DD153965A3 - DEVICE FOR DETERMINING THE ACCELERATION TIME - Google Patents
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- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung der Beschleunigungszeit einer neuen Wickelrolle von Abwickeleinrichtungen fuer bahnfoermiges Gut. Sie soll Voraussetzungen fuer einen zuverlaessigen, materialsparenden Wickelrollenwechsel schaffen. Aufgabe ist es, eine Einrichtung zur Beschleunigungszeitermittlung zu schaffen, die mit grosser Genauigkeit arbeitet. Dies wird erreicht, indem eine von einem Bahnimpulsgeber der ablaufenden Materialbahn, einem Umdrehungsimpulsgeber und einem Umfangsimpulsgeber der neuen, im Rollentraeger eingespannten Rolle sowie einem Impulsgeber mit fester Frequenz gespeiste Auswahlschaltung ausgangsseitig mit zwei Impulszaehlern verbunden ist, die sowie miteinander als auch mit einer Recheneinrichtung gekoppelt sind, weiterhin der Ausgang des einen Impulsgebers mit dem Eingang der Recheneinrichtung zusammengeschaltet und ein mit der Beschleunigungseinrichtung in Verbindung stehender Zeitgeber an die Auswahlschaltung und den Eingang der Recheneinrichtung angeschlossen ist.The invention relates to a device for determining the acceleration time of a new winding roll of unwinding devices for railway good. It should create conditions for a reliable, material-saving bobbin change. The task is to create a device for acceleration time determination, which works with great accuracy. This is achieved by one of a web pulse of the expiring web, a rotary encoder and a peripheral encoder of the new, clamped in the roll carrier role and a pulse generator with fixed frequency selection circuit is connected on the output side with two Impulszaehlern coupled to each other and with a computing device , Further, the output of the one pulse generator is connected to the input of the computing device and connected to the acceleration device in connection with a timer connected to the selection circuit and the input of the computing device.
Description
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Einrichtung zur Ermittlung der Beschleunigungszeit Anwendungsgebiet der Erfindung:Device for determining the acceleration time Field of application of the invention:
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung der Beschleunigungszeit von Null auf Bahngeschwindigkeit einer neuen Wickelrolle von Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut bei bahnenverarbeitenden Maschinen, insbesondere Rollenrotationsdruckmaschinen·The invention relates to a device for determining the acceleration time from zero to the web speed of a new winding roll of unwinding devices for web-shaped material in web-processing machines, in particular web-fed rotary printing machines.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:
In Abwickeleinrichtungen mit automatischem Rollenwechsel wird zur Festlegung von Einsatzpunkten von Rollenwechselschritten u. a. die erforderliche Zeit für die Beschleunigung der neuen Wickelrolle von Null auf Bahngeschwindigkeit benötigt. Diese Zeit wird bei einer bekannten Steueranordnung (DD-Anmeldung B 65 H / 215 006) je nach dem Rollensortiment vorgegeben oder für jede Wickelrolle einzeln bestimmt. Aus den nachfolgend genannten Gründen sollteIn unwinding devices with automatic roll change, the determination of application points of roll change steps u. a. the time required to accelerate the new reel from zero to web speed. This time is given in a known control arrangement (DD application B 65 H / 215 006) depending on the role assortment or determined individually for each reel. For the reasons mentioned below should
20,die Beschleunigungszeit möglichst genau vorliegen. Bei einer zu groß bemessenen Beschleunigungszeit führt die auf die Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine beschleunigte neue Wickelrolle bis zum Ablauf dieser Zeit zusätzliche weitere Drehungen aus. Dies erhöht die Gefahr, daß sich die für die Klebung vorbereitete Klebespitze von der Wikkelroile löst und der Rollenwechselvorgang abgebrochen und20, the acceleration time as accurately as possible. If the acceleration time is too large, the new winding roll accelerated to the web speed of the printing press will perform additional rotations until this time has elapsed. This increases the risk that the adhesive tip prepared for the gluing of the Wikkelroile triggers and canceled the role change process and
