Führungsvorrichtung für laufende Bänder, insbesondere für Magnetbandgeräte Bei mit bandförmigen Aufzeichnungsträgern arbei tenden Geräten, z. B. bei Magnetbandgeräten, muss der von dem einen Wickelkörper abgezogene und auf den zweiten Wickelkörper aufgespulte Aufzeichnungsträger zwischen den Wickelkörpern genau geführt werden. Die Führungsmittel müssen so beschaffen sein, dass Höhen schwankungen des Aufzeichnungsträgers vermieden wer den, um sauber gewickelte Spulen zu erhalten, ein ge nau rechtwinkliger Verlauf des Aufzeichnungsträgers über die Spiegelfläche der Magnetköpfe sichergestellt wird und eine unterschiedliche Dehnung des Aufzeich nungsträgers - über seine Breite gesehen - nicht auf tritt.
Als Führungsmittel sind Rollen, um die der Auf zeichnungsträger in einer eingestochenen Führungsnut läuft, und feststehende Führungsnägel mit seitlichen Be grenzungen bekannt. Da mit Toleranzen der Aufzeich- nungsträgerbreite von 0,05 mm gerechnet werden muss, ist die Breite der Nut bzw. der Abstand der Begrenzungen so zu bemessen, dass ein Spiel von etwa 0,1 mm, bezogen auf die Normalbreite des Aufzeich nungsträgers, entsteht.
Es ist aber praktisch, und ganz besonders bei kleinen Aufzeichnungsträgergeschwindigkeiten, unmöglich, den Aufzeichnungsträger innerhalb des zur Verfügung ste henden Zwischenraumes der Führungsmittel in konstan ter Höhenlage zu halten. Schon kleinste Abweichungen in der Achslage der am Bandlauf beteiligten Mittel können eine konstante Schiefstellung des Aufzeich nungsträgers zwischen den Begrenzungen der Führungs mittel verursachen.
Hinzu kommen Störungen, beispiels weise durch Klebestellen, Schlag der Wickeltellerachsen, ungleiche Höhenlage der Windungen des Vorratswickels und Spiel in den Lagern von Umlenkrollen. Diese Störungen verursachen während des Betriebes mehr oder weniger rasche Querauslenkungen des Aufzeich nungsträgers und damit ein verstärktes Auflaufen zu nächst der einen Aufzeichnungsträgerkante auf die die ser benachbarte Begrenzung des ersten Führungsmittels. Ist dieses Führungsmittel eine Rolle mit eingestochener Nut, so besteht die Gefahr, dass der Aufzeichnungs träger an der Berührungskante hochläuft und dadurch beschädigt wird.
Aus diesem Grunde sind derartige Rollen für die Praxis nicht geeignet. Bei feststehenden Führungsstiften mit seitlichen Begrenzungen besteht diese Gefahr zwar nicht, jedoch ergaben sich auch hier in jedem Falle Störungen, wenn der Aufzeichnungs träger an eine Begrenzung anstösst, da dann der Auf zeichnungsträger im Anschluss daran einen Verlauf in Form eines gedämpften Wellenzuges annimmt und da bei abwechselnd an obere und untere Begrenzungen der folgenden Führungsnägel anstösst. Es ist also auch hier nicht sichergestellt, dass der Aufzeichnungsträger die Magnetköpfe so passiert, dass seine Ebene genau rechtwinklig zur Spaltebene steht.
Eine Schiefstellung stört aber ganz erheblich bei der gleichzeitigen Ab tastung mehrer Spuren, in denen beispielsweise stereo- fonische Signale oder digitale Informationen aufgezeich net sind, weil dann die von den den einzelnen Spuren zugeordneten Magnetkopfsystemen abgetasteten Signale bezüglich ihrer Phasenlage nicht übereinstimmen. Hinzu kommt, dass dünne Aufzeichnungsträger schon bei rela tiv geringen Querbeanspruchungen, die beim Auflaufen auf die Begrenzungen der Führungsnägel auftreten, knicken. Schliesslich erzeugt ein Auflaufen auf die Be grenzungen noch störende Längsschwingungen des Auf zeichnungsträgers.
