CN1009404B - 带盒，特别是磁带盒及其中的带盘支承里衬 - Google Patents

Abstract

在磁带盒中有对称放置的支承里衬，里衬在带卷上施加一个随带卷直径变化的压力，把带卷和磁带定中，叙述了力和直径的关系。以及制造取得所需各力的折弯里衬的实施方案，这种新颖动态里衬装置可用于任何有高卷带速度和高灵敏度磁带的带盒，其有经常变化的回带/回放操作。

Description

本发明与带盒有关，具体有关磁带盒，其中包括一个盒壳，其中有顶、底壁，和前后壁，其中至少容放一个无突缘的带盘，该带盘有一个外径，其上卷绕磁带，形成一个带卷，并且/或者可以把带从卷上放出，至少有两块基本为矩形的里衬，各设置在卷成的带卷的一侧，分别放在带卷和顶壁及底壁之间，上述里衬有折转的边缘部分，向着带盒的中间平面弯折，与中间平面倾斜，在磁带卷上施加一个弹性压力，里衬的上述折转部分，有一个里衬后部，在带卷的朝向带盒后壁的区域上，施加一个弹性压力，有一个里衬前部，在带卷的靠近带盒前壁的区域上，施加一个弹性压力，并有一支承带盘的里衬部分。

德国专利第2，251，746号中揭示了一种有本文开始时叙述的类型的支承里衬的磁带盒。折转里衬边缘区从带卷的圆周开始，圆周随半径的一半和全半径变化，因此导向作用仅从带卷直径的一半处开始，于是造成偏卷，在最坏的情况下使带卷在带盒中卡死，或者至少对带卷造成永久性损坏。在已知的里衬中，其中心部分永远平贴在带盒的内壁上，因此在带盒轴处不能施出任何导向影响或调中影响。当把折转的前边缘和里衬的纵轴平行，并放在带盒的前面附近时，或者带边折叠时，卷入或卷出的带便重叠，或边缘损坏，因而发生机械性或电磁性损坏。里衬和上述自由带段的暂时接触，也会造成速度不均匀或加剧速度不均匀。已知的形式的里衬还设有圆形槽，在每一带卷的上方和下方，并有卷带和放带的进出口。这类型的里衬用大规模方法生产和安装时，费用过于昂贵。

此外，美国专利第3，977，626号揭示的里衬，至少有径向或纵向折纹或边缘，作带轴的调中，折纹或边缘朝向带轴，在带盒的后部还有一条导向槽，防止磁带的滑脱和带轴的卡死。在带轴上的定中作用相对地恒定，不取决于带盒的特定运转情况。

德国的公告申请案第DOS2，736，760号中揭示了一种录音带里衬，承据称可以通过压力折纹直接在带轴上作用，并且仅通过将带轴定中而对磁带作恒定状态的引导。其传统式的里衬除有上述的压力折纹外，没有特殊的性能，因此只起录音带的完全平面的滑动导向的作用。

日本专利公告第48/83817号申请案中，揭示了一种有屋顶形折纹的里衬，在端部有径向的切口。这种导向折纹，相对于带卷的最大直径，位于相当远的外侧，由于带卷卷绕时造成编卷，故为一个缺点。虽然切口可以降低里衬加在卷进或卷出的带段上的弹性力，然而切口不能防止磁带和部分里衬之间的可能接触，因此磁带便可能发生折叠，使磁带损坏。

此外，已揭示（德国专利申请公告DOS第2，732，083号）的磁带盒里衬，有径向棱脊朝向带卷，位于带卷的上下方。这种棱脊用于把磁带卷定中，但特别设置在每个带卷的进带出带区，所以磁带和棱脊之间产生了不良的接触。

有一种已知的小型带盒有里衬，每一个有三个弧面的凹陷互相平行，其间的两条边缘，和两条纵向外边缘支持在带盒的特定内壁上。此外，纵向外边缘上设有伸出的突块，在带盒的后方放在带卷的最大面积上，但在带盒的前方则不伸到带卷的全部面积上。

中间弧面在带轴的中心连接线两侧对称。边侧弧面的中线，位于带卷最大半径的第一个一半之内。因此，在一个窄地带上，几乎在全部半径上，也就是几乎在带卷的全部面积上，从几乎空轴直到绕满的轴，都 有作用在带卷上的恒定支撑。中间弧面还在一个条状区域里，对带轴施加一个在整个带面积上的相当恒定的压力。在任何情况下，条状接触压力决定弧的形状，和材料的弹性特点，这在制造时已作了不能变化的调定。在里衬边侧弧面中线和突伸块外边缘之间的里衬边缘部分，除了在特定区域中起滑动表面作用外，对带卷常常，完全不起引导作用。仅仅中间弧面在带状区域中，在带轴上施加一个恒定的接触压力。

