DE1175926B - Abwickelvorrichtung fuer ein aufgespultes Aufzeichnungsband - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 06 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 43 a-41/03

A 33815 IX c/43 a
27. Januar 1960
13. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Abwickelvorrichtung für ein aufgespultes Aufzeichnungsband.

Es ist bereits eine Abwickelvorrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger vorgeschlagen, bei der Informationen auf mehreren Aufzeichnungsbändern gespeichert sind. Jedes Band ist auf einer eigenen Spule aufgewickelt, und diese Spulen können wahlweise in einer festen Wickellage eingestellt werden. In dieser Lage ist eine Abwickelvorrichtung vorgesehen. Der Bandanfang ist mit einem Gewicht versehen, das ihn zu einer Bandantriebsvorrichtung führt, die das weitere Abwickeln des Bandes übernimmt.

Das Gewicht kann wegen Lagerreibungen und anderer entgegenwirkender Kräfte vor dem Arbeiten der Bandantriebsvorrichtung das Abwickeln des Bandanfangs allein nicht bewirken. Das Abwickeln wird daher bei der vorgeschlagenen Einrichtung durch einen die Spule antreibenden Motor bewirkt, der auch zum Wiederaufwickeln des Bandes dient. Beide Vorgänge sollen rasch erfolgen, so daß der Einsatz eines schnellaufenden Antriebsmotors mit großem Anlaßmoment und geringer Trägheit angebracht ist.

Beim Beginn des Abwickeins mittels des Motors wird aber nun das freie Bandende auch durch das nach unten fallende Gewicht beeinflußt, bis das Gewicht am Magnetkopf und der Bandantriebswalze vorbeigegangen ist, wobei dann diese Bandantriebswalze das weitere Abwickeln übernimmt. Die Geschwindigkeit, mit der das Gewicht nach unten geht, ist durch die Erdbeschleunigung begrenzt. Der erwähnte Antriebsmotor für die Spule darf also das Band nicht schneller abwickeln, weil sich dann Verwicklungen des Bandes ergeben können. Wird der Antriebsmotor aber so ausgeführt, daß seine Beschleunigung höchstens der Erdbeschleunigung entspricht, so ergibt sich der Nachteil, daß auch das Wiederaufspulen entsprechend langsam vor sich geht.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen schnellaufenden Motor vorzusehen, mit dem ein rasches Wiederaufwickeln des Bandes vorgenommen werden kann, wobei andererseits das Einleiten des Abwickelvorgangs so vor sich gehen soll, daß durch zu schnelles Laufen des Motors keine Bandverwicklungen eintreten können.

Bei der Abwickelvorrichtung gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Schwungrad mit Kupplungsvorrichtung vorgesehen, durch die das Schwungrad in Triebverbindung mit der Motorwelle gebracht wird, um die Drehzahl des Motors derart zu verringern, daß die Abwickelgeschwindigkeit des Abwickelvorrichtung für ein aufgespultes
Aufzeichnungsband

Anmelder:

Aktiebolaget Atvidabergs Industrier, Atvidaberg (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,

Patentanwälte

Als Erfinder benannt:

Sven Erik Wahlström, Enskede (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 9. Februar 1959 (1226)

Bandes die Geschwindigkeit, die das Gewicht bei freiem Fall haben würde, nicht überschreitet.

Die Anordnung des Schwungrads, das beim Abwickelvorgang eingeschaltet wird, ermöglicht es, einen Motor mit einer hohen Drehzahl zu wählen, die für das rasche Wiederaufwickeln des Bandes zweckmäßig ist. Beim Abwickeln wird durch das Einschalten des entsprechend bemessenen Schwungrads eine solche Verzögerung im Antrieb bewirkt, daß die Beschleunigung des Bandes durch den Motor geringer ist als die Erdbeschleunigung. Damit sind Verwicklungen des Bandes ausgeschlossen.

Das Schwungrad bietet im übrigen noch den Vorteil, daß es zum Dämpfen der Spulengeschwindigkeit dienen kann, wenn sich das Gewicht der Ruhelage nähert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch in Form eines Beispieles dargestellt.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Teil des Antriebsorgans, das beim Auf- und Abwickeln eines Aufzeichnungsbandes auf eine bzw. von einer Spule verwendet wird;

F i g. 2 zeigt im Schnitt den restlichen (rechten) Teil des in Fig. 1 teilweise dargestellten Antriebsorgans;

Fig. 3 und 4 zeigen schematisch eine Anzahl Details einer das Antriebsorgan gemäß F i g. 1 und 2

