CH660424A5 - Einrichtung zum transportieren und aufwickeln eines bandfoermigen kopiermaterials. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 26 17 233) wird das in das Kopiergerät eingeführte Materialband durch das Ausgabenrollenpaar durch den Ausführschlitz des Kopiergerätes in den Durchführschlitz der Kassette geführt und darin mittels im allgemeinen abschwenkbarer Führungselemente an den Wickelkern herangeführt. Sobald das Materialband am Kern gefangen hat, müssen die Führungselemente wieder abgeschwenkt werden.

Im allgemeinen ist es üblich, den Einfädelvorgang mit langsamerer Maschinengeschwindigkeit zu fahren. Nach dem Fangen des Bandes kann die Geschwindigkeit auf die normale Hochleistungsgeschwindigkeit heraufgesetzt werden. Das Problem dabei ist eine sichere Erkennung des Fangzustandes.

Aus der oben genannten Druckschrift ist es zwar bekannt, den Fangzustand mechanisch abzutasten und dementsprechend die Führungselemente wieder aus dem Wickelbereich zu bringen. Eine derartige mechanische Abtastung des Fangzustandes ist jedoch unsicher hinsichtlich ihres Ansprechvermögens und ausserdem störanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln der Fangzustand sicher erkannt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Mittel gelöst.

Mit der Erfindung kann auf einfache Weise ein sog. Fangsignal erstellt werden, das die Aussage liefert, dass der Bandanfang fest am Spulenwickel gefangen hat. Mit diesem Signal kann die Einrichtung zum Abschwenken der Führungselemente in der Kassette ausgelöst werden sowie die Maschine auf volle Geschwindigkeit umgeschaltet werden. Ausserdem wird in einer Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit gegeben, durch einen Vergleich zwischen Bandgeschwindigkeit und Antriebsgeschwindigkeit auch das Drehmoment des Antriebs zu regeln.

Bei der Vorrichtung nach der DE-OS 26 17 233 ist auch der Antrieb für den Wickelkern direkt mit dem Ausgangsrollenpaar im Kopiergerät gekoppelt. Dies hat den Nachteil, dass in der Aufwickelkassette eine Rutschkupplung vorgesehen werden muss, da bei grösser werdendem Wickel die Materialband-Geschwindigkeit immer grösser wird, das Band jedoch in einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit aus einem Schlaufenspeicher transportiert werden soll. Zu diesem Zweck ist es auch bekannt, die Wickelgrösse mechanisch durch einen Fühler abzutasten und die Motordrehzahl dementsprechend herabzure-geln. Diese Regelung kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch einen Vergleich der Umfangsgeschwindigkeit am Ausgaberollenpaar mit einem von der Maschinensteuerung abgegebenen Sollwert durchgeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das anhand von Figuren eingehend erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teiles eines Kopiergerätes;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Transporteinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild für eine Regeleinrichtung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Regelungsmöglichkeit; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild für die Regelung des Antrieb-Drehmoments.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Kopiergerät bezeichnet, von welchem eine Kopierstation 2, ein Schlaufenspeicher 3, eine Transporteinrichtung 4, ein Durchführschlitz 5 und Antriebsmittel 6 für die Wickelspule einer mit gestrichelten Linien dargestellten Kassette 7 zu sehen ist.

Das so weit beschriebene Kopiergerät 1 arbeitet in herkömmlicher Weise so, dass ein Materialband 8 nach dem Belichten in der Kopierstation 2 durch das Umlenkrollenpaar 9 in

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den Schlaufenspeicher 3 gelenkt wird, wobei eine untere Lichtschranke 10 die maximale Schiaufengrösse abtastet und eine im oberen Bereich des Speichers 3 angeordnete Lichtschranke 11 die minimale Schlaufengrösse. Aus dem Schlaufenspeicher 3 wird das Band 8 über eine Umlenkrolle 12 einem Ausgangsrollenpaar 13, 14 zugeführt, das das Band durch den Durchführschlitz 5 in die Kassette 7 transportiert. Die untere Rolle 13 des Ausgangsrollenpaares ist über zwei Riemenscheiben 15, 16 und Riemen 18 bzw. 19 mit einem Motor 17 verbunden. Von der Riemenscheibe 15 läuft ausserdem ein Riemen 20 zu zwei Umlenkrollen 21 und 22, welche auf einer vom Kopiergerät 1 ausgehenden, naben die Kassette 7 führende Lagerplatte 23 angeordnet sind. Die Rollen 21 und 22 und der Riemen 20 sind dabei so geführt, dass ein an der Kassette 7 aussen angeordnetes Antriebsrad 24 an den Riemen 20 bei angesetzter Kassette anlegbar ist, so dass bei laufendem Motor 17 der Wickelkern der Kassette 7 angetrieben ist. Im übrigen sind die Lichtschranken 10 und 11 mit einer Steuereinrichtung 25 verbunden, welche bei Unterbrechung der Lichtschranke 10 den Motor 17 anschaltet und bei Bestrahlung der Lichtschranke 11 diesen wieder abschaltet.

