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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung verarbeitungstechnischer Vorgänge innerhalb von Druckmaschinen in Aggregatbauweise. DOLLAR A Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Überwachungseinrichtung für die Visualisierung von verarbeitungstechnischen Vorgängen an Druckmaschinen in Aggregatbauweise zu schaffen und die Bedienung derartiger Überwachungseinrichtungen zu erleichtern, wird durch ein modulares, dezentrale Multiplexermodule aufweisendes, mit der Maschinensteuerung gekoppeltes Überwachungssystem gelöst.
    公开号:DE102004015333A1
    申请号:DE200410015333
    申请日:2004-03-30
    公开日:2005-10-27
    发明作者:Matthias Engelmann；Michael Dr.-Ing. Koch；Matthias Reichelt；Withold Schütze；Stefan Singer；Reinhold Stange
    申请人:Koenig and Bauer AG；
    IPC主号:B41F33-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung verarbeitungstechnischerVorgänge innerhalbvon Druckmaschinen in Aggregatbauweise.
    [0002] InDruckmaschinen finden die verschiedensten verarbeitungstechnischenVorgänge,wie z.B. Bogenführung,Farb- oder Feuchtmittelfluss überwiegendaußerhalbdes Blickfeldes des die Druckmaschine bedienenden Druckers statt.Weiterhin sind Bedien- oder Kontrollhandlungen, die nach Sicht erfolgenmüssen,durch die oftmals großeräumliche Distanzzwischen Bedienelementen und den Orten der damit ausgelösten verarbeitungstechnischen Vorgänge oderdurch Schutzeinrichtungen erschwert bzw. unmöglich.
    [0003] Abhilfekann durch die Installation von optischen Sensoren an den zu überwachendenOrten und einer Bildübertragungan den Leitstand geschaffen werden. Es sind Videosysteme an Druckmaschinenbekannt, bei denen pro Überwachungsorteine Kamera angeordnet ist, die das aufgenommene Bild auf einemMonitor am Leitstand visualisiert.
    [0004] ZurFehlerdiagnose an Druckmaschinen ist ein Video- und Audiokommunikationssysteman einer Druckmaschine bekannt ( DE 195 05 692 A1 ), das einer Ferndiagnose-und Fernwartungsstation optische und akustische Signale von denDruckmaschinenaggregaten übermittelnsoll und somit eine optische und akustische Kontrolle der Vorgänge an denDruckmaschinenaggregaten von der Fernwartungsstation aus ermöglicht.Dieses Kommunikationssystem weist optische Sensoren an den Aggregatenauf, z.B. Videokameras oder Endoskope, deren Bildsignale mittels Datenkabel über einenzentralen Multiplexer, der auch die Bildsignale weiterer Aufnahmemittelaufnimmt, zunächstan einen Leitstand und von dort über öffentlicheDatenübertragungswegean die Fernwartungsstation übermitteltwerden.
    [0005] Versorgungs-und Signalleitungen des Video- und Audiokommunikationssystems sindin der Druckmaschine zusammen mit den übrigen Versorgungsleitungenverlegt und übereine separate Datenleitung mit dem Leitstand verbunden. An den Aggregatensind Anschlussleisten fürdie optischen und akustischen Aufnahmemittel vorgesehen. Das Video- undAudiokommunikationssystem ist zentral vernetzt, d.h. die Stromversorgungund die Steuerung der Aufnahmemittel erfolgen unabhängig vonden vorhandenen Einrichtungen an der Druckmaschine über zusätzlichezentrale Einrichtungen, wie z.B. einen gesonderten PC oder über denzentralen Multiplexer. Das Auswählender Videosignalquelle erfolgt aufgrund der auf Fehlerdiagnose gerichtetenZweckbestimmung unabhängigvon den an der Druckmaschine ablaufenden verarbeitungstechnischenVorgängendurch manuelle Bedienhandlungen an einer separaten Bildsignalsteuereinheit.Nachteilig an dieser bekannten Lösungist einerseits ihre mangelnde Flexibilität bei der Anpassung an dieSerienproduktion von Druckmaschinen mit unterschiedlicher Anzahl oderAusgestaltung von Aggregaten, z.B. Druckwerken. Infolge der unterschiedlichenLänge derVerbindungen zwischen den Druckwerken und dem Leitstand und derunterschiedlichen Anzahl an Überwachungsstellenpro Druckmaschine muss die Verkabelung an jede Maschine neu angepasstwerden. Die zentrale Vernetzung besitzt weiterhin den Nachteil, dassdie Anzahl der erforderlichen Multiplexerkanäle von der Maschinenkonfigurationabhängigist und somit keine Seriengeräteverwendbar sind bzw. entweder Eingänge im Multiplexer frei bleiben(Mehrkosten) oder ein zweiter oder mehrere Multiplexer notwendigsind, so dass entsprechende Reserven an verfügbarem Bauraum vorgesehen werdenmüssen. Andererseitsdient das bekannte Fehlerdiagnosesystem ausschließlich derFehler- und Verschleißerkennung.Die Bedienung des Fehlerdiagnosesystems erfolgt deshalb separatund unabhängigvon den aktuell an der Druckmaschine ablaufenden Vorgängen.
