DE19916342A1 - Druckbogenumlenkkeil mit Luftauslässen - Google Patents
Druckbogenumlenkkeil mit LuftauslässenInfo
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Abstract
Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine, der für das Zusammenwirken mit einem Umlenkführungsmechanismus ausgebildet ist, welcher betrieben wird, um die laterale Ausrichtung der Vorderkante eines Druckbogens relativ zu dem Keil zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden zu lenken. Der Umlenkkeil umfaßt einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse. Der Balken ist fix angeordnet und umfaßt eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis, planare Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden. Wenigstens ein Luftauslaß schneidet die Scheitelkante.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bogenumlenkkeil für
eine punkturlose Falzmaschine. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung einen Bogenumlenkkeil mit einer Vielzahl
von Luftauslässen, welche Druckluft auslassen und gewünschte
Kräfte auf die umgelenkten Druckbogen ausüben.
In der Druckindustrie wird ein gewünschtes Bild wiederholt auf
einer kontinuierlichen Bahn oder einem Substrat etwa aus
Papier gedruckt. Die Tinte wird getrocknet, indem die Bahn
durch Trockenöfen geführt wird. Bei einem typischen
Druckprozeß wird die Bahn dann (in der Längsrichtung, d. h. der
Bewegungsrichtung der Bahn) geteilt, um eine Vielzahl von
kontinuierlichen Bändern zu erzeugen. Diese Bänder werden
übereinander ausgerichtet, in der Längsrichtung gefalzt und
dann in der Querrichtung geschnitten, um eine Vielzahl von
ungefähr seitenlangen Bahnsegmenten mit mehreren Seiten zu
erzeugen, die als Druckbogen (oder "Signaturen") bezeichnet
werden. Ein Druckbogen kann auch ein einzelnes bedrucktes
Papierblatt sein, das gefalzt wurde oder nicht. Es ist häufig
vorteilhaft, aufeinanderfolgende Druckbogen in
unterschiedlichen Richtungen zu transportieren. Allgemein wird
ein Bogenumlenker verwendet, um einen Druckbogen in einen aus
einer Vielzahl von Pfaden umzulenken.
Das US-Patent 4,373,713 gibt ein Paar von Drehumlenkern (62,
63) an, die Nockenoberflächen aufweisen, um
aufeinanderfolgende Druckbogen alternierend zu
gegenüberliegenden Seiten eines Umlenkkeils (23) umzulenken.
Wenn die Druckbogen an dem Keil vorbeigegangen sind, werden
sie durch ein Bandsystem aufgegriffen, welches innere Bänder
(25, 26) und äußere Bänder (12, 13) umfaßt und die Druckbogen
zu der nächsten Verarbeitung führt.
Das US-Patent 4,729,282 gibt einen ähnlichen Bogenumlenker mit
einem oszillierenden Umlenkführungsglied an, welches
aufeinanderfolgende Bogen zu gegenüberliegenden Seiten eines
Umlenkkeils umlenkt.
Ein Blattumlenker in einer Falzmaschine am Ende einer
Druckpresslinie muß mit der hohen Geschwindigkeit der
Druckpresse betrieben werden können, welche gewöhnlich 2000
Fuß pro Minute (fpm) überschreitet. Es ist wünschenswert,
sowohl die Presse wie die Falzmaschine mit der höchstmöglichen
Geschwindigkeit zu betreiben, um so viele Druckprodukte wie
möglich innerhalb einer bestimmten Zeitdauer zu drucken. Die
physikalischen Qualitäten von Papier und ähnlichen flexiblen
Substraten, welche sich mit einer zu hohen Geschwindigkeit
bewegen, sorgen jedoch häufig für ein Schlagen, Knicken,
Reißen oder Bauschen des Substrats. Die plötzliche Stoßkraft
zwischen der Vorderkante eines Druckbogens und dem Umlenkkeil
kann zum Beispiel zu einer Beschädigung der Vorderkante des
Druckbogens führen. Weiterhin kann die Hinterkante eines
Druckbogens gegen die Scheitelkante des Umlenkkeils schlagen,
was zu einer Beschädigung der Hinterkante führen kann. Die
Hinterkante des Druckbogens kann dabei reißen oder
unbeabsichtigt an den Ecken gefalzt werden. Die beschädigten
Druckbogen können eine nicht annehmbare Qualität aufweisen und
auch zu Staus in der Falzmaschine führen, wodurch
Ausfallzeiten und Reparaturkosten verursacht werden.
Außerdem kann die Tinte eines bedruckten Druckbogens
verschmiert, verwischt oder auf den Keil übertragen werden,
wenn der Druckbogen mit einer hohen Geschwindigkeit auf den
Umlenkkeil trifft. Die auf den Umlenkkeil übertragene Tinte
kann weiterhin unansehnliche Schmierspuren auf folgenden
Druckbogen verursachen.
Viele dieser Defekte verstärken sich, wenn die Geschwindigkeit
der Druckpresse und der Falzmaschine eine bestimmte Höhe
überschreitet. Zum Beispiel können derartige Defekte
auftreten, wenn die Druckpresse mit einer Geschwindigkeit von
2300 fpm betrieben wird, während sie nicht auftreten, wenn die
Druckpresse mit einer Geschwindigkeit von 2200 fpm betrieben
wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung anzugeben, welche die Möglichkeit der Beschädigung
der Druckbogen in einer Falzmaschine minimiert.
Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der
Minimierung der Beschädigung der Vorder- und der Hinterkante
eines durch eine Falzmaschine umgelenkten Druckbogens, so daß
die Druckpresse und die Falzmaschine mit höheren
Geschwindigkeiten betrieben werden können.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der
Minimierung der Tintenübertragung auf den Umlenkkeil, so daß
die Druckpresse und die Falzmaschine mit höheren
Geschwindigkeiten betrieben werden können.
Die vorliegende Erfindung gibt einen Umlenkkeil für eine
punkturlose Falzmaschine an, wobei der Umlenkkeil für das
Zusammenwirken mit einem Umlenkführungsmechanismus ausgebildet
ist, welcher die laterale Ausrichtung einer Vorderkante eines
Druckbogens relativ zum Keil zu einem aus einer Vielzahl von
Zusammentragpfaden lenkt. Der Umlenkkeil umfaßt einen
länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im
wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse.
Der Balken ist fest angeordnet und umfaßt eine Basis, eine
Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare
Umlenkoberflächen, die sich auseinanderlaufend von der
Scheitelkante erstrecken. Der Keil umfaßt weiterhin wenigstens
einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden
werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit
dem Lufteinlaß verbunden sind und die planaren
Umlenkoberflächen durchschneiden. In einer Ausführungsform
schneidet wenigstens ein Luftauslaß die Scheitelkante.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt gibt die
vorliegende Erfindung einen Bogenumlenker zum Umlenken eines
Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden
an, welcher für das Zusammenwirken mit einer
Schneideinrichtung in einer punkturlosen Falzmaschine
ausgebildet ist, in welcher eine Bahn in eine Vielzahl von
einzelnen Druckbogen geschnitten wird. Der Bogenumlenker
umfaßt einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der
lateralen Ausrichtung der Vorderkante eines Druckbogens zu
einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden. Der
Bogenumlenker umfaßt weiterhin einen Umlenkkeil, welcher die
Vielzahl von Zusammentragpfaden voneinander trennt. Der
Umlenkkeil weist einen im wesentlichen dreieckigen Körper mit
planaren Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von
einer Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit
einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine
Vielzahl von Luftauslässen auf, die mit dem Lufteinlaß
verbunden sind und die planaren Umlenkoberflächen schneiden.
Der Bogenumlenker umfaßt weiterhin eine Bogensteuereinrichtung
stromabwärts nach dem Keilscheitel mit einem durch Rollen und
Bänder gebildeten Walzenspalt, wobei der Walzenspalt zu der
durch eine der planaren Umlenkoberflächen definierten Ebene
versetzt ist und wobei die durch die Luftauslässe ausgelassene
Druckluft die Vorderkante des Druckbogens zu diesem
Walzenspalt lenkt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer punkturlosen
Falzmaschine, welche einen Umlenkkeil in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Fig. 2 ist eine Darstellung des Umlenkkeils, der
Luftauslässe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
umfaßt.
Fig. 3 ist eine Darstellung der anderen Seite des in
Fig. 2 dargestellten Umlenkkeils.
Fig. 4 ist eine Darstellung einer anderen Ausführungsform
des Umlenkkeils in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 5 ist eine Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt einen
Umlenkkeil, welcher konkave Umlenkoberflächen umfaßt.
Fig. 6 ist eine Darstellung des Umlenkkeils aus der Sicht
der Linie 6-6 in Fig. 2.
Bevor im folgenden eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ausführlich erläutert wird, soll deutlich gemacht
werden, daß die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung nicht
auf die Details des Aufbaus und der Anordnung beschränkt ist,
welche in der folgenden Beschreibung erläutert werden bzw. in
den Zeichnungen gezeigt sind. Die vorliegende Erfindung kann
durch andere Ausführungsformen realisiert werden und in
anderer Weise ausgeführt werden. Weiterhin ist zu beachten,
daß die hier verwendete Terminologie der Beschreibung dient
und die vorliegende Erfindung keineswegs einschränkt.
Fig. 1 der Zeichnungen zeigt in schematischer Weise eine
Falzmaschine 10, die als Teil einer mit Hochgeschwindigkeit
arbeitenden Druckpresse vorgesehen ist. Die Falzmaschine 10
umfaßt einen Formungsbereich 12, einen Antriebsbereich 14,
einen Schneidbereich 16, einen Umlenkbereich 18 und einen
Zusammentragbereich 20.