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die Anklebung von Hand ausgeführt werden muß. Ist dagegen die tatsächlich benötigte Beschleunigungszeit größer als die vorgesehene, so wird der sich an das Beschleunigen anschließende Klebevorgang verspätet eingeleitet, was zur Folge hat, daß der Rollenrest der sich abwickelnden alten Wickelrolle kleiner als vorgesehen ausfällt oder vor Ausführung der Anklebung aufgebraucht ist. Bei Eintritt des letzteren Falles müssen die Materialbahnen von Hand miteinander verbunden werden. Die·manuelle Anklebung bedingt Stillstandszeiten der bahnenverarbeitenden Maschine. Eine Erhöhung der Sicherheit gegen das völlige Abwickeln der alten Rolle durch die Vorgabe eines größeren Restrollendurchmessers ist mit einer Vergrößerung des Materialabfalles beim Wickelrollenwechsel verbunden.the gluing must be done by hand. If, on the other hand, the acceleration time actually required is greater than that provided, then the gluing process subsequent to the acceleration is initiated late, with the result that the roll remainder of the unwinding old winding reel fails smaller than intended or is used up before the gluing is carried out. If the latter case occurs, the webs of material must be connected by hand. The manual bonding requires downtime of the web-processing machine. An increase in security against the complete unwinding of the old roll by prescribing a larger residual roll diameter is associated with an increase in the waste material in the bobbin change.
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Die Erfindung verfolgt das Ziel, Voraussetzungen für einen zuverlässigen, materialsparenden Wickelrollenwechsel zu schaffen,The invention aims to provide conditions for a reliable, material-saving bobbin change,
Wesen der Erfindung:Essence of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ermittlung der Beschleunigungszeit von Null auf Bahngeschwindigkeit einer neuen Wickelrolle von Abwickeleinrichtungen für bahnförmiges Gut zu schaffen, die mit großer Genauigkeit arbeitet.The invention has for its object to provide a device for determining the acceleration time of zero on web speed of a new roll of unwinding devices for web-shaped Good, which works with great accuracy.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine von einem Bahnimpulsgeber der ablaufenden Materialbahn, einem Umdrehungsimpulsgeber und einem Umfangsimpulsgeber der neuen^im Rollenträger eingespannten Rolle sowie einem Impulsgeber mit fester Frequenz gespeiste Auswahlschaltung ausgangsseitig mit zwei Impulszählern verbunden ist, die sowohl miteinander als auch mit einer Recheneinrichtung gekoppelt sind, weiterhin der Ausgang des einen ImpulsgebersAccording to the invention, the object is achieved in that one of a train pulse of the expiring web, a revolution pulse and a circumferential encoder of the new ^ in the roller carrier clamped role and a pulser with fixed frequency supplied selection circuit is connected on the output side with two pulse counters, both with each other and with a Computing device are coupled, continue the output of a pulse generator
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mit dem Eingang der Recheneinrichtung zusammengeschaltet und ein mit der Beschleunigungseinrichtung in Verbindung stehender Zeitgeber an die Auswahlschaltung und den Eingang der Recheneinrichtung angeschlossen ist. Mit der Einrichtung wird ein die Praxisbedingungen der späteren Rollenbeschleunigung berücksichtigender Zeitwert ermittelte Die erhaltene Beschleunigungszeit wird nicht formal nach Formeln der technischen Mechanik berechnet, sondern es wird durch Einführung einer "scheinbaren Masse" der neuen Rolle der Berechnung ein technischer Wert zugründe gelegt«, Die scheinbare Masse berücksichtigt nicht our die Masse der neuen Rolle, sondern auch der mit zu beschleunigenden Bauteile des Rollenträgers und erfaßt den für die spätere Beschleunigung vorbereiteten Zustand der Rolle, d. h. die von der Verpackung und beschädigten Lagen befreite Rolle» Weiterhin finden in der scheinbaren Masse die Reibung der Rollenlagerung und' die Luftreibung der rotierenden neuen Rolle Beachtung. Die erfindungsgemäße Einrichtung berücksichtigt außerdem durch die Beschleunigungszeitermittlung jeder Wickelrolle individuelle Rollenunterschiede. Somit wird die Beschleunigungszeit sehr genau ermittelt, wodurch die Sicherheit für einen störungsfrei ablaufenden und dadurch die Stillstandszeit der bahnenverarbeitenden