    [0006] Nachteiligist darüberhinaus die Verschmutzungsgefährdungder an der Druckmaschine eingesetzten Aufnahmemittel.
    [0007] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung für die Visualisierung vonverarbeitungstechnischen Vorgängenan Druckmaschinen in Aggregatbauweise zu schaffen, die in einerSerienproduktion kostengünstigund flexibel realisiert werden kann und die für den Dauereinsatz geeignetist sowie die Bedienung derartiger Überwachungseinrichtungen zuerleichtern.
    [0008] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1gelöst.
    [0009] Dieerfindungsgemäße Überwachungseinrichtunghat infolge ihrer modularen Struktur den Vorteil, dass ihre KomponentenMultiplexer, Stromversorgung, Bildsignal- und Signalbusleitungen,Schnittstellen zur Maschinensteuerung vollständig in die Aggregatbauweiseder Druckmaschine integriert sind, so dass eine optimale Flexibilität in derAnpassung des Überwachungssystemsan unterschiedlichste Druckmaschinenvarianten und eine hohe Effektivität in derMontage ermöglichtwird. Durch die Ankopplung der Steuerung der Überwachungseinrichtung an dieBedienelemente des Leitstandes und an die Maschinensteuerung werdenautomatisch diejenigen optischen Sensoren aktiviert, die der Überwachung desvom Drucker eingeleiteten verarbeitungstechnischen Vorganges dienen,so dass der Drucker ohne eigene zusätzliche manuelle Bedienhandlungen stetsdie von ihm ausgelöstenVorgängeam Leitstand verfolgen kann. Dadurch kann gleichzeitig das Risiko vonFehlbedienungen an der Druckmaschine verringert werden.
    [0010] DieErfindung soll an einem Ausführungsbeispielnäher erläutert werden.Die dazugehörigen Zeichnungenzeigen in
    [0011] 1 eineschematische Darstellung des modularen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtungan einer Druckmaschine in Aggregatbauweise
    [0012] 2 eineschematische Darstellung eines Multiplexermoduls
    [0013] 3 eineBlasvorrichtung zur Reinigung der optischen Sensoren und Beleuchtungsmittel
    [0014] Wieaus der 1 ersichtlich, besteht eine Druckmaschinein Reihenbauweise beispielhaft aus sieben Aggregaten 1-7 undeiner zentralen Bedienstelle 8 für die Steuerung und Regelungder Druckmaschine, wobei die Aggregate einen Bogenanleger 1,fünf Druckwerke 2-6 undeine Bogenauslage 7 umfassen und die zentrale Bedienstelle 8 der Leitstandder Druckmaschine ist.
    [0015] Innerhalbder Druckmaschine soll beispielsweise die Bogenführung in den Druckwerken 2-6 vor derDruckzone, im Bereich der Bogenübergabezwischen den Druckwerken und im Auslagebereich 7 an derBogenübergabezoneund im aufsteigenden Teil des Auslagekreises mit Hilfe von optischenSensoren 23.2–23.7,die in diesem Fall als Videokameras ausgebildet sind, überwachtwerden. Als Sensoren könntenweiterhin Endoskope, Infrarotsensoren oder Lichtleiter verwendetwerden.
