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Vorrichtung zum selbsttätigen, registerhaltigen Ankleben einer vorbedruckten
Papierbahn an eine vorbedrucktes Papier enthaltende Ersatzrolle Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum selbsttätigen, registerhaltigen Ankleben einer vorbedruckten
Papierbahn an eine vorbedrucktes Papier enthaltende Ersatzrolle.
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Beim Bedrucken einer fortlaufenden Papierbahn wird das Papier bei
Verwendung einer umlaufenden Druckpresse der Presse von einer Rolle zugeführt, und
sobald eine Rolle aufgebraucht ist, muß das Ende der Bahn an einer neuen Rolle an
das Ende der alten Rolle geklebt werden, um die Fortdauer des Arbeitsvorganges in
der Presse aufrechtzuerhalten. Dieser Anklebvorgang kann sehr einfach von Hand ausgeführt
werden. Für diesen Zweck ist es natürlich nötig, die Presse anzuhalten. Wenn jedoch
gewünscht wird, die Presse fortdauernd arbeiten zu lassen, kann das Ankleben automatisch
mittels eines Apparates, der als »fliegender Kleber« bekannt ist, bewirkt werden.
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In einer Ausführungsform eines derartigen Gerätes ist die Papierrolle
in einem Ständer angeordnet, der Vorkehrungen für die Anordnung von zwei um 1800
voneinander versetzten Rollen oder von drei um 1200 zueinander versetzten Rollen
aufweist. In der normalen Arbeitsstellung wird die Papierrolle mittels eines Riementriebes
angetrieben, der auf ihren Umfang einwirkt. Die Bahn wird von der Rolle mittels
Abzugsrollen abgezogen. Wenn das Ende der Rolle erreicht ist, wird der Rollenträger
in seinen Lagern entweder um 1800 oder um 1200 verdreht, um eine neue Rolle in die
Arbeitsstellung zu bringen, in welcher sie durch den Riementrieb angetrieben wird.
Das Papier wird weiter von der alten Rolle abgezogen, die jedoch nicht länger angetrieben
ist. In dieser Stufe des Vorganges wird daher das Papier von der alten Rolle abgezogen,
die nahezu entleert ist, und zwar am Umfang der neuen Rolle vorbei, die so angetrieben
ist, daß sich ihre Umfangsfläche mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit wie
das die alte Rolle verlassende Papier bewegt.
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Das vordere Ende des Papiers auf der neuen Rolle ist über eine kurze
Länge mit einem Überzug aus Klebstoff versehen. Um die zwei Bahnen aneinanderzukleben,
ist es daher nötig, die Fläche der alten Papierbahn gegen das Ende der neuen Bahn
zu pressen. Diese wird dann mitgerissen und von der neuen Rolle abgezogen. Zu diesem
Zweck wird eine schwenkbar angeordnete Bürste unter der Steuerung eines Magneten
in hin- und hergehende Bewegung versetzt, um die alte Bahn gegen das Ende der neuen
Bahn zu pressen. Es ist üblich, diesen Vorgang mittels einer einfachen fotoelektrischen
Vorrichtung zu steuern, so daß die Bürste die alte Bahn kurz vor dem
Augenblick auf
die neue Rolle preßt, in welchem der klebende Teil der neuen Rolle die »Klebestellung«
erreicht. Dies bewirkt, daß die Verbindung eher über dem gesamten anklebbaren Bereich
erfolgt als nur über einen Bruchteil von diesem, was zu einer schwachen Verbindung,
die zerreißbar ist, führen würde.
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Die bisherige Beschreibung setzt voraus, daß die Papierbahnen, die
zusammengeklebt werden, nicht bedruckt sind. Aber in einigen Fällen, insbesondere
bei Vielfarben-Druckverfahren, können die Papierbahnen vorbedruckt sein. Sie können
z. B. mit einer oder mehreren Farben bedruckt sein und müssen wiederum durch die
Presse zum Druck der restlichen nötigen Farben geführt werden. Dies schafft ein
zusätzliches Problem, da die neue Rolle mit der alten Bahn so verbunden werden muß,
daß der Druck auf den beiden Bahnen in guter Übereinstimmung, im Register, liegt.
Wenn eine »fliegende Verklebung« ohne Ausrichtung durchgeführt würde, würden beträchtliche
Mengen des Papiers unbrauchbar, bevor sich die Registerregelung der Presse selbst
verstellt, um die Bahn zurück in die Ausrichtung, das Register, zu bringen.
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Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der nach Beseitigung
des Registerfehlers von Hand die Klebeeinrichtung selbsttätig ausgelöst wird. Andererseits
ist
es bekannt, den Registerfehler selbsttätig zu beseitigen. Es erscheint naheliegend,
das registerhaltige Ankleben einer vorbedruckten Papierbahn an eine vorbedrucktes
Papier enthaltende Ersatzrolle mit Hilfe einer den Registerfehler zwischen Bahn
und Ersatzrolle beseitigenden Regeleinrichtung und einer Steuereinrichtung durchzuführen,
welche nach Beseitigen des Registerfehlers die Anklebevorrichtung in Gang setzt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
obengenannten Art zu schaffen, die einfach und zweckmäßig aufgebaut ist und die,
was in der praktischen Anwendung derartiger Vorrichtungen besonders wichtig ist,
auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten sicher arbeitet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in bei Registerregeleinrichtungen
an sich bekannter Weise ein Kippkreis vorgesehen ist, in welchem die von der Bahn
und der Rolle kommenden Signale in einen Rechteckimpuls umwandelbar sind, dessen
Dauer dem Registerfehler proportional ist, daß sich weiter an diesen Kippkreis eine
Differenzier- und Gleichrichterschaltung anschließt, in welcher der Rechteckimpuls
in einen negativen Impuls umwandelbar ist, dessen Amplitude umgekehrt proportional
zur Impulsdauer des Rechteckimpulses ist, und daß sich schließlich an die Differenzier-
und Gleichrichterschaltung ein weiterer Kippkreis anschließt, der die Klebeeinrichtung
dann in Gang setzt, wenn die in der Differenzier- und Gleichrichterschaltung erzeugten
negativen Impulse einen bestimmten Wert überschreiten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1. die allgemeine Anordnung des Rollenständers,
des Antriebsmotors und der Führungsrollen für die Bahn, Fig. 2 die Klebebürste,
ein Messer zum Abschneiden der alten Bahn nach dem Kleben und ihren Betätigungsmechanismus,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung und der Steuereinrichtung, Fig.