Maschine senkenden S'ickelrollenwechsel erhöht wird· Außerdem kann ohne Risiko der Materialrest auf der alten Wickelrolle klein gehalten werden. Die Ermittlung der technischen Masse erfolgt an der in den Rollenträger der Abwickelvorrichtung eingespann- · - ten neuen Rolle, womit eine separate Vorrichtung zur Masseermittlung sowie der Transport der Rolle zu und ihre Handhabung in einer solchen Vorrichtung erspart wird. Die Benutzung der erfindungsgemäßen Einrichtung behindert nicht die kontinuierliche Arbeit der Abwickelvorrichtung.is interconnected with the input of the computing device and connected to the accelerator device in connection timer to the selection circuit and the input of the computing device is connected. The obtained acceleration time is not formally calculated according to formulas of technical mechanics, but by introducing an "apparent mass" of the new role of the calculation, a technical value is given " Mass does not take into account the mass of the new roll, but also the components of the roll carrier to be accelerated, and detects the condition of the roll prepared for the subsequent acceleration, ie. H. the role freed from the packaging and damaged layers »Furthermore, in the apparent mass, the friction of the roller bearing and the air friction of the rotating new roller are considered. The device according to the invention also takes into account by the acceleration time determination of each winding roll individual role differences. Thus, the acceleration time is determined very accurately, whereby the security for a smooth running and thereby reducing the downtime of the web processing machine lowering S'ickelrollenwechsel is increased · In addition, can be kept small on risk without risk of the remainder of the material. The determination of the technical mass takes place at the new roll clamped in the roll carrier of the unwinding device, thus avoiding a separate device for mass detection as well as the transport of the roll to and its handling in such a device. The use of the device according to the invention does not hinder the continuous operation of the unwinding device.
- Mr - 2 17 9- Mr - 2 17 9
Ausführungsbeispiel:·Embodiment: ·
Die Erfindung soll nachstellend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Abwickeleinrichtung mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Beschleunigungszeit dargestellt.The invention will be explained nachstellend to an embodiment. In the accompanying drawing, an unwinding device is shown with a device for determining the acceleration time.
Die Abwickeleinrichtung enthält einen dreiarmigen Rollenträger 1, zwischen dessen Armen 2; 3» 4 niit nicht darge-The unwinding device includes a three-armed roller carrier 1, between the arms 2; 3 »4 not shown
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stellten Mitteln die abzuwickelnden Wickelrollen eingespannt werden. Zwischen den Armen 2 befindet sich die fast aufgebrauchte alte Rolle 5> von der die Materialbahn 6 abgewickelt und in die bahnverarbeitende Maschine, z. B. eine .Rotationsdruckmaschine, geführt wird.means to be unwound winding rolls to be unwound. Between the arms 2 is the almost spent old role 5> from which the web 6 unwound and in the web-processing machine, z. B. a .Rotationsdruckmaschine is performed.
Zwischen den Armen 3 ist die neue Rolle 7 eingespannt, die kurz vor dem Verbrauch der alten Rolle 5 während des Abwickeins an die Materialbahn 6 angeklebt werden soll. Die Vorrichtung zum Verbinden der Materialbahnen ist in der Zeichnung nicht enthalten, da dies zur Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich ist. Ein Arbeitsschritt des Rollenwechselvorganges ist das Beschleunigen der neuen Rolle 7 in ihrer Umfangsgeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit V· Hierzu wird die neue Rolle 7 von einem Antriebsgurt 8 angetrieben, der mechanisch mit einer Beschleunigungseinrichtung 9 gekoppelt ist.Between the arms 3, the new roller 7 is clamped, which is to be glued to the web 6 shortly before the consumption of the old roll 5 during the unwinding. The device for connecting the webs of material is not included in the drawing, since this is not necessary to explain the invention. One operation of the roll change process is the acceleration of the new roll 7 in its peripheral speed to the web speed V. For this purpose, the new roll 7 is driven by a drive belt 8, which is mechanically coupled to an accelerator 9.