    [0016] Injedem der zu überwachendenfünf Druckwerke 2-6 undim Bereich der Bogenauslage 7 sind Multiplexermodule 10.2-10.7 angeordnet,die alle für denBetrieb der jeweils daran angeschlossenen Videokameras 23.2-23.7 undfür dieSignalübertragung anden Leitstand 8 erforderlichen Komponenten und Schnittstellenenthalten (2). Dabei handelt es sich um • eineStromversorgungseinheit 12 für angeschlossene Videokameras 23 undfür Beleuchtungsmittel 22, • einenMultiplexer 11, 13, 14 zur Steuerungder Stromzufuhr zu den Beleuchtungsmitteln 22 und zur Steuerungder Videosignalübertragung, • eineSchnittstelle fürdie Signalübertragungsmittel 17,die die Multiplexermodule 10 untereinander und mit demLeitstand 8 verbinden und die im vorliegenden Beispielals Videobusleitung ausgeführt sind,und • einenSteuerbus 15 fürdie Kopplung mit der zugeordneten Aggregatsteuereinheit 20.
    [0017] Diefür denBetrieb der Videokameras 23, der Beleuchtungsmittel 22 undMultiplexermodule 10 erforderliche Stromversorgung wirddurch Anschluss der Multiplexermodule 10 an die in jedemAggregat vorhandenen Elektroanschlusskästen, den sogenannten "Elektrogefäßen" 21 hergestellt.Die im Elektrogefäß 21 verfügbare Versorgungsspannungvon 24 V, die Restwelligkeiten und durch Schaltvorgänge in denAggregaten bedingte Spannungsspitzen aufweist, wird innerhalb derStromversorgungseinheit 12 mit Hilfe eines DC-DC-Wandlersim Multiplexermodul 10 auf 12 V transformiert und gleichzeitiggemäß den Anforderungender Signalübertragungstechnikgeglättet.
    [0018] Injedem Multiplexermodul 10 ist ein Decoder 11 vorhanden,der übereinen digitalen Steuerbus 15 mit einer dezentralen Aggregatsteuereinheit 20 kommuniziert,die der zentralen Maschinensteuerung untergeordnet ist. Der Decoder 11 steuertentsprechend den Steuerbefehlen der zugeordneten Aggregatsteuereinheit 20 einVideomodul 14, das die Aufschaltung der gewünschtenBildsignalleitung 18 auf die Videobusleitung 17 vornimmt,und schaltet synchron dazu die Stromversorgung 13 für die Beleuchtungsmittel 22.
    [0019] Decoder 11,geschaltete Stromversorgung 13 und Videomodul 14 bildenden Multiplexer 11, 13, 14.
    [0020] Während dieVideokameras 23 zur Gewährleistungeiner stabilen Bildqualitätständigeingeschaltet sind, werden nur diejenigen Beleuchtungsmittel 22 aktiviert,die den gerade Bilder an den Leitstand übertragenden Videokameras zugeordnet sind.
    [0021] AlsBeleuchtungsmittel 22 kommen Lampen oder LED's zum Einsatz.
    [0022] DieMultiplexer sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Videokanälen für zwei anschließbare Videokameras 23,zwei Ausgängenfür Beleuchtungsmittel 22 undzwei Reserveausgängen zumAnschluss zusätzlicherBeleuchtungsmittel 22 ausgestattet.
    [0023] Anden Objektiven der Videokameras 23 und Abstrahlungsflächen derBeleuchtungsmittel 22 sind darauf gerichtete Blasluftdüsen 28.B, 28.S vorgesehen,die auf einer Befestigungsplatte 27 gemeinsam mit jeweilseiner Videokamera 23 und einem Beleuchtungsmittel 22 angeordnetsind und überseparate Blasluftleitungen 26.8, 26.S, einen Druckluftverteiler 25 undeine Druckluftkupplung 24 an ein (nicht dargestelltes Schaltventilder zentralen Druckluftversorgung der Druckmaschine angeschlossensind (3).