4 ein Schaltbild eines impulserzeugenden Gerätes, das einen Teil der Einrichtungen
nach Fig. 3 bildet, Fig. 5 ein Schaltbild eines anderen Teiles der in Fig. 3 dargestellten
Einrichtungen, Fig. 6 Einzelheiten einer Schaltung zur Betätigung eines Relais in
einem gegebenen Augenblick während jeder Drehung der neuen Rolle, Fig. 7 die Schaltung
des den Klebevorgang steuernden Relais.
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In Fig. 1 ist der Rollenständer 1 mit drei Paaren von Armen 2 versehen,
die an einer gemeinsam verdrehbaren Spindel 3 angeordnet und um einen Winkel von
1200 zueinander versetzt sind. Jedes Armpaar kann eine Papierrolle halten. In der
Stellung des Gerätes, die in der Zeichnung dargestellt ist, wird eine Papierbahn
4, auf welche ein sich wiederholendes Muster gedruckt ist, von einer Rolle 5 über
eine Zugspannungsrolle 6 zu einem Paar Zugrollen 7 geführt, von denen sie z. B.
zu einer Faltmaschine oder einer Maschine zur Überlagerung eines weiteren Farbdruckes
auf das vorhandene Drnckmuster läuft. Die Abzugsrollen 7 werden über ein Getriebe
8 und eine Welle 9 durch einen Motor 10 angetrieben.
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In dem in der Zeichnung dargestelIten Zustand ist die Rolle 5 nahezu
entleert, und die Arme des Rollen-
ständers sind gerade um 1200 verdreht worden,
um die Rolle 5 nach unten in die dargestellte Stellung zu bewegen und eine neue
Papierrolle 11, die mit dem gleichen, sich wiederholenden Muster bedruckt ist, in
die oberste Stellung zu bringen. Dies ist die Stellung, von welcher die Papierbahn
normalerweise zugeführt wird. Die neue Rolle 11 wird durch einen Riemen 12 angetrieben,
welcher an den Motor 10 über ein Differentialgetriebe 13 angeschlossen ist. Wie
in Fig. 2 dargestellt, ist die außenliegende Fläche des Endes der neuen Rolle in
Streifen 14 mit einem Klebstoff überzogen, so daß, wenn das Papier der alten Rolle
an das Ende der neuen Rolle gepreßt wird, diese beiden augenblicklich zusammenkleben.
Das Ende der neuen Rolle ist anfänglich an die darunterliegende Papierlage der neuen
Rolle mittels eines Stückes Klebpapier 15 angeheftet, das mit zwei Perforationslinien
16 so versehen ist, daß, nachdem die alte Bahn an dem Papier der neuen Rolle klebt,
der Zug auf die letztere das Klebpapier längs der perforierten Linien zerreißt und
die neue Rolle beginnt, sich abzuwickeln.
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Wenn die neue Rolle in die oberste Stellung bewegt worden ist, werden
Steuerungen 17 betätigt, um einerseits eine Regeleinrichtung zur Beseitigung des
Registerfehlers zwischen den vorgedruckten Einheiten auf der alten Bahn und der
neuen Rolle und andererseits, wenn der Fehler genügend klein ist, eine Vorrichtung
zum Ankleben der alten Bahn an die neue Rolle in Tätigkeit zu setzen.
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Eine fotoelektrische Zelle 18, die mit der Regeleinrichtung zusammenarbeitet,
ist zur Abtastung des Randes der sich bewegenden Bahn 4 angeordnet und erzeugt Impulse
in Abhängigkeit von dem Durchlauf von Marken 19 in dem Rand, der sonst frei ist.
Eine weitere fotoelektrische Zelle 20 ist an der Seite der neuen Rolle 11 angeordnet,
die mit einer einzelnen Marke 21 versehen ist. Ein einzelner Impuls wird so durch
die fotoelektrische Zelle 20 für jede Umdrehung der Rolle 11 erzeugt. Die Stellungen
der fotoelektrischen Zellen sind so gewählt, daß, wenn die Bahn 4 an die Rolle 11
geklebt worden ist, nachdem die Impulse von den zwei Zellen übereinstimmen, die
vorgedruckten Einheiten auf der Bahn und der Rolle zueinander ausgerichtet sind.
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Die neue Rolle 11 ist zu einem solchen Durchmesser gewickelt, daß
ihr Umfang angenähert gleich einer ganzen Zahl vorgedruckter Einheiten ist, so daß
einmal die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 11 gleich der Geschwindigkeit der Bahn
4 ist und die vorgedruckten Einheiten, nachdem sie zueinander ausgerichtet sind,
zueinander ausgerichtet bleiben werden. In der folgenden Beschreibung wird angenommen,
daß der Umfang der Rolle 11 gleich zwei vorgedruckten Einheiten ist. So stellt jeder
der durch die fotoelektrische Zelle 20 erzeugten Impulse den Durchlauf von zwei
vorgedruckten Einheiten dar.