这便在一个狭窄区域中，产生加在带轴上的夹持力;这措施不足以作定中用。另一个缺点是由于边侧弧面的弧形，从带轴的边缘开始，使最初的绕卷不能在轴上同心卷绕。并且，满卷带的外绕卷，很难由突伸块有效夹持。

本发明的目的，是提出一种有支承里衬的带盒，在大规模连续生产和使用运转中有优点，尤其适用于改进带盒的卷带和运行的特性。

我们发现通过使用本文开始部分中叙述的带盒，假如每一块里衬至少有两条基本为纵向的折纹，限定上述前里衬折转部分和后折转部分，便可以达到上述目的;上述折纹之间的距离等于或小于带盘的外径，目的是和带盒的上述顶壁和底壁的内表面接触，两条折纹限定它们之间的一个中间部分，其中有上述折纹的里衬互相间有上述距离，分别抵靠上述顶壁和底壁的内表面，上述里衬边缘部分向带盒中间平面折转一个角度，在带卷上施加上述弹性压力，在每一块里衬的中部上产生上述弹性压力，结果向着上述带盘拱起，在上面施加一个压力，这压力作用在空带盘上时有最低数值，作用在满带盘上时有最高的数值。

因此，带卷的定中可以改进，而同时提供了较大的保护，防止带的折叠和滑脱，因此在磁带生产中，装带作业的卷带速度，和传统的有基本恒定的弹性特性里衬的传统带盒相比，可以提高若干倍。

在实用的实施方案中，里衬的后折转部分，可以由一直伸到里衬窄边的连续纵向折纹形成。

有利之处在于里衬前折转部分，可以依靠至少一条基本沿里衬纵向伸展的折纹形成，折纹在进入进带出带区前终止，磁带在这区域里绕带或从带卷上放出，所以使里衬的进带出带区有弧面。

这样可以保证里衬设计和生产简单，可以用冷冲或热冲制造。

在另一个实施方案中，在带盘上加压，要使压力连续从最低值（空盘）增高到最高值（满盘）。

突出的是，这些力的特点在实践中可以取得，并保证在带卷直径增大时，定中的力也增高，有规则地抵销增大的障碍力，这障碍力的作用，可能影响带卷的旋转和/或磁带的卷绕。此外，空卷只需用最低的压力使它定中，尤其在起初的绕卷上，可以整齐地卷绕。

把压力调到最低值为约1至4CN（1CN＝0.01牛顿）较有利，最好约为2cN，最高值约为7-15cN，最好为约10cN。这个特点的力用50微米厚的聚酯薄膜的里衬材料可以方便地取得，把这里衬的边缘向带盒的水平面或中间平面弯折约8-30度，具体约为10-25度。

用上述的冲压方法可以按大规模生产，简单而经济地取得所希望的角度和压力。

作为带卷瞬时直径的函数的压力变化率，以约0.1-0.3cN/mm（每毫米cN）有利，最好是最低压力区域约0.3cN/mm，到在约最高压力域的约0.1cN/mm。

在实用的实施方案中，里衬前折转部分可以弯折约13-20度，后折转部分弯折约20°，角度指的是倾斜于带盒水平面或中间平面的角度。实用中在用上述50微米聚酯薄膜时，这些角度的弯折提供的压力是合适的。

在一个有利的实施方案中，后里衬折转部分纵向折纹，离开里衬后边的距离，大于里衬前折转部分纵向折纹，离开里衬前边缘的距离。因 此，可以在带盒后部的带卷区上，比带盒前部的带卷区上加较大的压力。