    [0024] DieMultiplexermodule 10 und Videobusleitungen 17 werdenbereits währendder Montage der einzelnen Aggregate zusammen mit allen weiteren, für die Verbindungder Aggregate erforderlichen Versorgungsleitungen installiert. DieBildsignalleitungen 18, Stromversorgungsleitungen und Blasluftleitungen 26.B, 26.S werdenebenfalls bereits währendder Aggregatmontage verlegt, so dass damit eine Nachrüstung derDruckmaschine und alle mit einem nachträglichen Einbau von Zusatzausrüstungenverbundenen Probleme vermieden werden können.
    [0025] ZurVisualisierung der vom optischen Sensor 23 im Druckwerkerfassten Vorgängesind die Leitstandsmonitore 8.1 oder zusätzlicheBildschirme vorgesehen, wobei die Leitstandsmonitore 8.1 oderBildschirme überTouch-Screen-Schaltflächenverfügen können.
    [0026] DieBedienung der Druckmaschine erfolgt über Funktionstasten der Leitstandstastatur 8.2. und/oder über Touch-Screen-Schaltflächen derLeitstandsmonitore 8.1. Die Aggregatsteuereinheiten 20 sindmit zusätzlichenSoftwaremodulen erweitert, die bei Betätigung der Eingabeelemente 8.2 gleichzeitig mitder Auslösungder Aggregatfunktionen (z.B. die Einstellung der Blaskraft einerals Blaseinrichtung ausgebildeten Bogenleiteinrichtung vor der Druckzone)auch die Sensoren 23 aktivieren, die diese Aggregaffunktionen überwachen.
    [0027] Diealternative Wahl von Funk- oder Infrarot – Übertragungsmitteln für die Bild-und Steuersignalübertragungzwischen Multiplexermodul, Leitstand und Maschinensteuerung anstellevon drahtgebundenen Übertragungsmitteln 14, 15, 17 liegtebenfalls im Rahmen der vorliegenden erfinderischen Lösung.
    [0028] ZurWirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung: Sobaldvom Bedienpersonal der Druckmaschine durch Betätigen einer Funktionstasteoder einer Touch-Screen-Schaltfläche 8.2 amLeitstand 8 ein Steuerbefehl zur Auslösung oder Veränderungeines verarbeitungstechnischen Vorganges an die Maschinensteuerungergeht, wird von der dem Vorgang zugeordneten Aggregatsteuereinheit 20 innerhalbder Maschinensteuerung gleichzeitig das entsprechende Multiplexermodul 10 aktiviert.Soll z. B. durch Betätigungder Schaltfläche "Blasluft an" die Blasluft aneiner Glasleiste vor der Druckzone im ersten Druckwerk 2 zugeschaltetwerden, aktiviert die Aggregatsteuereinheit 20.2 gleichzeitigmit der Öffnung des entsprechendenBlasluftventils auch das zugeordnete Multiplexermodul 10.2 imersten Druckwerk 2. Dabei werden vom Multiplexer 11, 13, 14 dieStromversorgung der zugeordneten Beleuchtungsmittel 22.2 eingeschaltetund der Multiplexer-Videoeingang 18 der der Bogenführung zugeordnetenKamera 23.2 auf den Videobus 17 aufgeschaltet.Damit ist die Signalverbindung zum Visualisierungsmittel – z. B.einem Leitstandsmonitor 8.1 – hergestellt und der Druckerkann sofort, ohne weitere Bedienhandlungen vornehmen zu müssen, dieBogenführungim ersten Druckwerk 2 verfolgen. Somit kann der Bedienaufwandund die Gefahr von Fehlbedienungen minimiert werden.