Die Transporteinrichtung 4 wird nun anhand der schematischen und perspektivischen Darstellung in Fig. 2 näher beschrieben. Darin sind dieselben Teile gemäss Fig. 1 mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Ausserdem ist in dieser Figur zusätzlich zu den Teilen nach Fig. 1 zu entnehmen, dass die untere Rolle des Ausgangsrollenpaares 13, 14 einen äusseren Laufkörper 26 aufweist, der mit seiner Innenfläche fest mit dem Aussenring eines Freilauflagers 27 verbunden ist. Der innere Freilauflagerring sitzt fest auf der Welle 28, welche in den Seitenwänden des Kopiergerätes gelagert ist und axial versetzt eine Reibscheibe 13a trägt. Die Reibscheibe 13a steht in Reibverbindung mit dem Riemen 18, welcher um die Riemenscheiben 16 und 15 läuft.

Um den Laufkörper 26 läuft neben dem Materialband 8 ebenfalls axial versetzt ein Riemen 29, der um eine von einer Hysteresebremse 30 ausgehende Welle 31 geführt ist. Am Ende der Welle 31 ist eine Schlitzscheibe 32 angebracht, welche durch eine Lichtschranke 33 läuft.

Die verschiedene Scheibendurchmesser aufweisende Riemenscheibe 15 sitzt auf einer gerätefest gelagerten Welle 34, die an ihrem Ende ebenfalls eine Schlitzscheibe 35 trägt, welche durch eine Lichtschranke 36 läuft. Die Riemenscheibe 15 ist — wie bereits in Fig. 1 gezeigt — über den Riemen 19 mit dem Motor 17 und über den Riemen 20 mit den Rollen 21 und 22 verbunden. Das Antriebsrad 24 ist mit einem in der Kassette 7 gelagerten Wickelkörper 37 fest verbunden, auf welchen das Band 8 nach einem Fangvorgang aufgewickelt wird. Das von dem Rollenpaar 13, 14 aus dem Kopiergerät ausgegebene Band läuft in der Kassette 7 zunächst um eine Umlenkrolle 38 und wird zum Zwecke des Fangens mittels nicht dargestellter, einschwenkbarer Arme um den Wickelkern 37 geführt, bis der Bandanfang nach einigen Wicklungen am Kern 37 gefangen hat. Nach dem Fangen müssen die Arme wieder aus dem Wickelbereich ausgeschwenkt werden.

Selstverständlich können statt Rundriemen auch Zahnriemen und statt Reibräder Zahnräder verwendet werden.

In Fig. 3 ist zunächst ein Schaltbeispiel dargestellt, demge-mäss die in Fig. 2 angeführten mechanischen Mittel zur Regelung der Aufwickelgeschwindigkeit eingesetzt werden können. Im Kopiergerät sind zwei verschiedene Transportgeschwindigkeiten, eine langsamere für beispielsweise das Einfädeln und eine schnellere für den Kopiervorgang vorhanden. Durch eine Schalteinrichtung kann auf eine der beiden Transportgeschwindigkeiten umgeschaltet werden. In Fig. 3 ist daher die Schalteinrichtung zur Abgabe eines die jeweilige Geschwindigkeit bezeichnenden Sollwertsignal Vs mit 40 bezeichnet. Dieses Signal wird an einen Regelverstärker 41 gegeben, an welchem auch von der aus Schlitzscheibe 32 und Lichtschranke 33 bestehenden Fühlereinrichtung ein Istwertsignal Vi anliegt. Der Ausgang des Regelverstärkers 41 ist mit einer Motorsteuerung 42 verbunden, mit welcher die Drehzahl des Motors 17 verändert werden kann. Ausserdem ist die Schalteinrichtung 25 (siehe Fig. 1) mit der Motorsteuerung 42 verbunden.

Im Betrieb wird nun zunächst davon ausgegangen, dass das Band 8 am Wickelkern 37 bereits gefangen hat und dieses vom Kopiergerät her aus dem Schleifenspeicher kommend intervallweise aufgewickelt werden soll. Zu diesem Zweck gibt die Schalteinrichtung 25 das Ein- und Ausschaltsignal an die Motorsteuerung 42. Während des Aufwickeins des Bandes 8 zieht das Band in Pfeilrichtung 39, so dass der Laufkörper 26 aufgrund des Freilaufes 27 im Uhrzeigersinn frei drehen kann.