Zur Ermittlung der Beschleunigungszeit tg dient die im weiteren dargestellte und beschriebene Einrichtung. Es handelt sich im einzelnen um eine Auswahlschaltung 10, die eingangsseitig von einem Bahnimpulsgeber 11 der ablaufenden Materialbahn 6, einem Umdrehungsimpulsgeber und einem Umfangsimpulsgeber 13 der neuen Rolle 7 sowie einem Impulsgeber 14 mit fester Frequenz f .> gespeist wird. Ausgangsseitig ist die Auswahlschaltung 10 mit zv/ei Impulszählern 15; 16 verbunden, die sowohl miteinander als auch mit einer Recheneinrichtung 17 gekoppelt sind. Weiterhin ist der Ausgang des einen InipulsgebersTo determine the acceleration time tg is the device shown and described below. It is in detail a selection circuit 10, the input side of a track pulse encoder 11 of the expiring web 6, a revolution pulse and a peripheral encoder 13 of the new roll 7 and a pulse generator 14 with a fixed frequency f.> Is fed. On the output side, the selection circuit 10 with zv / ei pulse counters 15; 16 coupled to each other as well as with a computing device 17. Furthermore, the output of the one Inipulsgebers
16 mit dem Eingang der Recheneinrichtung 17 zusammengeschaltet. Schließlich ist ein mit der Beschleunigungseinrichtung 9 in Verbindung stehender Zeitgeber 18 an die Auswahlschaltung 10 und den Eingang der Recheneinrichtung16 interconnected with the input of the computing device 17. Finally, a timer 18 associated with the accelerator 9 is connected to the selector circuit 10 and the input of the calculator
17 angeschlossen.17 connected.
Der Ermittlung der Beschleunigungszeit tg liegt die fol-The determination of the acceleration time tg is the following
gende Gleichung zugrunde:based on the following equation:
-j- 1 - exp(? · tk) M -j- 1 - exp (? · t k ) M
•η = i- · in + t ^• η = i- · in + t ^
^ · E V · m · k · tk(f)2 - χ - tk *^ · E V · m · k · t k (f) 2 - χ - t k *
Es ist dabei I das Trägheitsmoment der neuen Rolle 7» R der Reibbeiwert der Rollendrehung, V die Bahngeschwindigkeit, m die Rollenmasse, ΐ·^ die Einkuppelzeit, t^ die Totzeit der Kupplung. Der Paktor k berücksichtigt das Beschleunigungsnionient und die Verhältnisse seiner übertragung«,It is I the moment of inertia of the new roll 7 »R, the friction coefficient of the roll rotation, V the web speed, m the role of mass, ΐ · ^ the Einkuppelzeit, t ^ the dead time of the clutch. The factor k takes into account the acceleration ion and the ratios of its transmission,
R xs Rxs
Unter der Voraussetzung γ <\ 1 läßt sich die Gleichung 1 in die folgende Näherungsgleichung überführen, die für den vorgesehenen Anwendungsfall eine ausreichende Genauig— keit besitzt:Assuming γ <\ 1, Equation 1 can be transformed into the following approximation equation, which has sufficient accuracy for the intended application:
' tg = -V · m · k + tt + 1/2 tk. (2)'tg = -V * m * k + t t + 1 / 2t k . (2)
Die Masse der Wickelrolle läßt sich aus dem Trägheitsnioment berechnen, wenn der Rollendurchmesser bekannt ist· Eine Aussage über das Trägheitsmoment kann vermittels einer kurzen Probebeschleunigung getroffen werden. Es gilt dafür die BeziehungThe mass of the winding roll can be calculated from the moment of inertia, if the roll diameter is known. · A statement about the moment of inertia can be made by means of a short test acceleration. It applies to the relationship
8 K · '% P 1 8 K · '% P 1
Es. stellt dabei d den Durchmesser der zu beschleunigenden Rolle, M das Beschleunigungsmoment der Probebeschleu-It. d represents the diameter of the roll to be accelerated, M the acceleration moment of the test roll
o Po. P