Insbesondere umfaßt der Formungsbereich 12 ein im wesentlichen
dreieckig geformtes Formungsbrett 22, welches eine
Materialbahn (oder mehrere in der Längsrichtung geteilte
Abschnitte der Bahn, welche als "Bänder" bezeichnet werden,
wobei die Bänder typischerweise übereinander ausgerichtet
sind) empfängt und dieselben falzt. Das Falzen erfolgt in der
Richtung parallel zu der Bewegungsrichtung der Bahn. Die
gefalzte Bahn wird dann unter Verwendung eines Paares von
Quetschwalzen 24 durch den Antriebsbereich 14 nach unten
eingezogen. Der Antriebsbereich 14 umfaßt Paare aus jeweils
oberen und unteren Walzen 26 und 28. Diese Antriebswalzen
transportieren die Bahn zu Konditionierungswalzen 32 im
Schneidbereich 16. Die Bahn passiert dann eine
Schneideinrichtung 34, in welcher die Bahn in eine Vielzahl
von einzelnen Druckbogen unterteilt wird. Die
aufeinanderfolgenden Druckbogen treten entlang eines
Umlenkpfades 36 in den Umlenkbereich 18 ein. Die Druckbogen
werden seriell mit Hilfe von gegenüberliegenden Bändern zu
einem Bogenumlenker 38 geführt, welcher einen oszillierenden
Umlenkführungsmechanismus 40 und einen Umlenkkeil 42 umfaßt.
Der Bogenumlenker 38 lenkt einen Druckbogen zu einem
ausgewählten aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden 43, 45.
Der Druckbogen tritt dann in den Zusammentragbereich 20 ein
und wird entlang eines der Zusammentragpfade zu einer
Zieleinrichtung wie einer Lüftungseinrichtung 46 und weiter zu
einer Beförderungseinrichtung (nicht gezeigt) wie einer aus
dem Stand der Technik bekannten schindelnden
Beförderungseinrichtung geführt.
Insbesondere umfaßt die Schneideinrichtung 34 ein Paar von
entgegengesetzt rotierenden Schneidzylindern 50 und 52. Ein
Zylinder weist ein Paar von Schneidmessern 54 auf und der
andere Zylinder ist mit einem Paar von Vertiefungen 56
ausgebildet. Da die Zylinder jeweils Paare von Messern und
gegenüberliegende Vertiefungen umfassen, werden zwei
Schneidaktionen pro Rotation der Zylinder vorgenommen. Eine
geeignete und dem Fachmann bekannte Zeitsteuereinrichtung
sieht eine korrekte Registerhaltung des Bildes auf der Bahn
bezüglich der Schneideinrichtung 34 vor, um richtige
Schnittpositionen für die Bahnsegmente sicherzustellen.
Wie zuvor genannt, umfaßt der Bogenumlenker 38 den
oszillierenden Umlenkführungsmechanismus 40 und den Umlenkkeil
42. Der Mechanismus 40 umfaßt ein Paar von
Umlenkmitläuferwalzen 58, 60, welche auf angetriebenen, sich
drehenden Exzenterscheiben (nicht gezeigt) befestigt sind. Der
Mechanismus 40 lenkt die laterale Ausrichtung der Vorderkante
des Druckbogens relativ zu dem Keil 42, der die zwei
Zusammentragpfade 43, 45 trennt. Der Mechanismus 40 bewegt
sich im wesentlichen in einer Umlenkebene hin und her, welche
eine im wesentlichen zum Umlenkpfad 36 senkrecht ausgerichtete
Komponente aufweist. Ein derartiger Umlenker ist in dem
US-Patent 4,729,282 von Quad/Tech in Pewaukee, Wisconsin
beschrieben, das hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Alternativ dazu können in Verbindung mit der vorliegenden
Erfindung ein Umlenkführungsmechanismus wie der in dem
US-Patent 4,373,713 beschriebene oder andere bekannte
Umlenkführungsmechanismen verwendet werden.
Die Druckbogen werden unter der Steuerung der Druckbogen-
Steuereinrichtung, welche eine primäre Druckbogen-
Steuereinrichtung 70 und sekundäre Druckbogen-
Steuereinrichtungen 72, 74 umfaßt, durch den Umlenkpfad 36 und
weiter zu einem ausgewählten der Zusammentragpfade 43, 45
geführt. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand
Umlenker zwischen der primären Druckbogen-Steuereinrichtung 70
und den entsprechenden sekundären Druckbogen-
Steuereinrichtungen 72, 74 kürzer als die Länge des
umzulenkenden Druckbogens. Dementsprechend steuert die
ausgewählte sekundäre Druckbogen-Steuereinrichtung die
Vorderkante 125 des Druckbogens 126 bevor die primäre
Druckbogen-Steuereinrichtung die Steuerung der Hinterkante 127
desselben Druckbogens beendet. Unter Vorderkante und
Hinterkante sind hier jeweils ungefähr der erste bzw. der
letzte Zoll des Druckbogens zu verstehen. Der
Umlenkführungsmechanismus 40 übt keine Druckkontrolle auf den
abgelenkten Druckbogen aus.