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einschließenden Abwickelvorrichtung für einen band- Drehbeschleunigung der Spulenwelle 11 auf einen vorförmigen Aufzeichnungsträger und veranschaulichen bestimmten Wert begrenzt, der vorzugsweise der Beinsbesondere den Vorgang beim Ausschalten des schleunigung des Gewichtes 14 bei im wesentlichen Antriebsorgans gemäß Fig. 1 und 2 sowie beim freiem Fall unter Einwirkung der Schwerkraft ent-Einschalten einer zusätzlichen Bandantriebsvorrich- 5 spricht. Eine bevorzugte Ausführungsform der betung; treffenden Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt. In F i g. 5 enthält eine Anzahl gleichfalls zur weite- dieser Figur lagert auf der Welle des Motors 1 eine ren Veranschaulichung des Vorganges beim Wech- mit einem Reibungsbelag 27 versehene Kupplungssel der Antriebsorgane dienender Diagramme. scheibe 26, mit der eine weitere drehbare Kupplungs-In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 einen elektrischen io scheibe28 koaxial angeordnet ist, die sowohl mit Antriebsmotor, vorzugsweise einen Asynchronmotor, dem Reibungsbelag 27 der Kupplungsscheibe 26 als der über eine Flanschverbindung 2 ein in einem auch mit einem festen Reibungsbelag 29 zusammenfesten Teil 4 eines Gestells drehbar gelagertes Zahn- arbeitet. Eine gegen die linke Seite der Kupplungsrad 3 antreibt, das sich im Eingriff mit einem gleich- scheibe 28 anliegende Druckfeder 35 sucht ständig falls im Gestell 4 drehbar gelagerten Zahnrad 6 be- 15 die Kupplungsscheibe 28 zur Anlage gegen den Reifindet. Das Zahnrad 6, das eine frei drehbare und in bungsbelag 27 zwecks Teilnahme in der Drehung des Beziehung zum Zahnrad 6 axial verschiebbare Zwi- Motors 1 zu pressen. In der Nabe der Kupplungsschenwelle 5 koaxial umschließt, ist an seiner linken scheibe 28 befinden sich ferner drei in den Ecken Endfläche gemäß F i g. 2 mit einem Reibungsbelag 7 eines Dreiecks befestigte Stangen 31, auf deren anversehen, während sich am rechten Ende der Zwi- 20 deren Enden ein Magnetankter 30 angebracht ist und schenwelle 5 eine Klauenkupplung 8 befindet, die mit die derart durch die Nabe eines zusammen mit der einer am einen Ende einer Spulenwelle 11 befestigten Kupplungsscheibe 28 im Kugellager 33 gelagerten Kupplungsfeder 9 zusammenwirkt. Auf Grund der Schwungrades 32 hindurchlaufen; daß sie zusammen direkten Kupplung der Welle 5 mit der Spulenwelle mit der Kupplungsscheibe 28 und dem Magnetanker 11 und der mit ihr gemeinsam erfolgenden Drehung 25 30 in axialer Richtung in Beziehung zum Schwungsoll die Welle 5 möglichst wenig Masse haben. Auf rad 32 verschoben werden können. Der Anker 30 der Spulenwelle 11 ist eine abnehmbare Spule 12 der arbeitet mit zwei Polschuhen 34 einer Magnetspule art angebracht, daß sie sich in Beziehung zur Welle 36 zusammen und überbrückt den Luftspalt zwischen 11 nicht drehen kann. Am freien Ende eines auf die diesen Polschuhen 34. Bei Erregung der Magnetspule Spule 12 aufgewickelten, vorzugsweise magnetischen 30 36 entsprechend dem in F i g. 1 gezeigten Zustand Bandes 13 ist ein Gewicht 14 befestigt. wird der Anker 30 von den Polschuhen 34 angezogen. Das linke Ende der Welle 5 ist in einer an einem Die Kupplungsscheibe 28 wird damit gegen die Federfesten Teil 15 des Gestells befestigten Muffe 10 dreh- kraft 35 an den festen Reibungsbelag 29 angedrückt bar und verschiebbar gelagert. Die Welle 5 lagert fer- und hierdurch zum Stillstand gebremst, anstatt ner drehbar, jedoch nicht verschiebbar in einem um 35 gegen den zusammen mit der Welle des Motors 1 einen Zapfen 17 eines Gestellteils 18 schwenkba- und der Scheibe 26 rotierenden Reibungsbelag 27 geren und einen Anker 19 tragenden Hebel 16. Der drückt zu werden. Während der erste Teil des Bandes Anker 19 arbeitet mit einem Polschuh 21 einer am 13 (F i g. 2) unter Beschleunigung der Spulenwelle 11 Gestellteil 4 befestigten Magnetspule 22 zusammen, abgewickelt wird, wird das Schwungrad 32 (F i g. 1) die bei Erregung den Hebel 16 in Gegenuhrzeiger- 40 durch die Einwirkung der Druckfeder 35 an die richtung (F i g. T) schwenkt und hierbei unter Über- Welle des Motors 1 gekuppelt, und die Beschleuniwindung der Kraft einer Feder 23 die Welle 5 nach gung der Spulenwelle wird unter einem vorbestimmrechts verschiebt. Außerdem ist eine Kupplungsmuffe ten Wert gehalten. Bei Erreichen einer bestimmten 24 fest mit der Welle 5 verbunden. Bei Verschiebung Phase im Abwickelungsverlauf erfolgt Loskupplung der Welle 5 nach rechts (F i g. 2) kommt die Klauen- 45 des Schwungrades 32 vom Motor 1 infolge Stromzukupplung 8 in Eingriff mit der auf der Spulenwelle 11 führung zur Magnetspule 36, so daß die Kupplungsangebrachten Kupplungsfeder 9, und gleichzeitig scheibe 28 gegen den festen Reibungsbelag 29 gewird die Kupplungsmuffe 24 mit einer von dem Ma- drückt und hierdurch zusammen mit dem Schwunggnetisierungsstrom der Magnetspule 22 abhängigen rad 32 gebremst wird.