Zwecks Verbesserung der Höhenführung des Auf zeichnungsträgers ist es auch bekannt, die Führungs mittel so auszubilden bzw. anzuordnen, dass eine kleine Komponente quer zur Laufrichtung entsteht, durch die der Aufzeichnungsträger ständig gegen eine Begrenzung geschoben wird. Ferner ist es bekannt, mit Begren zungen versehene Führungsnägel in Achsrichtung gegen einander zu versetzen, z. B. bei drei Nägeln den mitt leren gegen die beiden äusseren, so dass der Aufzeich nungsträger eine Vorspannung erhält. Auch diese An ordnungen verursachen wegen der unvermeidlichen Be rührung zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Begrenzungen Störungen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Band führung vorgeschlagen worden, bei der die Achsen von zwei symmetrisch zur Bandmitte übereinander ange ordneten, zylindrischen Rollen gleichen Durchmessers gegeneinander derart geneigt sind, dass die Winkel halbierende des von den Achsen gebildeten Winkels, der kleiner als 180 ist, - vom Schnittpunkt der Achsen aus betrachtet - in Bandlaufrichtung zeigt. Die Rollen sind dabei so ausgerichtet, dass die dem Band zuge kehrten Mantellinien der Rollen parallel zur Bandebene verlaufen. An der Berührungszone jeder Rolle entsteht somit bei laufendem Band eine zur Bandmitte gerich tete Kraftkomponente, die einer Auswanderung des Bandes aus der Mittellage entgegenwirkt und damit eine Führung ermöglicht, ohne dass Begrenzungen an den Führungsmitteln vorgesehen werden müssen.
Die Neigung der Rollenachsen gegen die Vertikale ist bei dieser Anordnung auf ein bis zwei Grad be grenzt, weil bei grösserer Neigung die Haftung des Ban des zur Mitnahme der Rollen nicht mehr ausreicht, so dass die bei kleinen Bandgeschwindigkeiten zur Rück führung des Bandes nach einer Auslenkung benötigte Zeit zu gross werden kann.
Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Sie geht aus von einer Führungsvorrichtung für laufende Bänder, insbesondere für Magnetbandgeräte, die zwei vonein ander unabhängige, symmetrisch zur Bandmitte ange ordnete Rollen enthält, deren Achsen gegeneinander derart geneigt sind, dass auf das laufende Band an der Berührungszone jeder Rolle eine in Richtung zur Bandmitte gerichtete Kraft erzeugt wird. Erfindungs gemäss sind die Rollen kegelstumpfförmig ausgebildet und so angeordnet, dass ihre Enden mit dem kleineren Durchmesser einander benachbart sind.
Durch die Konizität der Rollen wird die Haftung verbessert, so dass bei dieser Anordnung der Neigungs winkel ohne Beeinträchtigung der Stabilität bis auf etwa 5 Grad erhöht werden kann. Damit wird die Wirk samkeit der Führung wesentlich verbessert, und die Umschlingung kann grösser gemacht werden, so dass eine Anwendung auch als Umlenkmittel möglich ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt die Rollenanordnung als reine Höhenführung, und Fig. 2 bei gleichzeitiger Verwen dung als Umlenkmittel.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Band, z. B. ein Magnet band, bezeichnet, das in Richtung des Pfeiles 2 bewegt werden möge. Zur Höhenführung des Bandes dienen zwei flanschlose Rollen 3 und 4, die kegelstumpfför- mig mit einer Konizität von etwa 5 ausgebildet und spiegelsymmetrisch zur Mittellinie 5 des Bandes so an geordnet sind, dass ihre Enden mit dem kleineren Durch messer einander benachbart sind. Die Achsen 6 und 7 der Rollen bilden mit der Vertikalen jeweils einen Winkel K, der etwa 5 beträgt.
Die Anordnung der Rollen ist dabei so gewählt, dass die die beiden Achsen 6 und 7 einschliessende Querschnittsebene 8 der Rollen etwa parallel zur gezeichneten Tangentenebene 9 des Bandes verläuft. Als Tangentenebene ist dabei die Ebene definiert, die das Band einnimmt, wenn es gerade die Rollen berührt. Im Betriebszustand ist das Band aufgrund des während des Antriebs ausgeübten Zuges und der Form der Rollen konkav gewölbt.