在本发明的解决办法的一种形式中，里衬的进带出带区里可以有挖空部，在带卷边缘区域里的磁带，从挖空部中穿过。

在本发明的另一实施方案中，引导磁带进出带卷边缘区的导向件，可以设置在里衬的进带出带区中。

本发明还包括所有在权利要求书中提到的所有的里衬实施方案和各种组合。

兹对本发明通过下文叙述中的举例，和示出的附图作说明。附图内容如下：

图1为未装带的新型支撑里衬的透视，

图1a为图1所示里衬的侧视，

图2为图1中里衬的俯视，

图2a为沿Ⅰ-Ⅰ的里衬剖视

图3为概略示意的磁带盒中有弧面区域的新型里衬，

图4为概略示意磁带盒中，有与带盘和带卷接触区的里衬，

图5A-5C为有各种不同尺寸带卷的磁带盒剖面图

图6有加载边缘区的新型里衬剖视图。

里衬10有斜坡屋顶的形状，连续纵向折叠边缘或“折皱”是最高线。第二条最高线是不连续的折叠边12，基本在里衬的窄边19和20前面结束，超过挖空部13及14。纵向外边5及16放在平支承平面23上，平面用阴影线表示。所有其他的轮廓线，斜线17及18，窄边19及20都不和支承平面接触。因此图中清晰示出窄端21及22伸出支承平面23的外面。

图1a示窄端21及22有一个圆形弧线，由于折线不伸进窄边19及20，而在窄边的前面停止而形成。图3表示弧面区24及25，和两带盘盒30中的带卷26及27的空间关系中，弧面区24及 25的伸展范围，尤其在小型磁带盒中。在这带盒中，带28被在导带辊29上，沿带盒前侧21引导，在这侧上磁头（图未示）和磁带接触。32表示衬里10的固定销，这销有适当的挖孔。

向带卷的某一边缘上卷绕的磁带段28，或从这位置上放出的带段，处在弧面区24及25中，这区里的里衬10的目的，是对带引导，在预定的位置上卷绕或放出。折纹12不伸进窄边19及20中，从而避免对带的行动影响，诸如折叠偏斜，以及对带损伤或使带边磨损等等。改变不连续折纹的长度，便可以改变弧面区的形状和位置。

如图2所示，里衬10的主要部分向着带盒30的中间平面弯折，因而有屋顶形状。这主要部分的面积，大致和图1中的阴影支承平面23一致。支承平面基本上和带盒30内的带盒中间平面一致。

里衬10在后侧有后回折里衬部分或区域34，位于纵向折纹11和后边15之间，在前侧有前折转里衬部分或区域33，位于折纹12和里衬10的前边16之间。假如里衬材料是50微米厚的卡勒公司（维斯巴登市）（kalle，Wiesbaden）出品的RN50型聚酯薄膜，那么两个区域的里衬的折转的角度α，α′应约在相对于水平面的8-30°之间，具体在10-25°之间，这水平举例而言，为空带盒的中间平面或里衬的中间部分的平面。在实践中，在选定的里衬区33及34尺寸中，证明前区33的角度α在13-20°之间，后区34的角度α为20°时是有利的，然而用压制的方法也可以方便地做成其他的折叠角度。一种实用的折叠角度α是20°，该角度只建立于中间区域33。于是进带和出带区的角度约为13°。在举例中，里衬10的折纹12和前边16之间的距离a），小于折纹11和后边15之间的距离b），因此相应的杠杆臂的关系为b）＞a）。

出乎意料的是里衬10在中间部分的压力或夹持力，可以依靠α，α′角，和杆臂a）及b）的大小确定，从基本状态开始，例如空带盘 状态（“带盘”一词在本文中，如果基本没有突缘，与“轴毂”有相同的含义），然后有一个取决于带盘瞬时实际直径的压力或夹持力有利地加在带盘上。这个压力或夹持力夹持在带盘上，保持它的居中位置，也就是夹持这时带盘上的带卷，保持它的居中的位置，在实践中这个力可以在约1至4CN（空盘），到约7至10CN（满盘）之间变化，最好各约2CN及7.5CN。出乎意料的是：在带卷后部区域34上的压力约为1-4CN，大于前部区域上的约为0.5-3CN的力。（1CN＝0.01牛顿）

图5A-5C表示加在有带或无带带盘上的压力变化。在图5A中，带盒30中的带盘37上只有磁带的几个绕圈，即有一个很小的带卷38;图5B中的这个带卷大些，用号38′表示，图5C中达到满卷，用38″表示。用里衬中部35的拱形部分的弧形作比较，可以看出在图5中接触线最短，弯度最大（35）。在图5B中的半盘带直径时，弯度小很多，接触线（35′）长了一些，在图5C中，弯度更小，而接触线（35″）最长。在实践中，压力或夹持力约为图5A中的2-3CN，图5B中的约4-6CN，和图5C中的约6.5-7.5CN。