Kraft gegen den Reibungsbelag 7 angedrückt, wo- 50 Die Abwicklung des Bandes 13 von der Spule 12

durch unter Umständen ein gewisses Gleiten zwi- ist ausführlich in Fig. 3 und 4 dargestellt, die zwei

sehen dem Reibungsbelag 7 und der Kupplungsmuffe aufeinanderfolgende Stufen im Abwicklungsverlauf

24 auftreten kann. Das während verschiedener Pha- aufzeigen, und zwar bezieht sich F i g. 3 auf einen

sen des Abwicklungsvorganges zwischen dem Rei- Zeitpunkt, der dem in Fig. 4 dargestellten vorher-

bungsbelag 7 und der Kupplungsmuffe überführte 55 geht. F i g. 3 und 4 zeigen die Spule 12, das Band 13

Drehmoment läßt sich also variieren, was ein wich- und das Gewicht 14, dessen Vertikalbewegung wäh-

tiges Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt. rend der Abwicklung des Bandes 13 durch eine Nut

Beim Abwicklungsvorgang arbeitet der Motor 1 mit 38 gesteuert wird, in der die außerhalb des Bandes

dem Gewicht 14 bei ausreichendem Magnetisierungs- vorspringenden Seitenpartien des Gewichtes laufen,

strom in der Magnetspule 22 zwecks Antriebs der 60 und entlang der drei Führungsrollen 39 gegenüber

Spule 12 zusammen. Der Antrieb erfolgt über Mo- einem Schleifenbilder 41 angeordnet sind, der mit

tor 1, Flanschenverbindung 2, Zahnrad 3, Zahnrad 6, zwei mit den Führungsrollen 39 zusammenarbeiten-

Reibungsbelag 7, Kupplungsmuffe 24, Welle 5, Kupp- den Führungsrollen 42 versehen ist. Unterhalb der

lungshälfte 8, Kupplungshälfte 9, Welle 11 auf die Führungsrollen 39 und des Schleifenbilders 41 befin-

Spule 12. 65 det sich ein mit einem Bandstützorgan 44 zusammen-

Der Motor 1 hat großes Anlaufmoment und sehr arbeitender Magnetkopf 43. Unterhalb dieser Teile

rasche Beschleunigung. Die Erfindung trägt dieser befindet sich eine Bandantriebsvorrichtung, die aus

Tatsache durch eine Anordnung Rechnung, die die einer Antriebsrolle 46 und einer Gegenrolle 47 be-