nigung undf* die Winkelgeschwindigkeit dar, die die Rolle unter der Wirkung des Moments M nach Ablauf der Zeit t^, erreicht»and * the angular velocity which the roller achieves under the effect of the moment M after the time t ^ has elapsed »
Erfindungsgemäß wird die Probebeschleunigung der neuen Rolle 7 zwischen den Armen 3 der Abwickelvorrichtung durch geführt, nachdem die Rolle für den Rollenwechsel darin einAccording to the invention, the sample acceleration of the new roller 7 between the arms 3 of the unwinding is performed by after the role for the role change in a
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gespannt and in die gezeichnete Position gebracht wurde. Es wird dabei die aus den bereits genannten Gründen die Praxisbedingungen der späteren Beschleunigung gut berücksichtigende scheinbare Masse m1 ermittelt, die in die Gleichung 2 eingeht. Man erhält nunmehr die für die Ermittlung der Beschleunigungsaeit angewendete Beziehungstrained and brought into the drawn position. In this case, the apparent mass m 1 , which takes into account the practical conditions of the later acceleration for the reasons already mentioned, is determined, which enters equation 2. One now obtains the relationship used for the determination of the acceleration rate
fcg = V · m» · k + tt + 1/2 tk (4)fcg = V · m »· k + t t + 1 / 2t k (4)
oderor
8 I · t t = V . _& ^ . k + t. + 1/2 t (5)8 I · tt = V. _ & ^ . k + t. + 1/2 t (5)
* d* d
Das Beschleunigungsmoment M der Probebeschleunigung wird von der Beschleunigungseinrichtung 9 aufgebracht. Der Durchmesser d. der neuen Holle 7» ihre Winkelge-The acceleration torque M of the sample acceleration is applied by the accelerator 9. The diameter d. the new hell 7 »its angle
e Oe o
schwindigkeit ^f und die Balmgeschwindigkeit 7 werden 23O in der Recheneinrichtung 17 errechnet.speed ^ f and the Balmgeschwindigkeit 7 23O are calculated in the computing device 17.
Der Durchmesser d wird aus dem Verhältnis der Anzahl Z von Umfangsimpulsen ζ , die vom Umfangsimpulsgeber 13 zu festgelegten Umfangswegen U der neuen Rolle 7 e:rzeugt werden, und der Anzahl Zz von gleichzeitig vom Um drehungsimpulsgeber 12 erzeugten Umdrehungsimpulsen zr The diameter d is calculated from the ratio of the number Z of circumferential pulses ζ generated by the circumferential encoder 13 to predetermined circumferential paths U of the new roller 7 e, and the number Z z of revolution pulses z r simultaneously generated by the rotary encoder 12
ζ der neuen Rolle 7 sowie dem Umfangsweg U pro Umfangsiiapuls ζ und der Anzahl M von Umdrehungsimpulsen ζ pro Umdrehung der neuen Rolle 7 errechnet. Die Gleichung hierfür lautetζ of the new roller 7 and the circumferential path U per circumference ap and the number M of revolution pulses ζ per revolution of the new roller 7 are calculated. The equation for this is
a u * M * 2u (6)a u * M * 2 u (6)
Die Winkelgeschwindigkeit Jp v/ird aus der Anzahl Z von Umfangsimpulsen ζ über ein vorgegebenes Zeitintervall T„, dem Umfangsweg U pro Umfangsimpuls a und dem halben Durchmesser dQ der neuen Rolle 7 berechnet. Das Zeitin-The angular velocity Jp v / ird calculated from the number Z of circumferential pulses ζ over a predetermined time interval T ", the circumferential distance U per circumferential pulse a and half the diameter d Q of the new roll 7. The time
tervall T wird durch. Vollaäiilen des Impuls Zählers 15» 25O der einen Zählerinhalt von Z^ Impulsen hat, mit der ]?estfrequenz f~ festgelegt. Es gilt dann die Beziehungtervall T is going through. Full parts of the pulse counter 15 "25O which has a counter content of Z ^ pulses, fixed at the] est frequency f ~. It then applies the relationship