Die primären und sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen
umfassen vorzugsweise gegenüberliegende (einander zugewandte)
Bänder, die in einer Endlosbandkonfiguration um Walzen herum
geführt sind. Insbesondere umfaßt die primäre Druckbogen-
Steuereinrichtung ein erstes Umlenkband 78 und ein zweites
Umlenkband 80, welche in separaten kontinuierlichen Schleifen
in den gezeigten Richtungen zirkulieren und in einem
Walzenspalt zwischen den Mitläuferwalzen 82 in der Nähe des
Ausgangs des Schneidbereich 16 zusammengeführt werden. Die
Antriebswalzen 84 und 86 treiben die Umlenkbänder 78 und 80
jeweils um die Mitläuferwalzen 82, eine Vielzahl von
Mitläuferwalzen 88, entsprechende Mitläuferwalzen 62, 64 und
entsprechende Mitläuferwalzen 66, 68. Beide Umlenkbänder 78,
80 werden durch die entsprechenden Antriebswalzen 84, 86 mit
derselben Geschwindigkeit angetrieben, die typischerweise um 8
bis 15% schneller als die Geschwindigkeit der Druckpresse
ist. Die schnellere Geschwindigkeit der Bänder sorgt dafür,
daß ein Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Druckbogen
vorgesehen wird, wenn die Druckbogen seriell entlang des
Pfades 36 zwischen den Umlenkbändern 78, 80 hindurchgehen. Die
Umlenkbänder 78, 80 werden auch um die Führungswalzen 90 herum
geführt. Die Führungswalzen 90 weisen einen größeren
Durchmesser auf als die anderen Walzen, damit die Druckbogen
beim Richtungswechsel so wenig wie möglich gebogen werden, um
eine Beschädigung durch ein Knittern am Rücken der Druckbogen
zu vermeiden.
Die primäre Druckbogen-Steuereinrichtung 70 umfaßt weiterhin
einen weichen Walzenspalt 120, der durch eine Mitläuferwalze
102 und eine abaxial angeordnete Mitläuferwalze 104 gebildet
wird. Die Walzen 102 und 104 sehen einen Druck zwischen den
Umlenkbändern 78 und 80 vor, wenn diese im Umlenkpfad 36 durch
den weichen Walzenspalt 120 hindurchgehen. Der weiche
Walzenspalt 120 nimmt einen hindurchgehenden Druckbogen unter
Druck auf und treibt denselben positiv an.
Ähnlich umfassen die sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen
72, 74 ein erstes Zusammentragband 92 und ein zweites
Zusammentragband 94, welche ebenfalls in separaten Schleifen
in den gezeigten Richtungen zirkulieren. Die
gegenüberliegenden Zusammentragbänder 92, 94 teilen sich einen
gemeinsamen Pfad mit den Umlenkbändern 78, 80 entlang der
Zusammentragpfade 43, 45, welche stromabwärts nach dem
Umlenkkeil 42 beginnen. Insbesondere wird das Zusammentragband
92 um die Mitläuferwalze 90, eine Walze 96, eine
Mitläuferwalze 100 und eine Mitläuferwalze 108 geführt. Das
Zusammentragband 94 wird um die Mitläuferwalze 90, eine Walze
98, eine Mitläuferwalze 100 und eine Mitläuferwalze 112
geführt. Weiterhin definieren Bandspannmitläuferwalzen 93, 95
die Pfade des Zusammentragbänder, welche betrieben werden
können, um die Spannung in jeder Bandschleife einzustellen.
Entsprechend kann auch die Spannung der Umlenkbänder 78, 80
mit Hilfe von Bandspannwalzen A und B eingestellt werden,
welche über einen schwenkbaren Hebelarm mit einem Luftaktuator
verbunden sind, der einen einstellbaren Druck anlegt. Da die
Spannung bei allen vier Bändern eingestellt werden kann,
können die Druckbogen mit Hilfe des einstellbaren Drucks
zwischen gegenüberliegenden Bändern gehalten und mit
Bandgeschwindigkeit transportiert werden.
Die Walzen 62 und 96 weisen zwei ähnliche Zahnräder (nicht
gezeigt) auf, welche ineinandergreifen, so daß das Band 92 mit
derselben Geschwindigkeit wie das Band 78 angetrieben wird.
Entsprechend weisen die Walzen 64 und 98 Zahnräder (nicht
gezeigt) auf, welche ineinandergreifen, so daß das Band 94 mit
derselben Geschwindigkeit wie das Band 80 angetrieben wird
(dessen Geschwindigkeit mit der des Bandes 78 identisch ist).
Die sekundäre Druckbogen-Steuereinrichtung 72 umfaßt auch
einen weichen Walzenspalt 122, der durch die Mitläuferwalze
66, welche mit der abaxial angeordneten Mitläuferwalze 108
betrieben wird, das Umlenkband 78 und das Zusammentragband 92
definiert wird. Entsprechend umfaßt die sekundäre Druckbogen-
Steuereinrichtung 74 einen weichen Walzenspalt 124, der durch
die Mitläuferwalze 68, welche mit der abaxial angeordneten
Mitläuferwalze 112 betrieben wird, das Umlenkband 80 und das
Zusammentragband 94 definiert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Umlenkkeils 42 ist in
Fig. 2 und 6 dargestellt. Der Umlenkkeil 42 ist ein länglicher
Balken mit einer Längsachse 44 (in Fig. 6 gezeigt) und einem
im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse
44. Der Keil 42 ist fix angeordnet und umfaßt eine Basis 110
und zwei Seiten, welche auseinanderlaufende planare
Umlenkoberflächen 114, 116 definieren. Vorzugsweise weist der
Keil wie in Fig. 2 gezeigt einen Querschnitt in der Form eines
gleichschenkligen Dreiecks auf. Alternativ dazu kann der
Umlenkkeil 42 wie in Fig. 5 gezeigt Umlenkoberflächen 114, 116
umfassen, welche konkav sind oder jeweils um eine im
wesentlichen zu der Längsachse 44 parallelen Achse gekrümmt
sind. In jedem Fall weist die gegenüber der Basis 110 und in
der Nähe der Umlenkwalzen 58 und 60 vorgesehene Scheitelkante
117 des Keils 42 eine gerundete oder runde Oberfläche 118 auf.