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steht, die in wirksamer Lage das Band 13 gegen die dargestellten pneumatischen Dämpfungsvorrichtung ständig rotierende Antriebsrolle 46 drückt. Diese An- zu überwinden hat, die derart ausgeführt ist, daß ihr drückbewegung der Gegenrolle 47 in antreibender Be- Widerstand gegen die Schwenkung des Schleifenbildziehung mit der Antriebsrolle 46 wird zu einem vor- ders 41 im Uhrzeigersinn anfänglich relativ klein ist, bestimmten Zeitpunkt innerhalb des Abwicklungs- 5 nach einer kleinen Drehung aber zu einem zur Dreverlaufes durch eine Magnetspule 48 bewirkt. Unter- hungsgeschwindigkeit im wesentlichen proportionalen halb der Bandantriebsvorrichtung befinden sich in Wert wächst. Die Hauptaufgabe des Schleifenbilders der einen Seitenwand der Nut 38 zwei Aussparungen 41 in dieser Ausführung ist die Verminderung der im 49, die die Schenkel einer Gabel 51 auf beiden Sei- Band 13 auftretenden Zugbeanspruchung, wenn die ten des Bandes 13 aufnehmen können. Außerdem be- ίο Gegenrolle 47 während des anschließenden Abwickfindet sich unterhalb der oben beschriebenen Teile lungsmoments nach rechts geführt wird und das ein optischer Indikator, der aus einer auf der einen Band 13 gegen die mit hoher Geschwindigkeit rotie-Seite der Nut 38 angeordneten Lichtquelle 52 und rende Antriebsrolle 46 drückt. Dieses Andrücken des einer Fotozellenanordnung auf der gegenüberliegen- Bandes 13 erfolgt im Prinzip gerade dann, wenn der den Nutenseite besteht, die während der Abwicklung 15 Wagen 58 seine linke Endlage erreicht hat. des ersten Teiles des Bandes 13 von der Lichtquelle Die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebsrolle 46 52 beleuchtet wird. beträgt in der Ausführungsform des angegebenen Die Gabel 51, das Bandstützorgan 44 sowie ein Beispieles 5 m/Sek. Da diese Geschwindigkeit we-Arm54, der durch eine Zugfeder mit dem ständig sentlich über der Maximalgeschwindigkeit des Bangegen einen Vorsprung 57 auf dem Arm 54 anlie- ao des während der vorbeschriebenen Phase des Abgenden Schleifenbilder 41 verbunden ist, lagern auf Wicklungsverlaufes liegt, muß nunmehr der Spule 12, einem Wagen 58, der mit seinen Rädern 50 auf festen die in dem Augenblick, da die Gegenrolle 47 das Schienen 55 zwischen zwei Anschlägen 59 und 60 Band 13 gegen die Antriebsrolle 46 zu pressen beläuft, wobei eine nicht dargestellte Vorschubmagnet- ginnt, im wesentlichen stillsteht, eine Bewegungsspule den Wagen 58 nach links zieht und eine Rück- 25 energie zugeführt werden, die der BandgeschwindigfUhrfeder 62 den Wagen in seine Ausgangslage zu- keit 5 m/Sek. entspricht und die Größenordnung von rückführt. einem kg/cm hat, ohne daß die Zugbeanspruchung Fig. 3 zeigt den um einen Zapfen 45 schwenk- im Band einen zulässigen, auf 0,3 kg festgesetzten baren Schleifenbilder 41, den Wagen 58 mit dem Maximalwert überschreitet. Dies wird durch den Bandstützorgan 44 und der Gabel 51 und ferner die 30 Schleifenbilder 41 bewirkt, der in der gezeigten Aus-Gegenrolle 47 der Bandantriebsvorrichtung in den führungsform im Band 13 zwei Schleifen, d. h. vier während der Abwicklung des ersten Teiles des Ban- Schleifenteile, bildet, so daß die im Band auftretende des 13 eingenommenen Stellungen, bevor das Ge- Spannung im wesentlichen auf ein Viertel der in wicht 14 den optischen Indikator 52-53 erreicht und einem schleifenlosen Band auftretenden Spannung den Lichtstrahl von der Lichtquelle 52 gegen die 35 reduziert wird. Die von dem Schleifenbilder bei der Fotozellenanordnung 53 unterbrochen hat. Gemäß Zugbeanspruchung 0,3 kg aufzunehmende Bandlänge F i g. 3 ist das Gewicht 14 bis zu einem Punkt gegen- beträgt etwa 3 bis 4 cm. Aus anderen Gründen jeüber dem Arm 54 gelangt. doch wurde der Schleifenbilder für eine gesamte In Fig. 4 hat das Gewicht 14 die Lichtstrahlen aufgenommene Bandlänge von etwa 10cm dimensiovon der Lichtquelle 52 zur Fotozellenanordnung 53 40 niert. Da jedoch nicht allein die Spule 12, sondern unterbrochen, was bewirkt, daß der Motor 1 (F i g. 1 auch der Schleifenbilder 41 beschleunigt werden und 2) ein Haltesignal erhält, ferner daß das von der muß, ist es wesentlich, daß er so wenig Masse wie Reibungskupplung 7, 24 überführbare Drehmoment möglich hat.