    [0029] Werdenan mehreren Aggregaten 1-7 gleichzeitig verarbeitungstechnischeVorgängeausgelöst, erfolgtdementsprechend die Aktivierung mehrerer Sensoren 23, wobeidann entweder am Leitstandsmonitor 8.1 zwischen den einzelnenBildsignalquellen 23.2-23.7 manuell oder in bestimmtenZeitintervallen umgeschaltet wird oder die Bilder parallel über mehrereSignalübertragungskanäle oder-leitungen 17 an mehrere Leitstandsmonitore 8.1 oderauf die Fenster eines Quadmonitors oder verschiedene Fenster derVisualisierungssoftware übertragenwerden.
    [0030] Danicht alle verarbeitungstechnischen Vorgänge über Eingabeelemente 8.2 vomLeitstand 8 aus gesteuert werden bzw. optische Sensoren 23 an Aggregatelementenangeordnet sind, die nicht über Eingabenam Leitstand 8 gesteuert werden oder falls der DruckerVorgängean den Druckmaschinenaggregaten 1-7 abweichendvon der programmierten Zuordnung der optischen Sensoren 23 überwachen möchte, sinddie optischen Sensoren 23 zusätzlich manuell über gesonderteFunktionstasten 8.2 auf der Tastatur oder den Touch-Screenam Leitstand 8 aktivierbar.
    [0031] ZurUnterstützungvon Einrichtarbeiten oder manuellen Eingriffen in die Steuerungdes Druckprozesses an einzelnen Aggregaten können vor Ort zusätzlicheFunktionstasten und Monitore fürdie Beobachtung der Aggregatfunktionen mittels der vorhandenen optischenSensoren 23 vorgesehen werden.
    [0032] Dauerhaftan der Druckmaschine eingesetzte optische Sensoren und Beleuchtungsmittelneigen infolge der unvermeidlichen Staubbelastung, die durch denbeim Papiertransport durch die Druckmaschine von der Papieroberfläche aufwirbelnden Staubverursacht wird, zum Verschmutzen und würden nach einer gewissen Betriebsdauerunbrauchbar. Zur Abhilfe werden die an den optischen Sensoren 23 undBeleuchtungsmitteln 22 angeordneten Blasluftdüsen 28.B, 28.S temporär mit Druckluftbeaufschlagt und dadurch der anhaftende Staub entfernt. Eine mehrmaligeDruckluftreinigung pro Schicht mit kurzen Druckluftstößen erscheintdabei ausreichend. Die Steuerung des zugeordneten Schaltventilesam Aggregat erfolgt überdie Aggregatsteuerung 20, kann jedoch auch dem Multiplexermodul 10 funktionellzugeordnet werden, das in diesem Falle über einen zusätzlichen(nicht dargestellten) Schaltausgang verfügt.
    [0033] Dieerfindungsgemäße Überwachungseinrichtungist nicht nur an Bogendruckmaschinen einsetzbar, sondern kann aufgrundihrer modularen Struktur an allen Druckmaschinen und peripheren Ausrüstungenin Aggregatbauweise, z.B. auch zur Überwachung von Rollenrotationsdruckmaschinen oderTiefdruckmaschinen, vorteilhaft eingesetzt werden.