Die Umlenkoberflächen 114, 116 erstrecken sich in
auseinanderlaufenden Richtungen von der Scheitelkante 117.
Der Keil 42 umfaßt weiterhin eine Vielzahl von Luftauslässen,
welche mit Abständen zueinander auf der äußeren Peripherie des
Keils 42 vorgesehen sind. Insbesondere sind ein oder mehrere
Luftauslässe 128 auf der Scheitelkante 117 des Keils 42
vorgesehen, während mehrere andere Luftauslässe mit Abständen
zueinander die beiden planaren Umlenkoberflächen 114, 116
durchschneiden. Die Luftauslässe 130 sind mit einem Winkel
gegenüber der (durch die Basis 110 definierten) Horizontalen
nach unten ausgerichtet, während die Luftauslässe 132 und 134
im wesentlichen horizontal in bezug auf die Basis 110
ausgerichtet sind. Weiterhin können die Luftauslässe 130, 132
und 134 senkrecht zu den planaren Ablenkungsoberflächen 114,
116 ausgerichtet sein, d. h. die Achse jedes Auslasses ist in
diesem Fall senkrecht zu der planaren Umlenkoberfläche
ausgerichtet. Fig. 6 ist eine seitliche Ansicht des
Umlenkkeils 42 aus der Sicht der Linie 6-6 in Fig. 2 und zeigt
die Ausrichtung und die Größe der Luftauslässe 128, 130, 132
und 134.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist das hintere Ende des Keils 42
eine Vielzahl von Lufteinlässen 136 auf, welche dafür
ausgebildet sind, Anschlußstücke von Luftleitungen
aufzunehmen, durch welche Druckluft von einer Druckluftquelle
zu dem Keil zugeführt wird. Jeder Lufteinlaß 136 ist im
Inneren des Keils mit einer Reihe von Luftauslässen entlang
der Tiefe des Keils verbunden. Die Lufteinlässe 136 können
auch auf dem vorderen Ende oder auf der Basis 110 des Keils
vorgesehen sein. Wenn zum Beispiel ein Lufteinlaß am vorderen
und am hinteren Ende des Keils für jeweils eine Reihe von
Luftauslässen vorgesehen werden, dann könnte eine
gleichmäßigere Verteilung der aus jedem Luftauslaß
austretenden Luft ermöglicht werden. Ein Luftdruckregler oder
eine pneumatische Nadelventilanordnung (nicht gezeigt) kann zu
jeder Einlaßluftleitung hinzugefügt werden, um eine
individuelle Druckkontrolle für jede Einlaßluftleitung
vorzusehen. Die durch ein pneumatisches Nadelventil
vorgesehene Luftdrucksteuerung könnte entweder intern oder
extern zu dem Umlenkkeil vorgesehen werden.
Wenn sich während des Betriebs ein Druckbogen 126 entlang des
Umlenkpfades 36 dem Umlenker nähert, dann lenkt der
Umlenkmechanismus 40 den Druckbogen 126 mit Hilfe des
Umlenkkeils 42 zu dem korrekten der beiden Zusammentragpfade
43, 45. Im folgenden wird beschrieben, was passiert, während
der Druckbogen 126 dem Zusammentragpfad 43 folgt. Eine
ähnliche Beschreibung gilt, wenn der Druckbogen 126 dem
Zusammentragpfad 45 folgt. Druckluft wird aus den Auslässen
130 ausgegeben und leicht nach unten gerichtet. Die Druckluft
wird weiterhin aus den anderen Auslässen 132, 134 und 118
ausgegeben. Eine Luftgrenzschicht wird zwischen dem Keil 42
und dem Druckbogen 126 geschaffen, wobei ein Teil der
Luftschicht dem Druckbogen 126 folgt, während dieser entlang
der Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 getrieben wird. Die
Luftschicht vermindert den Stoß der Vorderkante 125 des
Druckbogens 126 gegen den Keil 42, reduziert die Reibung
zwischen dem Druckbogen 126 und der Umlenkoberfläche 114 und
drückt weiterhin den Druckbogen 126 gegen das Band 78, um
einen verbesserten positiven Antrieb vorzusehen. Die Reduktion
der Reibung zwischen dem Druckbogen 126 und der
Umlenkoberfläche 114 reduziert die Übertragung von Tinte auf
den Umlenkkeil 42 und reduziert weiterhin die durch das Reiben
des Druckbogens gegen die Umlenkoberfläche 114 erzeugte
statische Elektrizität. Der Fluß der Druckluft aus den
Auslässen 132 und 134 veranlaßt, daß die Vorderkante 125 des
Druckbogens 126 an dem zwischen den zwei Bändern 78, 92
gebildeten Walzenspalt 122 gegen das Band 92 schlägt. Der
Walzenspalt 122 ist zu der durch die planare Umlenkoberfläche 114
des Keils 42 definierten Ebene versetzt. Es ist besser,
wenn der Druckbogen 126 am Walzenspalt 122 und nicht am Punkt
140 (welcher in der durch die planare Umlenkoberfläche 114
definierten Ebene liegt) auf das Band 92 trifft, weil die
Stoßkraft am weichen Walzenspalt 122 geringer ist.