Dies hat zur Folge, dass der Riemen 29 die Schlitzscheibe 32 dreht und an der Lichtschranke 33 ein die Transportgeschwindigkeit des Bandes 8 kennzeichnendes Geschwindigkeitssignal Vj erzeugt. Dieses Signal Vi wird mit dem Sollwertsignal Vs im Regelverstärker 41 verglichen. Sofern diese beiden Signale gleich sind, bleibt die Drehzahl des Motors unverändert. Mit grösser werdendem Wickel am Kern 37 wird aber in der gleichen Zeitenheit auch mehr Band durch das Rollenpaar 13, 14 gezogen. Das bedeutet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 13 zunimmt, womit auch das Istwertsignal Vi grösser wird. In diesem Fall regelt der Regelverstärker 41 die Drehzahl des Motors herunter bis wieder Vs = Vi.

Die Hysteresebremse 30 wirkt auf den Laufkörper 26 entweder kontinuierlich oder momentan der Aufwickelkraft entgegen, wodurch ein straffer Wickel auf dem Kern 37 erreicht wird. Die Wirkungsweise einer solchen Bremse ist beispielsweise aus der DE-PS 2 445 259 (= US-PS 4 025 005) bekannt.

Im weiteren wird nun ein Beispiel für die erfindungsgemässe Erkennung des Fangens des Bandanfangs am Wickel beschrieben. Dies lässt sich mit einer Schaltung verwirklichen, die in Fig. 4 dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist die Lichtschranke 33 der Fühlereinrichtung 32, 33 mit einem Eingang eines Auf/AbZählers 43 verbunden. Wie aus Fig. 2 bereits zu ersehen ist, stellt die Umdrehungszahl der Schlitzscheibe 35 auf der Welle 34 ein Mass für die Ist-Geschwindigkeit des Antriebs 17 bzw. des Wickelkerns 36 dar. Die diese Schlitzscheibe 35 abtastende Lichtschranke 36 ist mit dem anderen Eingang des Auf/AbZählers 43 verbunden. Der Ausgang des Zählers 43 ist mit einem einfachen Schaltelement, beispielsweise einem Flipflop 44 verbunden. Die Lichtschranke 33 ist mit einem weiteren Zähler 45 verbunden, der ausserdem mit dem Ausgang des Flipflops 44 in Verbindung steht. Der Ausgang des Zählers 45 führt zu einer Störanzeige 46. Statt des Auf/Ab-Zählers 43 kann auch eine andere Geschwindigkeiten vergleichende Einrichtung Anwendung finden.

Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 2 im Zusammenhang mit den Blockschaltbildern nach Fig. 3 und 4 beschrieben.

Nachdem eine neue Kassette 7 an das Kopiergerät 1 angesetzt worden ist, wird in dem Gerät automatisch der Einfädelvorgang ausgelöst, durch welchen die Maschinengeschwindigkeit auf niedrige Stufe gestellt ist. Beim Einfädelvorgang ist die Umfangsgeschwindigkeit des Wickelkerns 37 grösser als die Umfangsgeschwindigkeit des Laufkörpers 26 des Ausgangsrollenpaares 13, 14. Durch Wahl der Übersetzungsverhältnisse und Durchmesser der Schlitzscheiben 32 und 35 kann dieser Einfädelvorgang derart aufeinander abgestimmt werden, dass die an sich verschiedenen Geschwindigkeiten von Wickelkern 37 und Laufkörper 26 durch eine gleiche Impulsanzahl pro Sekunde an den Lichtschranken 33 bzw. 36 dargestellt werden. Während die Impulse der Lichtschranke 33 im Auf/Ab-Zähler 43 positiv gezählt werden, werden die Impulse der Lichtschranke 36 darin negativ gezählt. Das heisst, dass durch die gleiche Impulszahl pro Zeiteinheit immer der eben gezählte Impuls der einen Licht5

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schranke durch den anderen Impuls der anderen Lichtschranke wieder abgezogen wird.

Sobald nun das Band 8 am Wickelkern 37 gefangen hat,

wird dieses mit der Umfangsgeschwindigkeit des Wickelkerns 37 gezogen, so dass sich die Umlaufgeschwindigkeit des Laufkörper 26 erhöht, welcher wegen des Freilaufs 27 gegenüber seinem Antrieb schneller in Transportrichtung des Bandes 8 drehen kann. Damit wird aber auch die Umfangsgeschwindigkeit der Schlitzscheibe 32 erhöht, so dass von der Lichtschranke 33 eine grössere Impulszahl geliefert wird, als von der Lichtschranke 36 abgezogen wird.