durch Verringerung des Erregerstromes in der Ma- Zu dem in F i g. 4 dargestellten Zeitpunkt hat die gnetspule 22 auf einen Wert vermindert wird, der 45 Bandantriebsvorrichtung 46, 47 gerade mit dem Vorlediglich dazu ausreicht, das Band 13 während des schub des Bandes begonnen, das sich jedoch unter weiteren Abwicklungsverlaufes gestreckt zu halten, ihrer Einwirkung lediglich ein paar Millimeter bedaß ferner die Magnetspule 36 erregt wird, so daß wegt hat. Der im Band auftretende Ruck wird vom die Kupplungsscheibe 28 gegen den festen Reibungs- Schleifenbilder 41 aufgenommen, der, wenn die belag 29 gedrückt wird und das Schwungrad 32 rasch 50 Schleifen im Band 13 begradigt werden, im Uhrzeibremst, und daß schließlich der Wagen 58 in die in gersinn in Richtung des Pfeiles 70 geschwenkt wird. Fig. 4 gezeigte linke Endlage vorgeschoben wird. Während des ersten Teiles des Beschleunigungsver-Hierbei kommt zuerst die Gabel 51 in Eingriff mit laufes erfolgt die Schwenkungsbewegung des Schieiden Aussparungen 49 und hindert hierdurch den fenbilders 41 relativ schnell, da die Rotationsge-Schleifenbilder 41 bei seiner Schwenkung im Gegen- 55 schwindigkeit der Spule niedrig ist, sie verlangsamt Uhrzeigersinn um den Zapfen 45 daran, das Gewicht sich jedoch rasch mit zunehmender Rotationsge-14 zu heben. Ferner wird das Bandstützorgan 44 schwindigkeit der Spule. Da dies sehr rasch und mit zum Magnetkopf 43 vorgeführt. Wenn der Wagen 58 einer die Erdbeschleunigung überschreitenden Bedie in Fig. 4 gezeigte Endlage erreicht hat, ist der Beschleunigung erfolgt, ist das Gewicht 14 im wei-Motorl im wesentlichen zum Stillstand gekommen, 60 teren Verlauf ohne Einfluß auf die Abwicklung des die Spule 12 jedoch dreht sich infolge ihrer Trag- Bandes 13. In der anschließenden Phase des Abheitskraft und der Abwicklungswirkung des Schlei- wicklungsverlaufes läuft das Band über die Führungsfenbilders 41 infolge des von der Gabel 51 festgehal- rollen 39 und 42 unter Bildung einiger kleiner Schleitenen Gewichtes 14 noch etwas weiter. fen.

Der Schleifenbilder41 läßt sich aus seiner in 65 Fig. 5 zeigt mehrere Diagramme, die die Ver-

F i g. 4 dargestellten vorgeschobenen Lage, wie durch hältnisse beim Abwickeln für einige Teile der Vor-

den Pfeil 70 angedeutet ist, im Uhrzeigersinn schwen- richtung wiedergeben. In allen Diagrammen ist der

ken, wobei er einen gewissen Widerstand einer nicht Abstand des Gewichtes von der Ruhelage auf der

Abszisse dargestellt. Unter den Diagrammen sind einige wichtige Stellen des Bandwegs angegeben.

Diagramm B zeigt das Moment, das die elektromagnetische Kupplung übertragen kann. Die Diagramme C, D und E, deren Ordinaten logarithmisch eingeteilt sind, zeigen die Winkelgeschwindigkeit des Schwungrades 32 und der Zwischenwelle 5 und die Geschwindigkeit des Bandes zwischen dem Schleifenbilder und der Bandantriebsvorrichtung 46, 47. Die Diagramme lassen deutlich erkennen, wie das Band durch das Gewicht 14 und den Motor 1 während der ersten Phase der Abwicklung beschleunigt ist, bis die Treibrollen die Bandführung am Ende der Kurven übernehmen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Abwickelvorrichtung für ein aufgespultes Aufzeichnungsband, dessen Anfang ein Gewicht

   trägt, um den Bandanfang an einem Wiedergabe- und Aufzeichnungskopf vorbei einer Bandantriebsvorrichtung zuzuführen, wobei ferner zur Unterstützung des Gewichts beim Abwickeln ein Motor mit der Bandspule gekuppelt wird, bis der Bandanfang die Bandantriebsvorrichtung erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwungrad und eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen sind, durch die das Schwungrad in Triebverbindung mit der Motorwelle gebracht wird, um die Drehzahl des Motors derart zu verringern, daß die Abwickelgeschwindigkeit des Bandes die Geschwindigkeit, die das Gewicht bei freiem Fall haben würde, nicht überschreitet.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1 097 179.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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