Die aus der Vielzahl von Auslässen 128 ausgestoßene Druckluft
hält den hinteren Teil 127 des Druckbogens 125, während der
Druckbogen 126 dem Zusammentragpfad 43 folgt, so daß der
hintere Teil 127 nicht so hart auf die Scheitelkante des Keils
trifft. Die gerundete Kante des Scheitels 118 hilft auch, eine
Beschädigung des Druckbogens wie etwa durch Risse oder Knicke
am hinteren Ende 127 des Druckbogens 126 zu verhindern. Diese
Merkmale ermöglichen es, die Druckpresse und die Falzmaschine
mit schnelleren Geschwindigkeiten zu betreiben als zuvor
möglich war.
Fig. 4 stellt eine zweite Ausführungsform des Umlenkkeils 42
sowie Teile der primären Druckbogen-Steuereinrichtung 70 und
der sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen 72 dar, wobei zu
beachten ist, daß die Steuereinrichtung 74 identisch wie die
Steuereinrichtung 72 aufgebaut ist. Auch in dieser
Ausführungsform ist der fix angeordnete Keil 42 ein länglicher
Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen
dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse. In dieser
Ausführungsform definieren die Umlenkoberflächen 114, 116 im
Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform jedoch einen
viel kleineren Winkel θ an der Scheitelkante 117. Der Winkel θ
beträgt ungefähr 20°. Die Länge der Basis 110 des Keils 42
reicht aus, um Mitläuferwalzen 108, 112 und separate
Zusammentragbänder 92, 94 vorzusehen. Weiterhin sind
Führungswalzen 144, 146 vorgesehen, um das Band 78 in der Nähe
der Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 zu führen. Die
Führungswalzen 144, 146 bewegen das Band 78 näher an die
Umlenkoberfläche 114 des Keils 42, so daß es gegen die
Oberfläche drückt, wobei ein Zwischenraum vorgesehen wird, der
groß genug ist, um die Dicke des Druckbogens aufzunehmen, ohne
denselben zu zusammenzudrücken. Weiterhin ist die Position der
Walze 66' gegenüber der Position der Walze 66 in Fig. 1 und 2
verschoben, so daß deren Achse in derselben horizontalen Ebene
wie die Achse der Walze 108 liegt. Die Walze 68' ist ähnlich
verschoben. Der zwischen den Walzen 66 und 108 gebildete
Walzenspalt ist näher an der durch die planare
Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 definierten Ebene
vorgesehen. Wegen des kleineren Winkels θ an der Scheitelkante
des Umlenkkeils ist jetzt im Umlenker der Abstand zwischen dem
durch die Walzen 102 und 104 gebildeten weichen Walzenspalt
120 und dem durch die Walzen 66' und 108 gebildeten
Walzenspalt größer als die Länge des abzulenkenden
Druckbogens. Um eine positive Antriebskraft auszuüben, ohne
auf dem Druckbogen 126 zu gleiten, wenn sich der Druckbogen
zwischen dem Walzenspalt 120 und dem Walzenspalt 122 befindet,
umfaßt der Keil 42 eine Vielzahl von Luftauslässen 150 mit
entsprechenden Lufteinlässen, die mit den Luftauslässen
verbunden sind und mit einer Druckluftquelle verbunden werden
können.
Im folgenden wird der Betrieb des Umlenkkeils beschrieben,
während der Druckbogen entlang der linken Seite des Keils
geführt wird, wobei zu beachten ist, daß der Betrieb ähnlich
ist, wenn der Druckbogen entlang der rechten Seite des Keils
geführt wird.
Während des Betriebs wird die vordere Kante 125 eines
Druckbogens 126 durch die primäre Druckbogen-Steuereinrichtung
70 zum Keil 42 geführt. Wenn der hintere Teil 127 des
Druckbogens 126 aus dem oberen Walzenspalt 120 ausgegeben
wird, dann wirkt die Druckluft aus den Luftauslässen 150
entlang der Umlenkoberfläche 114 mit dem Band 78 zusammen, um
eine positive Antriebskraft ohne ein Gleiten des Druckbogens
126 sowie eine Steuerung der Vorderkante 125 des Druckbogens
126 vorzusehen, bis die Vorderkante 125 den Walzenspalt 122
erreicht. Wegen des kleinen Winkels θ an der Scheitelkante 117,
der durch die Umlenkoberflächen 114, 116 definiert wird, ist
auch der Winkel reduziert, mit welchem die Vorderkante 125 des
Druckbogens 126 gegen die Umlenkoberfläche 114 des Keils
stößt, wodurch die Stoßkraft und damit die Beschädigung der
Vorderkante des Druckbogens bei einer bestimmten
Geschwindigkeit reduziert wird. Dabei ist zu beachten, daß der
Stoßwinkel gleich dem Winkel θ geteilt durch 2 ist. In der
bevorzugten Ausführungsform ist θ gleich 20 Grad, so daß der
Stoßwinkel gleich 10 Grad ist.