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Die Signale von den fotoelektrischen Zellen werden einer Schaltung
22 zugeführt, die ein Signal erzeugt, das dem Abstand zwischen den Impulsen von
den foto elektrischen Zellen proportional ist, der dem Registerfehler, d. h. dem
Fehler in der Ausrichtung zwischen den vorgedruckten Einheiten auf der alten Bahn
und der alten Rolle, entspricht. Der Fehler in der Übereinstimmung wird immer als
der Abstand zwischen einer durch die foto elektrische Zelle 20 abgetasteten Marke
und der nächsten Marke, die durch die fotoelektrische Zelle 18 abgetastet wird,
betrachtet, weil die letztere Zelle doppelt soviel Marken wie die
erstere
abtastet. Der größtmögliche Registerfehler liegt daher gerade unter einer Hälfte
des Rollenumfanges. Dieses Signal wird einem Einstellmotor 23 zugeführt, der mit
einer weiteren Eingangswelle des Differentialgetriebes 13 verbunden ist. Der Riemen
12 wird durch die Ausgangswelle des Differentialgetriebes entsprechend der Summe
oder dem Unterschied der Drehzahlen der Motoren 10 und 23 angetrieben. Der Motor
23 trägt nur einen geringen Anteil zu der Gesamtdrehzahl bei.
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Wenn ein wesentlicher Fehler in der Ausrichtung (Registerfehler)
vorliegt, wird die Drehzahl des Motors 23 eingestellt, um die Drehzahl der neuen
Rolle 11 derart zu verändern, daß der Registerfehler vermindert wird. Wenn der Fehler
auf einen vorbestimmten geringen Wert vermindert worden ist, erregt die Schaltung
22 eine Magnetwicklung 24 (Fig. 2) für die Bürste. Daraufhin hebt ein Tauchkern
25 eine Gabel 26, die an einem Gestänge 27 befestigt ist, und eine an dem Gestänge
27 angebrachte Bürste 28 wird vorwärts bewegt, um die alte Bahn 4 in Berührung mit
der neuen Rolle 11 zu bringen.
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Im nächsten Zeitpunkt, in welchem die Überzugsstreifen 14 an dem
Ende der neuen Rolle unter der Bürste 28 durchlaufen, wird die Bahn 4 an die Oberfläche
der neuen Rolle angeklebt. Die Bewegung der Bahn 4 reißt das Ende der neuen Rolle
von der darunterliegenden Lage fort, und für einen kurzen Zeitraum werden die beiden
Papierbahnen zusammen durch die Maschine geführt. Nach einer passenden Verzögerung
erregt die Schaltung 22 eine Magnetwicklung 29 (Fig. 2) für ein Messer, und ein
zugeordneter Tauchkolben 30 betätigt ein Gestänge 31, um ein Messer 32 so vorwärts
zu bewegen, daß es die alte Bahn abschneidet. Danach läuft nur die Bahn von der
neuen Rolle durch die Maschine.
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Die elektronische Einrichtung, die zur Steuerung der Drehzahl des
Motors 23 und zur Steuerung des Klebe- und Schneidmechanismus verwendet wird, ist
in einem Blockschaltbild in Fig. 3 dargestellt.
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Die fotoelektrischen Zellen 18 und 20 bilden einen Teil von zwei
ähnlichen Abtastköpfen 37 und 38 (Fig. 3). Die Signale von diesen werden durch ähnliche
Verstärker 39 bzw. 40 an entgegengesetzte Gitter eines Kippkreises 41 angelegt.
Es wird daran erinnert, daß die fotoelektrische Zelle 18 einen Impuls erzeugt, der
den Durchlauf jeder vorgedruckten Einheit der alten Papierbahn darstellt. Die fotoelektrische
Zelle 20 erzeugt einen Impuls nach jeder zweiten vorgedruckten Einheit. Am Ausgang
des Verstärkers 39 entstehen daher doppelt soviel Impulse wie an dem des Verstärkers
40. Der Kippkreis ist so geschaltet, daß er einen rechteckigen Impuls erzeugt, dessen
Länge gleich dem zeitlichen Abstand zwischen einem Impuls von dem Verstärker 40
und dem nächsten Impuls von dem Verstärker39 ist. Die Länge des rechteckigen Impulses
stellt daher den Registerfehler zwischen den vorgedruckten Einheiten auf der alten
Bahn und der neuen Rolle dar.
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Die Stromkreise 38, 40 und 41 sind ausführlicher in Fig. 4 dargestellt.
In dem Abtastkopf 38 ist die fotoelektrische Zelle 20 an den Gitterkreis einer als
Kathodenverstärker geschalteten Triode 42 angeschlossen. Das Signal an der Kathode
der Triode 42 enthält die Impulse, die durch die fotoelektrische Zelle 20 in Abhängigkeit
von dem Durchlauf der Marke 21 an der Seite der Rolle 11 erzeugt sind, zusammen
mit elektrischem »Geräusch« infolge andere
rer unerwünschter Markierungen an der
Seite der Rolle. Dieses Signal wird der Verstärkerstufe 40 zugeführt, die zwei Verstärker-Trioden
enthält, welche durch eine Amplitudenschwelle getrennt sind. Der Ausgang der ersten
Triode 43 wird über einen Kondensator 44 an die Kathode der als Schwelle geschalteten
Diode 45 angelegt. Die Kathode der Diode ist über einen sehr hohen Widerstand 46
(in der Größenordnung von 100 Megohm) mit Erde verbunden, und die Anode ist über
einen viel kleineren Widerstand 47, der parallel zu dem Kondensator 48 liegt, an
Erde gelegt. Dank der Diode und der großen Zeitkonstante der Kombination aus dem
Kondensator 44 und dem Widerstand 46 ist der Kondensator 44 positiv geladen und
spannt die Kathode der Diode vor. Aus diesem Grunde spricht die Diode nicht auf
kleine Signale an.
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Wird ein großer negativer Impuls an ihre Kathode angelegt, so wird
nur die negative Spitze des Impulses über die Diode dem Gitter der Triodenverstärkerröhre
49 zugeführt. So ist das Signal, das durch die Triode 49 verstärkt wird, frei von
»Geräusch«.