带卷瞬时实际直径对压力和夹持力的连续的影响，可以从图7中的测量曲线了解，下文中有叙述。

图6表示当里衬10的边部折转区33及34被载荷P压平时，使中间部分35弯曲。对于放50微米聚酯薄膜的小型带盒，里衬10的曲率高度C约为1.5mm。

在无载荷的聚酯薄膜上，后折线11的高度约为6±1mm，前折线12为4±0.5mm。下面的量度以这几个数值为基础。

对于在轴毂和内壁之间，内部自由活动距离为2×0.6mm的小型盒的条件，上述弯度和弯度造成的弹性是适宜的，在稳定性和磁带运 行方面有极良好的效果。

图4表示当一个带盘无带，另一绕满时磁带盒30的瞬时接触状况、显然轻盘37′用比轴毂37″用的较小的压力和夹持力夹持。并且，带卷27用里衬区域33和34在两侧夹持，然而用的是约为0.5-4CN的较小的压力和夹持力。

在这种作用力条件下，生产优良运行性能和绕卷性能的带盒是可能的，测出其机械和动力学性能是突出的。

图7表示的是曲线F＝f（d），即，有效压力和夹持力F为带卷瞬时直径的函数。带盘外径为22mm，最大带卷直径为52mm，因此起始和终了测量范围以这两数为界线。

在每一不同的带卷直径时，测量压力F，根据感应换能器原理，用不同直径的铝盘和载荷传感器测量。载荷传感器为荷丁格尔一包尔丁（Hottinger-Baldwin）供应。

在进行试验时，带盒底部上的里衬通过放置铝盘模拟，测量把里衬压到一个剩余高度0.6mm所需的力，这高度相当于带卷侧表面和盒内壁之间的间距。

图7的曲线表示了以下类型的里衬：

A）日本制造的上述已知UD1型小型带盒的弧形里衬，

B）申请人提出的与德国专利第2，251，746号相似的里衬折为Z字形，

C）有环形凹陷的特夫隆里衬

X）本发明提出的上述动态里衬。

曲线讨论：

曲线A和C示出在全部测量范围内基本恒定的压力状态。因此所示为无动态性质的静滑垫作用。曲线B表示大致相当于33-40mm直径之间一个问隔中的短时的动态性能，但总的表示了一个阶段梯状的压 力曲线，使带卷可能产生相应的阶梯。

曲线X表示一个平稳的上升曲线，其变化率在0.3至0.1CN/mm之间（后一数值在直径的上部范围内）。

因此，满带卷盘用约为7.5CN的力夹持，而空带轴约用2CN的力。因此重量的增高可得至补偿，因而满盘受到的夹持和定中，与空轴基本同样稳定。

用新型X里衬时，在上带运转中，有可能把向空盒绕带的速度，约提高到有滑垫衬的带盒的四倍（例如上述的A和C）。在实践中取得了15-35米/秒的进带速度，和良好绕带效果（匀称带卷）。

在带盒运转中有以下的优点：

由于对绕带和定中有机械和动力学方面的改进，和传统带盒比较，测得的输出电平的波动低很多。由于卡塞和折叠造成的机械误差降低很多，例如比有Z形里衬的小型带盒（图7曲线B）降低4倍。还可能降低运转噪声约两倍。利用不连续折纹12，可能基本完全消灭磁带因折叠造成的误差。

Claims (22)

1、一种带盒，具体如磁带盒中有一个盒壳，其中有顶、底壁和前、后壁，盒中通常有两个无突缘的带盘，该带盘有外直径，其上卷绕磁带，形成带卷和/或从带卷放出磁带，至少有两块基本为矩形的里衬，各放在绕带带盘的一侧在带盘和顶、底壁之间，该里衬有边缘折转的部分，这部分向着带盒中间平面，与平面倾斜放置，在带卷上加一个弹性压力，该折转里衬部分有一个里衬后部，在朝向带盒后壁的带卷区域上施加一个弹性压力，有一个里衬前部，在带盒前壁附近的一个带卷区，施加一个弹性压力，其特征为每一块里衬(10)至少有两条基本为纵向的折纹(11，12)，分别限止上述前后折转部分(33及34)，该折纹(11，12)的距离等于或小于带盘(26，37)的外径，目的是接触带盒(30)上述顶、底的内表面，两条折纹(11，12)限制它们之间的一个中间部分，由于上述里衬(10)有上述折纹，互相间有上述距离，分别抵靠顶、底壁的内表面，并且因为上述边缘里衬部分(33，34)向着带盒的中间平面按一个角度弯折，并在带卷(2738′)上施加上述弹性力，便在每一块里衬的上述中间部分上产生一个弯折力，结果便向带盘拱起，在上面施加一个压力，这压力在空盘(26，37)上作用时有最低值，而在满卷(27，38′)上作用时有最高值。