Dabei wird der Druckbogen 126 auch um einen kleineren
Umlenkwinkel gedreht, welcher als der Winkel zwischen dem
eintretenden Druckbogen vor dem Keil und dem austretenden
Druckbogen nach dem Keil definiert ist. Ein kleinerer
Umlenkwinkel bedeutet eine geringere Übertragung von Tinte auf
den Keil. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der
Scheitelwinkel θ 20°, wobei ein Druckbogen nach links oder
rechts jeweils um 10° abgelenkt wird. In der bevorzugten
Ausführungsform ist der Umlenkwinkel für nach rechts
abgelenkte Druckbogen gleich dem Umlenkwinkel für nach links
abgelenkte Druckbogen. Es können jedoch auch ungleiche
Umlenkwinkel verwendet werden. Die Reduktion der Stoßkraft auf
den Druckbogen und die Reduktion der Übertragung von Tinte
bedeuten, daß die Falzmaschine und die Druckpresse mit einer
höheren Geschwindigkeit betrieben werden können als zuvor
möglich war.
Eine andere Möglichkeit zum Minimieren des Scheitelwinkels θ
besteht darin, eine der Walzen 108, 112 von Fig. 4 niedriger
als die andere und teilweise unterhalb der anderen angeordnet
vorzusehen. Weiterhin kann die Umlenkoberfläche des Keils auf
der Seite länger vorgesehen werden, auf welcher die Walze
niedriger angeordnet ist.
Die vorstehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient
der Darstellung und Beschreibung. Dabei ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform
beschränkt. Folglich können durch den Fachmann Variationen und
Modifikationen in Übereinstimmung mit den vorstehenden Lehren
vorgenommen werden, welche im Umfang der vorliegenden
Erfindung enthalten sind. Die hier beschriebenen
Ausführungsformen erläutern bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, wobei der Fachmann die Erfindung in
dieser oder in anderen Ausführungsformen und mit verschiedenen
für bestimmte Anwendungen oder Verwendungen erforderlichen
Modifikationen nutzen kann. Die beigefügten Ansprüche umfassen
alternative Ausführungsformen, soweit dies durch den Stand der
Technik gestattet ist.
Claims (20)
1. Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine, wobei der
Umlenkkeil für das Zusammenwirken mit einem
Umlenkführungsmechanismus ausgebildet ist, welcher betrieben
wird, um die laterale Ausrichtung der Vorderkante eines
Druckbogens relativ zum Scheitel des Keils zu einem aus einer
Vielzahl von Zusammentragpfaden zu lenken, wobei der
Umlenkkeil umfaßt:
einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfaßt, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken,
einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, und
eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden.
einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfaßt, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken,
einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, und
eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden.
2. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Luftauslaß die Scheitelkante schneidet.
3. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Scheitelkante eine im wesentlichen gerundete Oberfläche
definiert.
4. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der im wesentlichen dreieckige Querschnitt die Form eines
gleichschenkligen Dreiecks aufweist.
5. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umlenkoberflächen jeweils um eine Achse gekrümmt sind,
welche im wesentlichen parallel zu der Längsachse ist.
6. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung aus zulassen,
welche im wesentlichen parallel zu der Basis ist.
7. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in der Richtung weg vom Balken nach
außen und nach unten auszulassen.
8. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung auszulassen,
welche im wesentlichen senkrecht zu einer der planaren
Umlenkoberflächen ist.
9. Bogenumlenker zum Umlenken eines Druckbogens zu einem aus
einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, welcher für das
Zusammenwirken mit einer Schneideinrichtung in einer
punkturlosen Falzmaschine ausgebildet ist, in welcher eine
Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen geschnitten
wird, wobei der Bogenumlenker umfaßt:
einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante eines Druckbogens zu einem aus der Vielzahl von Zusammentragpfaden,
einen Umlenkkeil, welcher die Vielzahl von Zusammentragpfaden trennt, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse umfaßt, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis, planare Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen umfaßt, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden, und
eine Druckbogen-Steuereinrichtung mit einem Walzenspalt, der durch Walzen und Bänder gebildet wird, wobei der Walzenspalt stromabwärts nach dem Umlenkkeil angeordnet ist und zu der Ebene versetzt ist, welche durch eine der Umlenkoberflächen definiert wird, und wobei die Druckluft durch die Luftauslässe die Vorderkante des Druckbogens zu dem Walzenspalt lenkt.
einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante eines Druckbogens zu einem aus der Vielzahl von Zusammentragpfaden,
einen Umlenkkeil, welcher die Vielzahl von Zusammentragpfaden trennt, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse umfaßt, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis, planare Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen umfaßt, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden, und
eine Druckbogen-Steuereinrichtung mit einem Walzenspalt, der durch Walzen und Bänder gebildet wird, wobei der Walzenspalt stromabwärts nach dem Umlenkkeil angeordnet ist und zu der Ebene versetzt ist, welche durch eine der Umlenkoberflächen definiert wird, und wobei die Druckluft durch die Luftauslässe die Vorderkante des Druckbogens zu dem Walzenspalt lenkt.
10. Bogenumlenker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheitelkante des Umlenkkeils eine im wesentliche
gerundete Oberfläche definiert.