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Die verstärkten Impulse an der Anode der Triode 49 werden über einen
Gleichrichter 50 an das Gitter einer Triode 51 angelegt, die mit einer Triode 52
den Kippkreis 41 bildet. Die Trioden 51 und 52 haben einen gemeinsamen Kathodenkreis,
der zwei in Reihe geschaltete Widerstände 53 und 54 umfaßt. Das Gitter der Triode
52 ist an die Verbindungsstelle der Widerstände 53 und 54 über einen Widerstand
55 angeschlossen, und die Anode der Triode 52 ist an das Gitter der Triode 51 über
einen Widerstand 57, der in Reihe mit einem Kondensator 58 liegt, angeschlossen.
Die Triode 52 leitet normalerweise; aber das Eintreffen eines großen positiven Impulses
an dem Gitter der Triode 51 verursacht, daß Strom durch die letztere geführt wird.
So fließt ein größerer Strom durch den gemeinsamen Kathodenkreis, und die Vorspannung
an der Triode 52 wird vergrößert. Der sich ergebende Abfall des durch die Triode
52 fließenden Stroms bewirkt ein Ansteigen von deren Anodenpotential, das auf das
Gitter der Triode 51 zurückwirkt und den positiven Einleitungsimpuls verstärkt.
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Diese Wirkung ist kumulativ, und nach einem sehr kurzen Zeitraum leitet
die Triode 51 stark, und die Triode 52 ist gesperrt.
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Die Ankunft eines positiven Impulses von dem Verstärker 39 (Fig.
3) an dem Gitter der Diode 53 über den Leiter 39 a stellt den Kippkreis zurück.
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Daher werden an den Anoden der Röhren 51 und 52 Rechteckimpulse erzeugt,
deren Längen dem Zwischenraum zwischen den positiven Impulsen entsprechen, welche
an ihre Gitter angelegt werden. Die Kippschaltung ist im Grunde monostabil; wenn
die Ankunft eines positiven Impuls es an dem Gitter der Triode 52 zu lange verzögert
wird (das geschieht, wenn der Registerfehler zu groß ist), stellt sich der Kippkreis
selbst zurück. So ist die Länge des Fehlerimpulses proportional dem Abstand zwischen
den entsprechenden Impulsen von den Abtastköpfen bis zu einem bestimmten Wert; aber
bei größeren Abständen als diesem hat der durch den Kippkreis erzeugte Fehlerimpuls
eine konstante höchste Länge.
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Wenn nicht anders gesagt, wird in der folgenden Beschreibung angenommen,
daß der Registerfehler geringer ist als der, bei welchem der Fehlerimpuls seinen
größten Wert hat, so daß die durch den Kippkreis erzeugten Fehlerimpulse dem Registerfehler
proportional sind.
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Vor der Ankunft eines weiteren positiven Impulses an dem Gitter der
Triode 52 wird ein zweiter Impuls das Gitter der Triode 52 erreichen. Dieser Impuls
wird jedoch keine Wirkung haben, da der Kippkreis bereits zurückgestellt ist und
die Triode 52 leitet.
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Die Rechteckimpulse an den Anoden der Trioden in dem Kippkreis 41
stellen die »Fehlerzeit« und nicht die »Fehlerlänge« dar, d. h., sie stellen den
zeitlichen Abstand zwischen dem Durchlauf der entsprechenden Marken unter den beiden
Abtastköpfen dar und nicht die Länge des Registerfehlers zwischen den vorgedruckten
Einheiten auf der Bahn und der Rolle.
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Dieser zeitliche Abstand ist tatsächlich gleich dem Registerfehler,
ausgedrückt in Längeneinheiten, geteilt durch die Geschwindigkeit der Presse. Um
die »Fehlerlänge« aus der »Fehlerzeit« zu erhalten, ist es daher nötig, die letztere
mit der Pressengeschwindigkeit zu multiplizieren. Da jeder »Fehlerzeitimpuls« nach
der Abänderung zur Erzeugung eines Motoreingangssignals verwendet wird, welches
den Motor 23 veranlaßt, mit einer entsprechenden Drehzahl zu laufen, bis der nächste
Impuls empfangen wird, ist ferner der Betrag der Fehlerkorrektur, die durch den
Motor 23 vor der Ankunft des nächsten Impulses ausgeführt wird, umgekehrt proportional
zu der Fre quenz der Impulse, d. h. der Pressengeschwindigkeit.
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Das Korrektursignal, das an den Motor angelegt wird, soll daher dem
Produkt des Längenfehlers und der Pressengeschwindigkeit entsprechen oder dem Produkt
der »Fehlerzeit« und des Quadrates der Pressengeschwindigkeit.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 werden die »Fehlerzeit«-Impulse von
dem Kippkreis 41 zusammen mit einem Signal, welches die Pressengeschwindigkeit darstellt
und das von einem von der Presse angetriebenen Gleichstrom - Tachometergenerator
59 abgeleitet wird, an eine Quadrier- und Integrierschaltung 60 angelegt, durch
welche eine Spannung erhalten wird, die das Produkt der »Fehlerzeit« und des Quadrates
der Pressengeschwindigkeit darstellt.
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Da je Umdrehung der neuen Rolle ein Kontakt C 1 für einen kurzen Zeitraum
schließt und der Ausgang der Integrierschaltung an einen Speicherkondensator in
dem Eingangskreis einer Kathodenverstärkerstufe 61 angelegt wird, wird der Unterschied
zwischen den Potentialen an den Kathoden der Trioden in der Kathodenverstärkerstufe
61 und einer weiteren Kathodenverstärkerstufe 62, die im vorliegenden Falle mit
einem konstanten Kathodenpotential angenommen werden kann, zur Steuerung der Drehzahl
des Motors 23 (Fig. 1) in einer zu beschreibenden Art verwendet.