    1 Bogenanleger 2-6 Druckwerke 7 Bogenauslage 8 zentraleBedienstelle, Leitstand 8.1 Visualisierungsmittel,Leitstandsmonitor 8.2 Eingabeelemente,Funktionstasten, Touch-Screen-Schaltflächen am Leitstand 9 10 Multiplexermodul 10.2-10.7 denDruckmaschinenaggregaten zugeordnete Multiplexermodule 11 Decoder 11,13, 14 Multiplexer 12 Stromversorgungseinheit, DC-DC-Wandler 13 schaltbareStromversorgung fürBeleuchtungsmittel 14 Videomodul 15 Steuerbusfür dieSteuerung des Multiplexermoduls überdie Maschinensteuerung 16 Stromversorgungsleitungfür Multiplexermodul 17 Signalübertragungsmittel,Videobusleitung 18 Bildsignalleitung 19 20 Aggregatsteuereinheit 20.2 Aggregatsteuereinheitim Druckwerk 2 21 Elektrogefäß 21.2 Elektrogefäß im Druckwerk 2 22 Beleuchtungsmittel 22.2 Beleuchtungsmittelim Druckwerk 2 23 optischerSensor, Videokamera 23.2 optischerSensor im Druckwerk 2 24 Druckluftkupplung 25 Druckluftverteiler 26.B,26.S Blasluftleitungen 27 Befestigungsplatte 28.B Blasluftdüse für die Reinigungdes Beleuchtungsmittels 28.S Blasluftdüse für die Reinigungdes optischen Sensors
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Einrichtung zur Überwachung verarbeitungstechnischerVorgängeinnerhalb von Druckmaschinen in Aggregatbauweise, wobei • optischeSensoren (23) an den Aggregaten (1-7)mit Visualisierungsmitteln (8.1) an einer zentralen Bedienstelle(8) verbunden sind, • jedem zu überwachenden Aggregat (1-7)ein dezentrales Multiplexermodul (10) zugeordnet ist, • die Multiplexermodule(10) untereinander und mit der zentralen Bedienstelle (8)durch Signalübertragungsmittel(17) verbunden sind, • jedes Multiplexermodul (10)Kopplungs- und Steuerungsmittel (11, 12, 13, 14, 15, 17),für denBetrieb der fürdas jeweilige Aggregat (1-7) vorgesehenen optischenSensoren (23) aufweist und • die Multiplexermodule (10)dezentral mit der Maschinensteuerung untergeordneten Aggregatsteuereinheiten(20) gekoppelt sind.
    [2] Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Multiplexermodule(10) jeweils • eineStromversorgungseinheit (12) für die optischen Sensoren (23)und fürBeleuchtungsmittel (22), • einen Multiplexer (11, 13, 14)für dieSteuerung der Bildsignale der optischen Sensoren (23) undfür die Steuerungder Stromversorgung der Beleuchtungsmittel (22) und • Schnittstellenfür einenSteuerbus (15) fürdie Kopplung mit der Maschinensteuerung (20) und für die Signalübertragungsmittel(17) aufweisen.
    [3] Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Multiplexermodule(10) in Abhängigkeitvom Status von Eingabeelementen (8.2) an der zentralenBedienstelle (8) von den Aggregatsteuereinheiten (20) steuerbarsind.
    [4] Einrichtung nach Anspruch 3, wobei bei Betätigung einesEingabeelementes (8.2) von der Maschinensteuerung über diezugeordnete Aggregatsteuereinheit (20) und das zugeordneteMultiplexermodul (10) diejenigen optischen Sensoren (23)und Beleuchtungsmittel (22) aktivierbar sind, die der Überwachungdes vom betätigtenEingabeelement (8.2) ausgelösten verarbeitungstechnischenVorgang dienen.
    [5] Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die optischenSensoren (23) Videokameras und die Signalübertragungsmittel(17) Videobusleitungen sind.
    [6] Einrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anzahl derVideobusleitungen zu den Visualisierungsmitteln (8.1) derAnzahl der gleichzeitig zu überwachendenverarbeitungstechnischen Vorgängein der Druckmaschine entspricht.
    [7] Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Visualisierungsmittel(8.1) Monitore sind.
    [8] Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die zentrale Bedienstelle(8) ein Leitstand der Druckmaschine ist.
    [9] Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die Eingabeelemente(8.2) Funktionstasten oder Touch-Screen-Schaltflächen sind.
    [10] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zur Reinigungder Beleuchtungsmittel (22) und optischen Sensoren (23)temporärmit Druckluft beaufschlagbare Blasluftdüsen (28.B, 28.S)vorgesehen sind.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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    2005-12-29| 8105| Search report available|
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    2016-06-04| R020| Patent grant now final|
    2021-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004015333.7A|DE102004015333B4|2004-03-30|2004-03-30|Einrichtung zur Überwachung verarbeitungstechnischer Vorgänge innerhalb von Druckmaschinen in Aggregatbauweise|DE102004015333.7A| DE102004015333B4|2004-03-30|2004-03-30|Einrichtung zur Überwachung verarbeitungstechnischer Vorgänge innerhalb von Druckmaschinen in Aggregatbauweise|
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