Der Zähler 43 ist nun auf eine bestimmte Zahl vorgesetzt, so dass bei Überschreiten dieser festgelegten Impulsanzahl ein Signal abgegeben wird. Dieses Signal setzt das Flipflop 44, das einen Schaltvorgang auslöst, womit dieser Schaltvorgang als Signal «Band gefangen» verwendet werden kann.

Dieses Signal kann nun für verschiedene Zwecke verwendet werden. Das naheliegendste ist, von diesem Signal eine Aussage über das Fangen abzuleitet. Zu diesem Zweck wird von der Lichtschranke 33 der Zähler 45 angesteuert, der die Impulse der Lichtschranke zählt. Der Zähler ist dabei auf einen derart hohen Wert vorgesetzt, bei welchem nach einem durchschnittlichen Erfahrungswert das Band am Kern 37 gefangen sein müs-ste. Wird dieser Wert durch weitere Impulse von der Lichtschranke 33 überschritten, wird von dem Zähler 45 eine Störanzeige 46 angesteuert und ausgelöst. Wird dagegen das Band vor Erreichen der eingestellten Zahl im Zähler 45 gefangen, so setzt das Fangsignal aus dem Flipflop 44 den Zähler 45 zurück und hält diesen bis zum nächsten Einfädelvorgang fest.

Des weiteren kann das Fangsignal aus dem Flipflop 44 dazu benutzt werden, das Kopiergerät auf die eingestellte Maschinengeschwindigkeit heraufzusetzen.

Mit den Umfangsgeschwindigkeiten von Laufkörper 26 und Wickelkern 37 kann nicht nur die Drehzahl des Motors 17, sondern auch sein Drehmoment geregelt werden. In Fig. 5 ist zu diesem Zweck ein Blockschaltbild dargestellt, in welchem wieder die beiden Lichtschranken 33 und 36 dargestellt sind. Die Signale der beiden Lichtschranken führen in einen Differenzverstärker 47, in welchem diese aufbereitet und die Differenz der beiden Signale als Aussage über einen Geschwindigkeitsunterschied gebildet wird. Der Ausgang des Differenzverstärkers ist mit einem Speicher 48 verbunden, der wiederum in einen Regelverstärker 49 führt. Der Regelverstärker 49 wirkt auf die

Endstufe der Motorsteuerung und vom Motor führt ein Stromfühler 51 zurück in den Regelvestärker 49.

Für die Wirkung der Schaltung bleibt es gleich, ob die Lichtschrankensignale in einem Zähler oder nach einer Um-5 Wandlung in ein analoges Signal in einem Differenzverstärker miteinander verglichen werden, von Bedeutung ist lediglich,

dass in dem Differenzverstärker 47 die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Antrieb 17 und Laufkörper 26 festgestellt werden können.

io Wenn der Antrieb 17 für den Wickelkern 37 gemäss der Steuerung nach Fig. 3 mit grösser werdendem Wickel kontinuierlich erniedrigt wird, so dass das Band 8 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit durch das Ausgangsrollenpaar 13, 14 gezogen wird, wird die Differenz der Umfangsgeschwindig-15 keit Vi (die ja stets gleich bleiben soll) zur Umfangsgeschwindigkeit Vk immer grösser. Mit dem Grösserwerden des Wickels auf dem Kern 37 muss aber das Drehmoment des Motors 17 grösser werden, oder mit anderen Worten, solange der Wickel noch nicht so gross ist, braucht der Motor 17 zur Schonung des 20 Bandes nicht mit vollem Drehmoment fahren.

Zu diesem Zweck wird also die Differenz Vi zu Vk in dem Differenzverstärker 47 gebildet, in dem Speicher 48 abgespeichert und an den Regelverstärker 49 gegeben. Dieser regelt nach einem Vergleich mit dem Ist-Wert des Stromes die Stromversor-25 gung durch die Endstufe 50 nach, so dass bei grösser werdender Geschwindigkeitdifferenz auch der Strom durch den Motor 17 zunimmt.

Zu Beginn des Wickelvorganges ist die Differenz der beiden Umfangsgeschwindigkeiten gleich Null oder auf einen Minimal-30 wert festgelegt. Dementsprechend wird auch ein Mindeststrom für ein minimales Drehmoment in der Endstufe 50 vorgesehen.