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Die Schaltungen 60 bis 62 werden nunmehr, ins einzelne gehend, unter
Bezugnahme auf die Fig.S beschrieben. Die positiven Rechteckimpulse von der Anode
der Triode 52 (Fig. 4) werden an das Gitter einer Triode 65 (Fig. 5) angelegt, die
als Kathodenverstärker geschaltet ist. Das Ausgangssignal von der Triode 65, welches
aus einem positiven Rechteckimpuls von einer der »Fehlerzeit« entsprechenden Länge
besteht, wird über einen Kondensator 66 und einen Gleichrichter 67 an das Gitter
einer Lade Triode 68 angelegt. Dieses Gitter empfängt auch über einen Leiter 69
ein Gleichstromsignal (das die Pressengeschwindigkeit darstellt), das durch den
Tachometergenerator 59 (Fig. 3) erzeugt wird. Dieses Gitter ist ferner an eine Klemme
70 angeschlossen, an welche eine geringe negative Vorspannung angelegt wird. Wenn
kein Signal an der Triode 65 vorliegt,
leitet der Gleichrichter 67, und die Triode
68 bleibt unbeeinflußt durch das der Geschwindigkeit der Presse entsprechende Signal
auf der Leitung 69. Wenn ein positiver »Fehlerzeit«-Impuls an der Kathode der Triode
65 erscheint, sperrt der Gleichrichter67, so daß eine Steuerung der Triode 68 für
die Dauer dieses Impulses durch das der Pressengeschwindigkeit entsprechende Signal
ermöglicht wird.
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Der Kathodenkreis der Triode 68 enthält einen Widerstand 71 von 33000
Ohm und einen nichtlinearen Widerstand 72. Das untere Ende des nichtlinearen Widerstandes
72 wird an die Verbindung eines Widerstandes 73 von 33 000 Ohm mit einem Widerstand
74 von 1000 Ohm angeschlossen. Der Wert des Widerstandes 71 ist so gewählt, daß
er in Verbindung mit dem nichtlinearen Widerstand 72 eine Quadrierschaltung bildet,
so daß der Strom, der durch die Entladungstrlode 68 während eines »Fehlerzeit«-Impulses
läuft, angenähert proportional dem Quadrat der Pressengeschwindigkeit ist.
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Die Anode der Triode 68 ist über eine in Reihe mit einem Widerstand
76 liegende Diode 75 an eine Leitung 77 angeschlossen, an welche ein positives Potential
von 200 Volt angelegt ist. Der Widerstand 76 und ein gleicher Widerstand 76 a bilden
einen Spannungsteiler an der 200-Volt-Spaunungszufänrung.
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Wenn kein positiver »Fehlerzeit«-Impuls vorliegt, befindet sich die
Triode 68 in einem nichtleitenden Zustand, und ihre Anode wird ein positives Potential
im wesentlichen gleich dem der Leitung 77 führen, wie im folgenden erläutert wird.
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Wird der Kontakt C2 von der in Fig. 5 gezeigten Stellung in die andere
Stellung (d. h. nach rechts) geschaltet, so wird der Kondensator 85 kurzgeschlossen
und der untere Belag des Kondensators 82 über den Widerstand 84 mit der 350-Volt-Leitung
85 verbunden.
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Der untere Belag des Kondensators 82 führt also diese Spannung. Kehrt
der Kontakt C 2 in die in Fig. 5 gezeigte Lage zurück, so wird vorübergehend eine
Spannung von 350 Volt an die Anode der Diode 75 angelegt. Da jedoch die Dioden 75
und 86 zwischen dem Kontakt C 2 und der 200-Volt-Leitung 77 in Serie geschaltet
sind, fällt die Spannung am Kontakt C2 schnell auf 200 Volt. Diese Spannung liegt
auch an dem oberen Belag des Kondensators 78 und an der Anode der Triode 68. Die
Spannung am Kontakt C2 fällt weiter auf die Spannung am Anschlußpunkt eines aus
den Widerständen 76 und 76 a bestehenden Spannungsteilers. Die Spannung am oberen
Belag des Kondensators 78 und an der Anode der Triode 68 nimmt dank der Diode 75
zwischen dieser Verbindung und der Anode der Triode 68 und dem Kondensator 78 an
dem Absinken der Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen76 und 76 a
nicht teil. Folglich liegt bei Abwesenheit eines »Fehlerzeit«-Impulses die Anode
der Triode 68 an einer positiven Spannung, die gleich der Spannung am Leiter 77
ist.
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Die Kathode der Diode 75 befindet sich so auf einem höheren Potential
als die Anode der Diode, welche an die Verbindung der gleichen Widerstände 76 und
76 a angeschlossen ist und daher ein Potential von 100Volt hat. Die Diode75 befindet
sich daher in einem nichtleitenden Zustand. Wenn der positive »Fehlerzeit«-Impuls
das Gitter der Triode 68 erreicht, zieht diese Triode Strom von einem Intergrierkondensator
78 ab, der so linear entladen wird. Wenn der
»Fehlerzeit«-Impuls
lang genug ist, wird der Kondensator 78 entladen, bis das Potential an der Kathode
der Diode 75 gleich dem Anodenpotential dieser Diode (100 Volt) ist. Der Kondensator
78 hat nun sein unteres Bezugspotential erreicht und kann nicht weiter entladen
werden. Die Diode 75 leitet für den Rest des Impulses, und die Ladung auf dem Kondensator
78 bleibt die gleiche.
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Die Spannung an dem Kondensator 78 wird an das Gitter einer Triode
79 angelegt, die als Kathodenverstärker geschaltet ist. Das Signal an ihrer Kathode
wird über den Kontakt C 1, wenn letzterer geschlossen ist, an das Gitter einer weiteren
Triode 80 in der Kathodenverstärkerstufe 61 angelegt. Der Kontakt C 1, der zu einem
Relais C gehört, dessen Betätigungskreis später beschrieben wird, schließt kurz
nach der Beendigung eines »Fehlerzeit«-Impulses und öffnet wieder nach einem feststehenden
zeitlichen Abstand.