Durch die Neigung der Rollen treten in den schraf fiert gezeichneten Berührungszonen, die sich aufgrund einer geringfügigen Umschlingung ergeben, bei symme trischem Verlauf des Bandes gleich grosse, aber gegen einander zur Bandmitte gerichtete Querkräfte P1, P2 auf, die einer Querauslenkung des Bandes erschweren. Kommt es aber trotzdem aus einem der eingangs be schriebenen Gründe zu einer Querauslenkung des Ban des, so entsteht durch die nun ungleiche Berührungs länge der beiden Rollen augenblicklich an derjenigen Rolle eine Erhöhung der Querkomponente an der die Berührungslänge grösser geworden ist, während die Querkomponente an der anderen Rolle entsprechend kleiner wird.
Das Band wandert somit rasch wieder in seine Ausgangslage zurück, wenn die Störung abklingt.
Gegenüber der eingangs geschilderten vorgeschla genen Anordnung mit zylindrischen Rollen ergibt sich, wie Versuche gezeigt haben, eine grössere Haftung des Bandes an den Rollen und eine schnellere Regelwir kung, was darauf zurückzuführen ist, dass die Umfangs geschwindigkeit der Rollen wegen ihrer Konizität an den Bandkanten grösser ist als in der mittleren Band zone. Diese erhöhte Wirksamkeit ist insbesondere für kleinere Bandgeschwindigkeiten von Vorteil.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 um schlingt das Band 1 die Rollenanordnung 3, 4 in einem Winkel von etwas mehr als 90 . Die gegeneinander geneigten Achsen 6, 7 der Rollen liegen hier in einer Ebene 10, die die im Scheitel des Umschlingungswin- kels liegenden Mantellinien der Rollen einschliesst. Die die Bandlage stabilisierenden Kräfte wirken dabei im wesentlichen am auflaufenden Teil der Rollen, in dem entsprechend der linken Ansicht von Fig. 2 ähnliche Bedingungen herrschen wie bei der Anordnung gemäss Fig. 1. Die Anordnung gemäss Fig. 2 hat darüber hin aus den Vorteil, dass die Wirkung von der Laufrich tung unabhängig ist.
Die Neigung der Achsen und die Konizität der Rollen muss so bemessen sein, dass das Band auf der Berührungslänge an keiner Stelle über die Elastizitäts- grenze hinaus beansprucht wird.
Guide device for running tapes, especially for magnetic tape devices When working with tape-shaped recording media border devices such. B. in the case of magnetic tape recorders, the recording medium withdrawn from the one winding body and wound onto the second winding body must be guided precisely between the winding bodies. The guide means must be designed in such a way that fluctuations in the height of the recording medium are avoided in order to obtain neatly wound coils, an exactly right-angled course of the recording medium over the mirror surface of the magnetic heads is ensured and a different expansion of the recording medium - seen across its width - does not occur.
The guide means are roles around which the record carrier runs in an inserted guide groove, and fixed guide nails with lateral Be limitations. Since tolerances of the recording medium width of 0.05 mm must be expected, the width of the groove or the distance between the boundaries must be dimensioned in such a way that there is a play of about 0.1 mm in relation to the normal width of the recording medium .
However, it is practical, and especially at low recording medium speeds, impossible to keep the recording medium at a constant altitude within the available space between the guide means. Even the smallest deviations in the axial position of the funds involved in the tape run can cause a constant misalignment of the recording medium between the limits of the guide.
In addition, there are disruptions, for example, by gluing points, impact of the winding disc axes, unequal height of the turns of the supply roll and play in the bearings of pulleys. These disturbances cause more or less rapid transverse deflections of the recording medium during operation and thus an increased run-up to the next edge of the recording medium on the boundary of the first guide means adjacent to this. If this guide means is a roller with a pierced groove, there is a risk that the recording medium will run up to the contact edge and be damaged as a result.
For this reason, such roles are not suitable in practice. In the case of fixed guide pins with lateral boundaries, this risk does not exist, but here, too, faults resulted in every case when the recording medium hits a boundary, since the recording medium then adopts a course in the form of a damped wave train and there at alternately touches the upper and lower limits of the following guide nails. It is therefore not ensured here either that the recording medium passes the magnetic heads in such a way that its plane is exactly at right angles to the plane of the gap.
A misalignment interferes with the simultaneous scanning of several tracks in which, for example, stereophonic signals or digital information are recorded, because then the signals scanned by the magnetic head systems assigned to the individual tracks do not match in terms of their phase position. In addition, thin recording media buckle even with relatively low transverse stresses that occur when running onto the boundaries of the guide nails. Ultimately, running against the boundaries produces annoying longitudinal vibrations of the recording medium.