Nachdem der Transport schrittweise erfolgt, müsste bei jedem Wiederanlaufen des Wickels der Geschwindigkeitsvergleich neu erfolgen, so dass jeder Anlauf mit zunächst dem minimalen 35 Drehmoment beginnen würde. Dies würde jedoch zu einem unbefriedigenden Aufwickelergebnis führen. Aus diesem Grund ist nach jedem Wickelvorgang der letzte Geschwindigkeitsvergleich im Speicher 48 abgespeichert und wird beim nächsten Anlauf als Ausgangswert benutzt, solange dieser nicht durch ei-40 nen neuen Geschwindigkeitsvergleich verändert wird.

Die in den Blockschaltbildern dargestellten Beispiele können natürlich auch zusammengefasst werden und die Signale der Lichtschranken 33 und 36 können für die beschriebenen Funktionen auch in einem Rechner verarbeitet werden.

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4 Blätter Zeichnungen

Claims (9)

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1. Einrichtung zum Transportieren und Aufwickeln eines bandförmigen Kopiermaterials in einem fotografischen Rollenkopiergerät auf einen Wickelkern, welcher in einer an das Kopiergerät ansetzbaren Aufwickelkassette angeordnet ist, mit einem antreibbaren Ausgaberollenpaar, welches den Anfang des Materials in die angesetzte Kassette fördert, und einer mit dem Wickelkern in Verbindung bringbare Antriebseinrichtung, wobei diese und das Ausgaberollenpaar einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, gekennezeichnet durch einen zwischen Antrieb (17) und Laufkörper (26) einer Rolle (13) des Ausgaberollenpaares (13, 14) eingesetzten Freilauf (27), der den Laufkörper (26) in Antriebsrichtung mitnimmt, durch eine erste die Umfangsgeschwindigkeit (Vi) des Laufkörpers (26) messende Fühlereinrichtung (32, 33), durch eine zweite Fühlereinrichtung (35, 36) zur Messung der Umfangsgeschwindigkeit (Vk) des Wickelkerns (37), wobei die Umfangsgeschwindigkeit (Vk) des Wickelkerns (37) während des Einfädeins grösser ist als die des Laufkörpers (26), und durch eine mit beiden Fühlereinrichtungen verbundene Vergleichseinrichtung (43), welche bei Feststellung gleicher Umfangsgeschwindigkeiten (Vi=Vk) ein Signal für das feste Anwickeln des Bandes, ein «Fangsignal», abgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlereinrichtungen jeweils aus einer Schlitzscheibe (32, 35) mit Lichtschranke (33 bzw. 36) bestehen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung ein Auf/Abzähler (43) ist, in welchem die Impulse der mit dem Laufkörper (26) in Verbindung stehenden Lichtschranke (33) addiert und die Impulse der mit dem Antrieb (17) in Verbindung stehenden Lichtschranke (36) subtrahiert werden, und dass bei Erreichen eines einstellbaren Zählwertes ein Schaltelement, vorzugsweise ein Flipflop (44), ansteuerbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Laufkörper (26) in Verbindung stehende Lichtschranke (33) mit einem weiteren Zähler (45) verbunden ist, der bei Erreichen eines eingestellten Wertes eine Störanzeige (46) auslöst und der von dem Signal aus dem Schaltelement (44) rücksetzbar und festhaltbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlereinrichtungen (32, 33; 35, 36) mit einem Differenzbildner (47) verbunden sind, der in Abhängigkeit der Differenzen von Umfangsgeschwindigkeit (Vi) des Laufkörpers (26) und Umfangsgeschwindigkeit (Vk) des Wickelkerns (37) den Strom für den Antriebsmotor (17) verändert.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Differenzbildner (47) ein Regelverstärker (49) nachgeschaltet ist, dem von einem Stromfühler (51) der Strom des Antriebs (17) gemeldet wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Differenzbildner (47) und Regelverstärker (49) ein Speicher (48) zum Festhalten der Geschwindigkeitsdifferenz beim vorangegangenen Wickelbetrieb vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den Antrieb (17) wirkende, die Umfangsgeschwindigkeit (Vi) des Laufkörpers (26) mit einer von dem Kopiergerät (1) vorgegebenen Sollgeschwindigkeit (Vs) vergleichende Regeleinrichtung (41, 42).

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung einen Regelverstärker (41) aufweist, der über eine Motorsteuerung (42) die Drehzahl des Antriebsmotors (17) auf einen Wert regelt, bei welchem die Umfangsgeschwindigkeit (Vi) des Laufkörpers (26) gleich ist der Sollgeschwindigkeit (Vs).