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Die Triode 80 enthält in ihrem Eingangskreis einen Speicherkondensator
81 von 0,25 Mikrofarad, durch welchen das Signal an dem Gitter der Triode 80 auf
einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, bis der Kontakt C 1 wieder
schließt.
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Wenn der Kontakt C 1 schließt, schaltet der Kontakt C 2 um, und der
Verbindungspunkt der zwei Kondensatoren 82 und 83 von 0,25 bzw. 0,02 Mikrofarad
wird über einen Widerstand 84 mit einem Leiter 85 verbunden, an welchen ein positives
Potential von 350Volt angelegt ist. Die andere Seite des Kondensators 82 ist an
den 200 Volt führenden Leiter 77 angeschlossen. Wenn nach einem festgelegten zeitlichen
Abstand der Kontakt C 1 öffnet und der Kontakt C2 in seine ursprüngliche Stellung
zurückfällt, wird der Verbindungspunkt der Kondensatoren 82 und 83 wieder über C2
an die Anode der Diode 75 angeschlossen. Das durch den Kondensator 78 gespeicherte
Signal wird schnell über die Diode entladen, und das Potential der Anode der Triode
68 wird wieder auf 200 Volt ergänzt. Diese sind die obere Bezugsspannung für den
Kondensator 78. Eine Steigerung des positiven Potentials der Anode der Triode 68
über 200Volt wird durch eine Diode 86 verhindert. Die Anode der Diode 86 ist an
die Anode der Triode 68 angeschlossen, und ihre Kathode ist mit dem 200-Volt-Leiter
77 verbunden. Der Kondensator 82 setzt seine Entladung durch den Widerstand 76 a
fort, bis das Potential der Verbindung der Widerstande76 und 76 a wiederum 100Volt
beträgt. Die Diode 75 geht in einen nichtleitenden Zustand über, sobald das Potential
dieser Verbindung unter 200 Volt fällt. Der Integrierkondensator 78 ist nun bereit,
das nächste Fehlerkorrektursignal zu empfangen.
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Wenn der »Fehlerzeit«-Impuls von der Triode 65 kurz ist, so daß er
endet, bevor der Kondensator 78 Zeit zur Entladung auf sein unteres Bezugspotential
gehabt hat, wird der Wert der Entladung an dem Ende des Impulses proportional der
Länge des »Fehlerzeit«-Impulses (bei einer gegebenen Pressengeschwindigkeit) sein,
und die Spannung, die an das Gitter der Triode 80 angelegt wird, wird proportional
der Länge des »Fehlerzeit«-Impulses sein. Wenn sich die Pressengeschwindigkeit ändert,
ändert sich die Amplitude des durch die Triode 68 von dem Kondensator 78 abgezogenen
Stromes in tJbereinstimmung mit dem Quadrat der Pressengeschwindigkeit, und die
Entladung des Kondensators 78 am Ende des »Fehlerzeit«-Impulses ist auch dem Quadrat
der Pressengeschwindigkeit proportional (unter der Vor-
aussetzung, daß das Ende
des »Fehlerzeit«-Impulses eintritt, bevor der Kondensator 78 auf sein unteres Bezugspotential
entladen ist). Wenn daher der »Fehlerzeit«-Impuls kurz ist, stellt das Signal, das
an das Gitter der Triode 80 angelegt wird, das Produkt der »Fehlerzeit« und des
Quadrates der Pressengeschwindigkeit dar.
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Die Triode 80 wirkt in Verbindung mit einer weiteren Triode 87 in
der Kathodenverstärkerstufe 62.
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Der Potentialunterschied zwischen den Kathoden der beiden Triolen
wird zur Steuerung der Drehzahl des Motors 23 verwendet. Während der Registerfehlerkorrektur
kann das Potential an der Kathode der Triode 87 als konstant betrachtet werden,
so daß der Motor 23 durch Potentialänderungen an der Kathode der Triode 80 gesteuert
wird.
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Unter Bezugnahme wiederum auf Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Ausgangsleitungen
von den Kathodenverstärkerstufen 61 und 62 mit einem Modulator 88 üblicher Ausführung
verbunden sind. Die Ausgangsleistung dieses Modulators ist während der Registerfehlerkorrektur
eine Wechselspannung, die sich in Übereinstimmung mit einer Anderung des Produktes
des Registerfehlers (ausgedrückt in Längeneinheiten) und der Pressengeschwindigkeit
ändert. Die Modulatorausgangsgröße wird durch eine Verstärkerstufe 89, ebenfalls
von üblicher Ausführung, geführt und dann an die erste Wicklung 90 eines Zweiphasenmotors
23 (s. auch Fig. 1) angelegt. Die andere Wicklung 92 dieses Motors ist an eine Wechselspannungsquelle
angeschlossen. Diese Wechselpannung hat konstante Amplitude und eine um 90° verschobene
Phasenlage.
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Der Motor 23 treibt einen Gleichstrom-Tachometergenerator 93, dessen
Wicklung 94 an eine Gleichspannungsquelle konstanter Amplitude angeschlossen ist.
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Die Ausgangsleistung des Tachometergenerators93 wird in Reihe mit
dem Ausgang des Kathodenverstärkers 61 an den Modulator angelegt, und zwar derart,
daß ein Geschwindigkeitssignal entgegengesetzter Polarität bezüglich des Ausganges
der Kathodenverstärkerstufen 61 und 62 an den Eingangskreis des Modulators zurückgeführt
wird. Als Folge ist die Drehzahl des Motors 23 der Amplitude der Potentialdifferenz
zwischen den Ausgangsleitungen von den Kathodenanschlußstufen 61 und 62 proportional.
