende Resultierende R1, R2, R3 der Blasrichtung der Düsen 1 zeigen somit in der Stabilisierungszone 14 entgegen der Förderrichtung F und in den beiden Straffzonen 16, 17 annähernd auf die nachlaufenden Kanten 18, 19 des Bogens 3. - Auch im in Fig. 5 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel sind Stabilisierungszone 14 und Straffzonen 16, 17 vorhanden, wobei die Düsenreihen 11, 12 in den beiden Straffzonen 16, 17 nicht um eine halbe Teilung t versetzt sind.
Die Stabilisierungszone 14 wird hier durch eine auf der Symmetrieachse 13 verlaufenden Düsenreihe 21 gebildet, zu deren Seiten unter einen Winkel von 45° abwechselnd zur Symmetrieachse 13 hin- und wegblasende, aber entgegen der Förderrichtung F blasende Düsenreihen 22, 23 eingebracht sind. In den Straffzonen 16, 17 schließen die Düsen 1 mit der Förderrichtung F einen Winkel Gamma wechselnd von 100° - 120° bzw. 160° - 170° von der Symmetrieachse 13 wegweisend ein. - Beiden Düsenanordnungen (Fig. 4 und Fig. 5) ist gemeinsam, daß das Verhältnis von Teilung t zur Breite BL des Luftstrahls in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel Beta, t/BL = 1 - 2 beträgt. Die Resultierenden R1 der Blasrichtungen der Stabilisierungszonen 14 verlaufen parallel entgegen der Förderrichtung F, während in den Straffzonen 16, 17 die Resultierenden R2, R3 mit der Förderrichtung F einen Winkel von 135° von der Symmetrieachse 14 wegweisend einschließen.
- Bei den Düsenanordungen beider Beispiele wird erreicht, daß jeder Düse 1 eine nachfolgende Düse 1 zugeordnet ist, die in den Rückraum der vorlaufenden Düse 1 bläst.
Durch die Düsenanordnung entsprechend Fig. 5 kann in den Straffzonen 16, 17 keine durchgehende geradlinige Strömung entstehen, da jeder Düse 1 eine zweite, zur ersten annähernd senkrecht blasenden Düse 1 zugeordnet ist, die den Blasstrahl der ersten Düse 1 seitlich ablenkt.
Die Breite der Stabilisierungszone 11 ist in vorteilhafter Weise kleiner als das kleinste Format der zu führenden Bogen 3, während die Breite der geschlossenen Führungsfläche 2 größer als das größte Format der zu führenden Bogen sein sollte. - Im vorliegenden Beispiel beträgt die maximale Formatbreite des Bogens 3 ca. 1000, mm die minimale Formatbreite des Bogens 3 ca. 500 mm und die Breite der Führungsfläche 2 ca. 1100 mm. Die Länge der Führungsfläche 2 erstreckt sich entlang der Bogenförderstrecke beispielsweise zwischen zwei Druckwerke bzw. einem Druckwerk und einer Auslage einer Rotationsdruckmaschine.
-
- 1
- Düse
- 2
- Führungsfläche, geschlossen
- 3
- Bogen
- 4
- Leitfläche
- 5
- Blaskasten
- 6
- Blasöffnung
- 7
- Rand
- 8
- Rand
- 9
- Übergang, kreisbogenförmig
- 10
- -
- 11
- Düsenreihe
- 12
- Düsenreihe
- 13
- Symmetrieachse
- 14
- Stabilisierungszone
- 15
- -
- 16
- Straffzone
- 17
- Straffzone
- 18
- Kante, nachlaufende
- 19
- Kante, nachlaufende
- 20
- -
- 21
- Düsenreihe
- 22
- Düsenreihe
- 23
- Düsenreihe
- A
- Luftaustrittsquerschnittsfläche
- BL
- Breite des Luftstrahles
- F
- Förderrichtung
- R
- Radius der Leitfläche (9)
- R1
- Resultierende der Blasrichtung (14)
- R2
- Resultierende der Blasrichtung (17)
- R3
- Resultierende der Blasrichtung (16)
- b
- Breite der Blasöffnung 6
- h
- Höhe der Blasöffnung 6
- t
- Teilung der Düsen 1
- Alpha
- Winkel, um den die Leitfläche 4 in die Führungsfläche 2 abgesenkt ist
- Beta
- Öffnungswinkel der Leitfläche 4
- Gamma
- Winkel, den die Blasrichtung der Düsen 1 mit der Förderrichtung F einschließt
Claims (6)
- Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen (3) oder Bahnen in Verarbeitungsmaschinen, insbesondere Rotationsdruckmaschinen, mit einer vielzahl in einer ansonsten geschlossenen, den Bogen oder Bahnen zugewandten Führungsfläche eingearbeiteten Düsen, wobei eine Anordnung der Düsen die Führungsfläche (2) über eine Breite in mindestens drei Zonen, einer symmetrisch zu einer Symmetrieachse liegenden Stabilisierungszone und zwei sich an die Stabilisierungszone anschließenden, die Führungsfläche begrenzenden Straffzonen unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Straffzonen (16; 17) die Düsen (1) fit einer Förderrichtung (F) abwechselnd einen Winkel (Gamma) von annähernd 100° bis 120° bzw. 160° bis 170° einschließend angeordnet sind und daß die Düsen (1) in den Straffzonen (16; 17) gegen die Förderrichtung (F) blasend und von der Symmetrieachse (13) wegblasend angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stabilisierungszone (14) abwechselnd Düsenreihen (22) zu der Symmetrieachse (13) blasend und Düsenreihen (23) von der Symmetrieachse (13) wegblasend angeordnet sind, wobei eine Resultierende (R1) von Blasrichtungen der Düsen (1) annähernd parallel, entgegengesetzt zur Förderrichtung (F) verläuft.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (1) in der Stabilisierungszone (14) abwechselnd unter einem Winkel (Gamma) von annähernd 45° zur Symmetrieachse (13) hin- und wegblasend angeordnet sind.
- Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffungen (6) der Düsen (1) jeweils eine geradlinige Luftaustrittsquerschnittsfläche (A) der Breite (b) und Höhe (h) aufweisen, daß an die Blasöffnung (6) eine divergierende, schräg abgesenkte Leitfläche (4) anschließt, die von radialen Rändern (7; 8) und einem kreisförmigen Übergang (9) begrenzt wird, daß die beiden radialen Ränder (7; 8) einen Öffnungswinkel (Beta) zwischen 20° und 50° einschließen.
- Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düse (1) eine nachlaufende Düse (1) zugeordnet ist, die in einen Rückraum der vorlaufenden Düse (1) bläst.
- Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gesamtfläche der Blasöffnungen (6) 0,1% bis 1% der Fläche der Führungsfläche (2) beträgt.
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