11. Bogenumlenker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der im wesentlichen dreieckige Querschnitt die Form eines
gleichschenkligen Dreiecks aufweist.
12. Bogenumlenker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung aus zulassen,
welche im wesentlichen parallel zu der Basis ist.
13. Bogenumlenker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung auszulassen,
welche im wesentlichen senkrecht zu einer der planaren
Umlenkoberflächen ist.
14. Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine, wobei der
Umlenkkeil für das Zusammenwirken mit einem
Umlenkführungsmechanismus ausgebildet ist, welcher betrieben
wird, um die laterale Ausrichtung der Vorderkante eines
Druckbogens relativ zum Scheitel des Keils zu einem aus einer
Vielzahl von Zusammentragpfaden zu lenken, wobei der
Umlenkkeil umfaßt:
einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfaßt, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken,
eine Vielzahl von Lufteinlässen, die jeweils individuell mit einem Luftdruckregler und mit einer Druckluftquelle verbunden werden können, und
eine Vielzahl von Luftauslässen, welche eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden und jeweils mit einem aus der Vielzahl von Lufteinlässen verbunden sind.
einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfaßt, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken,
eine Vielzahl von Lufteinlässen, die jeweils individuell mit einem Luftdruckregler und mit einer Druckluftquelle verbunden werden können, und
eine Vielzahl von Luftauslässen, welche eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden und jeweils mit einem aus der Vielzahl von Lufteinlässen verbunden sind.
15. Umlenkkeil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Scheitelkante eine im wesentlichen gerundete Oberfläche
definiert.
16. Umlenkkeil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks
aufweist.
17. Umlenkkeil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umlenkoberflächen jeweils um eine Achse gekrümmt sind,
welche im wesentlichen parallel zu der Längsachse ist.
18. Umlenkkeil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen
ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung aus zulassen,
welche im wesentlichen senkrecht zu einer der planaren
Umlenkoberflächen ist.
19. Bogenumlenker zum Umlenken eines Druckbogens zu einem aus
einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, welcher für das
Zusammenwirken mit einer Schneideinrichtung in einer
punkturlosen Falzmaschine ausgebildet ist, in welcher eine
Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen geschnitten
wird, wobei der Bogenumlenker umfaßt:
einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante des Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden,
einen Umlenkkeil, welcher die Vielzahl von Zusammentragpfaden trennt, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse umfaßt, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis, planare Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit einem Luftdruckregler und mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, und eine Vielzahl von Luftauslässen umfaßt, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden,
ein erstes und ein zweites Umlenkband, welche in separaten geschlossenen Schleifen zirkulieren, entlang eines Umlenkpfades einander kontaktieren und von einem Punkt zwischen dem Umlenkführungsmechanismus und dem Umlenkkeil aus entlang von separaten Zusammentragpfaden auseinanderlaufen,
ein erstes und ein zweites Zusammentragband, welche in separaten geschlossenen Schleifen zirkulieren und jeweils eines der Umlenkbänder entlang der Zusammentragpfade kontaktieren,
eine erste Einrichtung zum Steuern der Druckbogen stromaufwärts vor dem Umlenkführungsmechanismus,
eine zweite Einrichtung zum Steuern der Druckbogen stromabwärts nach dem Umlenkkeil, und
Führungswalzen, welche in Nachbarschaft zu dem Umlenkkeil angeordnet sind und zusammen mit dem von den Luftauslässen ausgegebenen Luftstrom betrieben werden können, um die Druckbogen in Verbindung mit entweder der ersten oder der zweiten Steuereinrichtung steuern zu können.
einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante des Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden,
einen Umlenkkeil, welcher die Vielzahl von Zusammentragpfaden trennt, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse umfaßt, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis, planare Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einen Lufteinlaß, der mit einem Luftdruckregler und mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, und eine Vielzahl von Luftauslässen umfaßt, welche mit dem Lufteinlaß verbunden sind und eine der planaren Umlenkoberflächen schneiden,
ein erstes und ein zweites Umlenkband, welche in separaten geschlossenen Schleifen zirkulieren, entlang eines Umlenkpfades einander kontaktieren und von einem Punkt zwischen dem Umlenkführungsmechanismus und dem Umlenkkeil aus entlang von separaten Zusammentragpfaden auseinanderlaufen,
ein erstes und ein zweites Zusammentragband, welche in separaten geschlossenen Schleifen zirkulieren und jeweils eines der Umlenkbänder entlang der Zusammentragpfade kontaktieren,
eine erste Einrichtung zum Steuern der Druckbogen stromaufwärts vor dem Umlenkführungsmechanismus,
eine zweite Einrichtung zum Steuern der Druckbogen stromabwärts nach dem Umlenkkeil, und
Führungswalzen, welche in Nachbarschaft zu dem Umlenkkeil angeordnet sind und zusammen mit dem von den Luftauslässen ausgegebenen Luftstrom betrieben werden können, um die Druckbogen in Verbindung mit entweder der ersten oder der zweiten Steuereinrichtung steuern zu können.
20. Bogenumlenker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit des ersten und des zweiten
Umlenkbandes gleich der Geschwindigkeit des ersten und des
zweiten Zusammentragbandes ist.
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