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Nach jeder Umdrehung der neuen Rolle wird daher an den Speicherkondensator
81 ein Signal angelegt, das das Produkt aus der Fehlerlänge und der Pressengeschwindigkeit
darstellt, und die Geschwindigkeit des Motors 23 wird entsprechend eingestellt.
Als Ergebnis wird die Drehzahl der umlaufenden Rolle derart geändert, daß der Registerfehler
vermindert wird.
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Relais C durch die negativen
Rechteckimpulse von dem Kippkreis 41 betätigt wird, nachdem dieser durch eine Gleichrichtung
und Differenzierschaltung 95 und einen Relaisbetätigungskreis 96 gelaufen ist. Diese
Schaltungen sind in Fig. 6 dargestellt. Die negativen Rechteckimpulse werden über
einen Kondensator 97 an einen Punkt 98 angelegt, der über einen Gleichrichter 103
an eine Vorspannungsklemme 99 angeschlossen ist.
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Der Punkt 98 ist über einen Widerstand 100 mit dem Gitter der Triode
101 verbunden. Das Gitter ist auch über einen Widerstand 102 an die Vorspannungsklemme
99 angeschlossen. Sobald die Vorderflanke des negativen Rechteckimpulses einen geringen
negativen Wert überschreitet, leitet der Gleichrichter 103 und führt den Rest des
Impulses ab. Der Punkt 98
bleibt dann auf einem konstanten Potential
für die verbleibende Dauer des negativen Rechteckimpulses.
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Am Ende des Impulses steigt das Potential des Punktees 98 scharf an.
Der Gleichrichter 103 wird nichtleitend, und der Anstieg des Potentials an dem Gitter
der Triode 101 veranlaßt die Betätigung des Relais C in dem Anodenkreis der Triode
nach einem kurzen zeitlichen Zwischenraum x (Fig. 6), dessen Länge durch die Arbeitszeit
des Relais bestimmt ist. Der Kondensator 97 entlädt sich dann nach einem Potentialgesetz,
und nach einem weiteren Zeitraum y, wenn das Potential am Punkt 98 auf einen gegebenen
Wert gesunken ist, wird das Relais C entregt. So wird das Relais eine kurze Zeit
nach dem Ende eines »Fehlerzeit«-Impulses erregt und wieder entregt nach einem festliegenden
zeitlichen Zwischenraum und bevor der nächste »Fehlerzeit«-Impuls eintrifft. Dies
geschieht wie für das Schließen und Wiederöffnen der Kontakte C 1 und C2 erforderlich.
Am Ende eines »Fehlerzeit«-Impulses wird der Integrierkondensator 78 auf eine Spannung
aufgeladen, die das Produkt der Fehlerzeit und des Quadrates der Pressengeschwindigkeit
darstellt. Dann arbeitet das Relais C, und der Kontakt C1 schließt, um dieses Spannungssignal
an den Kondensator 81 anzulegen. Zur gleichen Zeit lädt der Kondensator 82 über
den Kontakt C 2. Das Relais C wird dann entregt, der Kontakt C 1 öffnet, und der
Kontakt C 2 schaltet zur Ladung des Kondensators 78 in Vorbereitung für den nächsten
entladenen Signal impuls um.
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Die positiven Rechtecksignalimpulse von dem Kippkreis 41 werden auch
über eine Differenzier- und Gleichrichterschaltung 104 (Fig. 3) an einen Klappkreis
105 angelegt, welche ein Relais D betätigt, das den Klebevorgang steuert. Diese
Schaltungen sind im einzelnen in Fig. 7 dargestellt. Die positive Rechteckwelle
(Schaubild a in Fig. 7) wird durch eine Differenzierschaltung geführt, die einen
Kondensator 106 und einen Widerstand 107 mit solchen Werten aufweist, daß die Wellenform
in der in dem Schaubild b der Fig. 7 angegebenen Weise verzerrt wird. Der negative
Teil dieser Welle wird durch einen Gleichrichter 108 abgeleitet und eine Wellenform,
wie aus dem Schaubild c ersichtlich (bei welcher die Amplitude des frührenden Randes
als Funktion der Länge des Impulses vermindert worden ist), wird an eine weitere
Differenzierschaltung angelegt, die aus dem Kondensator 109 und dem Widerstand 110
besteht. Die Wirkung dieser Differenzierschaltung liegt in der Erzeugung eines scharfen
positiven Impulses (Schaubild d in Fig. 7), entsprechend dem vorderen Rand des positiven
Rechteckimpulses, und eines scharfen negativen Impulses von geringer Amplitude,
entsprechend dem nachfolgenden Rand des Impulses. Die positiven Impulse werden durch
einen Gleichrichterlll entfernt, und die verbleibenden negativen Impulse, deren
Amplitude sich als eine inverse Funktion der Länge des »Fehlerzeit«-Impulses ändert,
werden an den Kippkreis 105 angelegt. Diese negativen Impulse werden an das Gitter
einer Triode 112 angelegt, welche mit einer Triode 113 den Kippkreis 105 (Fig. 3)
bildet. Der Kippkreis 105 arbeitet in einer ähnlichen Weise, wie im Zusammenhang
mit der Kippschaltung 41 beschrieben. Die Triode 112 befindet sich normalerweise
in leitendem Zustand, aber das Eintreffen eines negativen Impulses mit genügend
großer Amplitude kehrt den leitenden Zustand der Trioden für eine festgelegte Zeitdauer
um, nach welcher der Kippkreis
in seine Anfangsstellung von selbst zurückkehrt.