» 2 U - Z - f f »2 U - Z - f f
do ' Z1 d o ' Z 1
Die Bahngeschwindigkeit V schließlich wird aus der Anzahl Z, von Bahnimpulsen z·. » die zu festgelegten abgewickelten Bahnlängenabschnitteη B vom Bahnimpulsgeber über ein vorgegebenes Zeitintervall T erzeugt werden, berechnet» Die Gleichung hierfür lautetFinally, the web speed V is calculated from the number Z of path pulses z ·. »Generated at specified unwound track lengths η B by the orbit pulser over a given time interval T, calculated» The equation for this is
γ = __k_l (8) γ = __k_l (8)
Z1 Z 1
Die Ermittlung der Beschleunigungszeit tg wird währendThe determination of the acceleration time tg is during
g der Beschleunigung g des Abwickeins der alten Rolle 5 durchgeführt. Der Zeit geber 18 steuert die Recheneinrichtung 17 sowie die Aus • wahlschaltung 10» Der Zeitgeber 18 wird gestartet, wenn sich die neue Rolle 7 für die Probebeschleunigung zu drehen bginnt. In Abhängigkeit von der vom Zeitgeber vorgegebenen Zeit führt die Auswahlschaltung 10 den Impulszählern 16 und 17 folgende Impulse zu:g the acceleration g of Abwickeins the old role 5 performed. The timer 18 controls the computing device 17 and the selection circuit 10 »The timer 18 is started when the new roller 7 for trial acceleration starts to rotate. Depending on the time specified by the timer, the selection circuit 10 supplies the following pulses to the pulse counters 16 and 17:
Zeit Impulszähler 15 Impulszähler 16 t< U1 " zz zu Time I counter 1 5 In the counter 16 t <U 1 "z z z u
* = *1 ff Zu* = * 1 f f Z u
t > U1 f f ' 2^t> U 1 f f '2 ^
Ist jeweils der Zähler 15 vollgezählt, so werden die Impulszähler 15 und 16 gestoppt, und die Recheneinrichtung ruft den Zählerstand Z^ des Impulszählers 16 ab. Vor jeder Messung werden die Impulszähler 15; 16 gelöscht. Der Zählerinhalt Z. des Impulszählers 15 ist eine Konstante der Einrichtung.If each of the counter 15 is counted, the pulse counter 15 and 16 are stopped, and the computing device retrieves the count Z ^ of the pulse counter 16 from. Before each measurement, the pulse counter 15; 16 deleted. The counter content Z. of the pulse counter 15 is a constant of the device.
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Im Ausfüiirunssbeispiel wird die Erfindung bei einer Abwickeleinrichtung einer Rotationsdruckmaschine erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch bei Abwickeleinrichtungen anderer bahnverarbeitender Maschinen, z„ B. für Querschneiderρ oder Beschichtungsmaschinen, anwendbar. Sie kann auch statt an dreiarmigen, an zweiarmigen RoI-lenträgern angewendet werden.In Ausfüiirunssbeispiel the invention is explained in an unwinding a rotary printing press. However, the invention can also be applied to unwinding devices of other web-processing machines, for example for crosscutters or coating machines. It can also be used instead of three-armed, two-armed backrests.
Weiterhin ist es möglich, das Moment der Probebeschleunigung am Zentrum der Wickelrolle angreifen zu lassen. Erfolgt die Momentübertragung nicht über eine schaltba- ^e Kupplung, so entfallen in Formal 5 die Totzeit t^ der Kupplung und die Einkuppelzeit t·^.Furthermore, it is possible to let the moment of the acceleration of the test act on the center of the winding roll. If the torque transmission does not take place via a shiftable clutch, then in Formal 5 the dead time t 1 of the clutch and the engagement time t · 1 are eliminated.
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