In order to improve the height guidance of the recording medium, it is also known to design or arrange the guide means in such a way that a small component is created transversely to the direction of travel through which the recording medium is constantly pushed against a boundary. It is also known to move with limiter tongues provided guide nails in the axial direction against each other, for. B. with three nails the middle against the two outer ones, so that the recording carrier receives a bias. These arrangements also cause interference because of the inevitable contact between the recording medium and the boundaries.
To avoid these disadvantages, a tape guide has been proposed in which the axes of two symmetrically to the tape center arranged one above the other, cylindrical rollers of the same diameter are inclined to each other in such a way that the bisector of the angle formed by the axes, which is less than 180, - viewed from the intersection of the axes - points in the direction of belt travel. The rollers are aligned so that the surface lines of the rollers facing the belt run parallel to the belt plane. At the contact zone of each roller, a force component directed towards the middle of the belt is thus created while the belt is running, which counteracts the belt's migration from the central position and thus enables guidance without the need to provide restrictions on the guide means.
The inclination of the roller axes relative to the vertical is limited to one or two degrees in this arrangement, because with a greater inclination the adhesion of the band is no longer sufficient to carry the rollers, so that at low belt speeds to return the belt after a deflection the time required can become too great.
The invention provides a remedy here. It is based on a guide device for running tapes, especially for magnetic tape devices, which contains two vonein other independent, symmetrically to the tape center is arranged roles, the axes of which are mutually inclined so that on the running tape at the contact zone of each roller one in the direction of the tape center directed force is generated. According to the invention, the rollers are frustoconical and arranged so that their ends with the smaller diameter are adjacent to one another.
The conicity of the rollers improves the grip, so that with this arrangement the angle of inclination can be increased to about 5 degrees without impairing stability. This significantly improves the effectiveness of the guide, and the looping can be made larger so that it can also be used as a deflection means.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. Fig. 1 shows the roller arrangement as a pure height guide, and Fig. 2 with simultaneous use as a deflection means.
In Fig. 1, 1 is a band, for. B. a magnetic tape, referred to, which may be moved in the direction of arrow 2. Two flangeless rollers 3 and 4, which are frustoconical with a conicity of about 5 and mirror-symmetrical to the center line 5 of the belt, are arranged so that their ends with the smaller diameter are adjacent to each other. The axes 6 and 7 of the rollers each form an angle K with the vertical which is approximately 5.
The arrangement of the rollers is chosen so that the cross-sectional plane 8 of the rollers, which includes the two axes 6 and 7, runs approximately parallel to the drawn tangent plane 9 of the belt. The tangent plane is defined as the plane that the belt assumes when it just touches the rollers. In the operating state, the belt is curved in a concave manner due to the tension exerted during the drive and the shape of the rollers.
As a result of the inclination of the rollers, the contact zones drawn in hatched lines, which arise due to a slight wrapping, occur with a symmetrical course of the belt that are equal in size, but directed towards the middle of the belt, and make transverse deflection of the belt difficult. However, if there is a transverse deflection of the belt for one of the reasons described above, the now unequal length of contact between the two rollers will instantly increase the transverse component on the roller where the contact length has increased, while the transverse component on the other role is correspondingly smaller.
The tape therefore quickly returns to its original position when the disturbance subsides.
Compared to the above-mentioned proposed arrangement with cylindrical rollers, as tests have shown, greater adhesion of the tape to the rollers and a faster Regelwir effect, which is due to the fact that the peripheral speed of the rollers is greater because of their conicity at the tape edges is than in the middle band zone. This increased effectiveness is particularly advantageous for lower belt speeds.
In the embodiment according to FIG. 2, the tape 1 loops around the roller arrangement 3, 4 at an angle of slightly more than 90 degrees. The mutually inclined axes 6, 7 of the rollers lie here in a plane 10 which includes the surface lines of the rollers lying at the apex of the wrap angle. The forces stabilizing the strip position act essentially on the running-up part of the rollers, in which, according to the left-hand view of FIG. 2, conditions similar to those prevailing in the arrangement according to FIG. 1. The arrangement according to FIG. 2 also has the advantage that the effect is independent of the direction of travel.
The inclination of the axes and the taper of the rollers must be dimensioned so that the belt is not stressed beyond the elastic limit at any point along the length of contact.