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Wenn der Fehlerimpuls lange andauert, sind die negativen Impulse,
die das Gitter der Triode 112 erreichen, zu klein, um den Zustand der Kippschaltung
umzukehren. Wenn aber der Fehler auf einen genügend kleinen Wert vermindert worden
ist und der Fehlerimpuls eine kurze Dauer hat, wird die Amplitude des nächsten negativen
Impulses genügend groß sein, um den Kippkreis zu betätigen, wodurch das Relais D
in dem Anodenkreis der Triode 113 erregt wird, um die Betätigung des Klebe- und
Schneidmechanismus einzuleiten. Nach einem kurzen zeitlichen Zwischenraum kehrt
der Kippkreis 105 von selbst in seine Ausgangslage zurück, und das Relais D wird
entregt.
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Es ist ersichtlich, daß die Impulse, die den Durchlauf vorgedruckter
Einheiten auf der Bahn und der Rolle darstellen, durch andere Methoden als fotoelektrische
Abtastung erzeugt werden können. Beispielsweise können die Impulse, die der Drehung
der neuen Rolle entsprechen, entweder durch einen magnetischen Schalter oder durch
ein optisches System erzeugt werden, das durch die Drehung der neuen Rolle gesteuert
wird. Der magnetische Schalter kann verschiedene Formen haben, aber im Wesen ist
alles das erforderlich, daß an einem besonderen Punkt bei der Drehung der neuen
Rolle ein elektrischer Impuls erzeugt wird. Wenn der Impuls optisch erzeugt werden
soll, kann die Welle der Rolle z. B. einen kleinen Spiegel tragen, welcher in einem
vorbestimmten Augenblick einen Lichtstrahl in eine Fotozelle reflektiert, um den
notwendigen Impuls zu erzeugen.
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Der Impuls, der zu der alten Bahn in Bezug steht, kann auch durch
andere Mittel als fotoelektrische Abtastung erzeugt werden. Im allgemeinen wird
die Bahn entweder einer Druckpresse oder einer Faltmaschine oder einer anderen Maschinenform,
deren Arbeit von einer genauen Ausrichtung der gedruckten Teile abhängt, zugeführt.
Infolgedessen wird dieser andere Apparat mit den gedruckten Teilen synchronisiert
sein und kann so selbst zur Erzeugung des Impulses, beispielsweise mittels eines
magnetischen Schalters oder einer optischen Einrichtung, wie gerade beschrieben,
herangezogen werden.
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In der beschriebenen Vorrichtung wird die neue Rolle mittels eines
Treibriemens, der an ihrem Umfang angreift, auf die Drehzahl hochgetrieben. Als
abgewandelte Ausführungsform kann die Rolle vom Stillstand auch über einen direkten
Antrieb von einem Motor mit veränderbarer Drehzahl hochgefahren werden, der an die
Welle der Rolle angeschlossen wird.
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In diesem Fall wird der Registersteuermechanismus an die Drehzahlsteuerung
des Motors angelegt, um die Drehzahl der neuen Rolle etwa entsprechend der der alten
Bahn einzustellen, während zu gleicher Zeit diese beiden zueinander ausgerichtet
werden. An Stelle der Steuerung eines epizyklischen Getriebes, wie in dem vorstehenden
Beispiel beschrieben, wirkt der Registersteuermechanismus so direkt auf den Motor
mit veränderbarer Drehzahl.
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Obgleich die neue Rolle vorzugsweise so gewickelt ist, daß ihr Umfang
eine ganze Anzahl vorgedruckter Einheiten enthält, hat sich in der Praxis gezeigt,
daß die Vorrichtung auch befriedigend arbeitet, wenn der Umfang nicht genau gleich
einer ganzen Anzahl vorgedruckter Einheiten ist. Wenn dieses der Fall ist, wird
ein Registerfehler einmal pro Umdrehung eingeführt. Wenn die linearen Geschwindigkeiten
der
neuen Rolle und der alten Bahn gleich sind, summiert sich der
Fehler, welcher eingeführt wird, auf, und ohne irgendeine Drehzahlsteuerung für
die Rolle zu benötigen, kommen die beiden Bahnen periodisch in zueinander ausgerichtete
Stellungen und gehen dann wieder aus der gegenseitigen Ausrichtung während des Verlaufes
einer Anzahl von Umdrehungen. Es ist jedoch schwierig, den Klebevorgang so zu steuern,
daß er in dem genauen Augenblick stattfindet, in welchem die beiden Bahnen durch
den Zustand einer genauen Ausrichtung durchlaufen, und in der Praxis hat sich gezeigt,
daß, wenn der Umfang der neuen Rolle nicht gleich einer ganzen Zahl vorgedruckter
Einheiten ist, ein kleiner Unterschied in den Geschwindigkeiten der beiden Bahnen
eher ein Vorteil ist. Wenn daher ein passender kleiner Drehzahlunterschied vorliegt,
wird der Registerfehler, der fortwährend an einem besonderen Punkt in der Umdrehung
eingeführt wird, während des Restes der Umdrehung allmählich wieder entfernt. Infolgedessen
liegt die Wirkung einer Folge von plötzlich eingeführten und allmählich gelöschten
Registerfehlern vor. So hat die graphische Darstellung des Registerfehlers in Abhängigkeit
von der Zeit eine sägezahnförmige Kurve, die eingestellt werden kann, daß sie an
jeder Seite der Nullinie liegt, so daß die Ausrichtung nach jeder Seite des korrekten
Wertes schwenkt. Unter diesen Bedingungen und der Voraussetzung, daß der kleine
Drehzahlunterschied beibehalten wird, ist der Zeitpunkt, an welchem der Klebevorgang
bewirkt wird, nicht kritisch, und die einzige Schwierigkeit die entsteht, liegt
in der Verminderung des plötzlichen Zuges, welcher auf die Bahnen angelegt wird,
wenn das Kleben stattfindet.
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Dieser plötzliche Zug kann von einer federnden Spannungsrolle oder
einer besonderen Zugspannungsregelung aufgenommen werden.