2、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为里衬后折转部分（34），由一条一直伸展到里衬窄边（19，20）的连续纵向折纹（11）形成。

3、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为里衬前折转部分（33），至少由一条基本在里衬（10）的纵向上伸展的折纹（12）形成，这条纹在进入带卷的进带和出带区前终止，使里衬（10）的进带区出和带区为弧面。

4、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为加在带盒上压力从最低数值向最高数值连续增高。

5、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为最低压力值约从1-4CN，最高压力值约从7-15CN。

6、如权利要求第5项中所述的带盒，特征为最低值约为2CN，最高值约为10CN。

7、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为带卷瞬时直径的函数的压力变化率，约从0.1-0.3CN/mm，从最低压力区域内的约0.3CN/mm下降到最高压力区域内的约0.1CN/mm。

8、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为作为带卷瞬时直径的函数的压力变化率，从最低压力区域的约0.3CN/mm，下降到最高压力区域内的0.1CN/mm。

9、如权利要求第5项中所述的带盒，特征为里衬为一块50微米的聚酯薄膜，向着带盒的中间平面弯折约8-30度。

10、如权利要求第9项中所述的带盒，特征为里衬为一块50微米厚的聚酯薄膜，向着带盒的中间平面弯折约10-25度。

11、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为里衬前转部分（33）约约弯折13-20°，里衬后折转部分（34）约弯折20°，角度表示相对于带盒中间平面的倾斜。

12、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为里衬前转部分（33）的纵向折纹（12）离开里衬（10）的前边（15）的距离，小于里衬后折转部分（34）的纵向折纹（11）离开里衬（10）的后边（15）的距离。

13、如权利要求第1项中所述的带盒，特征为里衬（10）在进带区和出带区（分别为21及22）有挖空部，在带卷边缘里磁带从里面通过。

14、如权利要求第1项中所述的带盒，里衬至少有两个里衬折转部分，具体为里衬后折转部分和前折转部分，其中每一块里衬至少有两条基本为纵向的折纹（11，12）限止里衬上述前、后折转部分（分别为34及33），上述折纹（11，12）之间距离，等于或小于带盘的外径，目的是接触带盒（30）的上述顶壁和后壁的内表面，而两条折纹二者之间的一个中间部分（35），其中有上述折纹（11，12）的里衬（10）互相间有上述距离，分别抵靠顶壁和底壁的内表面，上述里衬边缘部分向带盒（30）中间平面弯折，弯折角度在约18-30度范围内，在带卷（27，38′）上施加上述弹性压力，在每一块里衬（10）的上述中间部分（35）上，产生一个弯折力，结果便向上述带盘拱起，在带盘上加一个压力，压力范围在约2CN到10CN之间，压力作用在空带盘（26，37）上的最低数约为2CN，作用在满卷（27，38′）上的最高值约为10CN。

15、如权利要求第14项中所述的带盒，特征为里衬后折转部分（34）由一直伸到里衬（10）的窄边（19，20）的连续纵向折纹（11）形成。

16、如权利要求第14项中所述的带盒，特征为里衬前折转部分（33）至少由一条基本在里衬（10）的纵向上伸展的折纹（12）形成，折纹在进入带卷的进带区和出带区前终止，使里衬的进带区和出带区为弧形面。

17、如权利要求第14项中所述的带盒，特征为加在带盘上的压力连续从最小值向最高值增高。

18、如权利要求第14或17项中所述的带盒，特征为作为带卷瞬时直径的函数的压力变化率，约在0.1-0.3CN/mm之间，从最低压力区域的约0.3CN/mm，下降到最高压力区域的约0.1CN/mm。

19、如权利要求第14或17项中所述的带盒，特征为里衬是50微米厚的聚酯薄膜，向着里衬（10）的相对平坦的中间部分（35），弯折约10-25度。

20、如权利要求第17项中所述的带盒，特征为里衬前折转部分（33）约弯折13-20度，后里衬折转部分（34）约弯折20度，角度表示相对于里衬的相对平坦中间部分（35）的倾斜。

21、如权利要求第14至17项中所述的带盒，特征为里衬前折转部分（33）的纵向折纹（12）离开里衬（10）前边的距离，小于里衬后折转部分（34）的纵向折纹（11）离开里衬10后边（15）的距离。

22、如权利要求第14至17项中所述的带盒，特征为里衬（10）在进带区和出带区有挖空部，在带卷边缘区里，磁带从其中通过。

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