DE1235096B - Bandtransportvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

DeutscheKl.: 47 k-3/04

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1235 096 ^

Aktenzeichen: M 56857IX c/47 k "

1 235 096 Anmeldetag: 17.Mai 1963

Auslegetag: 23. Februar 1968-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandtransportvorrichtung zum Antrieb eines Bandes, wobei ein Teil des Bandes unter konstanter Spannung steht und mit einer konstanten Geschwindigkeit längs einer Bahn läuft. Obwohl durch die Vorrichtung verschiedene Arten von Bändern angetrieben werden können, ist sie besonders zum Antrieb magnetischer Bänder zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehprogrammen geeignet.

Für Fernsehaufzeichnungen und -wiedergaben muß in jeder Sekunde ein sehr großes Ausmaß an Aufnahmen übertragen werden, um die Länge eines Fernsehbandes in praktischen Grenzen zu halten. Die Aufnahmen müssen nicht nur längs des Bandes, sondern auch quer zu dem Band verteilt werden. Selbst bei dieser gedrängten Aufzeichnung sind hohe Laufgeschwindigkeiten erforderlich. Das Problem besteht darin, für eine genaue Steuerung des Bandes zu sorgen, wobei der Lauf des Bandes an einer Wiedergabeübertragungsvorrichtung vorbei genau den vorhergehenden Lauf des Bandes an einer Aufzeichnungsübertragungsvorrichtung vorbei kopiert. Selbst kleinste Schwankungen in der Laufgeschwindigkeit ergeben eine Verzerrung der Signale durch Frequenzmodulation, und die geringste Abweichung des Bandes von der vorher bestimmten Laufbahn erzeugt eine schwerwiegende Signalverzerrung durch Phasenverschiebung.

In einem typischen Bandaufzeichnungs- und -wiedergabesystem empfangen manche Arten von Antriebsvorrichtungen das Band unter beträchtlicher Spannung von einer Ausgabespule, bilden aus dem Band eine Schleife, damit es mindestens eine Ubertragungsstation unter vorherbestimmter Spannung passiert, und liefern das Band aus der Schleife an eine Aufnahmespule ab, die das abgelieferte Band wieder unter beträchtliche Spannung setzt. Da beide Spulen das Band unter Spannung setzen, entstehen Unregelmäßigkeiten beim Vorbeilauf der Bandschleife an einer Übertragungsstation gewöhnlich in den beiden Spulen. Die Schwierigkeit ist leicht verständlich, weil eine voll beladene Spule sowohl massig als auch schwer ist und dieselbe mit einer Umfangsgeschwindigkeit von vielen Metern pro Sekunde gedreht werden muß. Sehr hohe Winkelmomentgrößen der beiden Spulen sind daher unvermeidbar, und bei den größten Vorsichtsmaßregeln sind störende Exzentrizitätsgrade des gewickelten Bandes unverhütbar.

Andere Unregelmäßigkeiten beim Vorbeilauf des Bandes an einer Ubertragungsstation entstehen in der Bandantriebsvorrichtung selbst. Um die Schleife Bandtransportvorrichtung

Anmelder:

Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minn. (V.St.A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

John Thomas Mullin, Genf (Schweiz)

unter Spannung zu setzen, muß das einlaufende Band mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben werden und das auslaufende Band mit einer etwas höheren Geschwindigkeit mit sich ergebender Strekkung des Bandes, welches die Schleife bildet. Irgendeine Schwankung in dem Grad, auf welchen das Band gestreckt wird, ergibt eine Frequenzmodulation des Signals. Es ist auch außergewöhnlich schwierig, einen Teil des schnellaufenden Bandes unter örtliche Spannung zu setzen, ohne Schrägstellungskräfte mit bedenklichen Wirkungen auf die Signale zu erzeugen. Die Erfindung beseitigt diese verschiedenen Schwierigkeiten.

Es sind bereits Bandtransportvorrichtungen mit mindestens einer das Band bewegenden, am Umfang elastischen Transportrolle, einem eine Bandschleife bildenden Umlenkteil und das Band mit der Transportrolle im Eingriff haltenden, mit der letzteren Eingangs- und Ausgangsteile bildenden Andruckrollen bekannt.

Es ist auch bekannt, eine Bandspannung durch unterschiedliche Geschwindigkeit an verschiedenen Bandstellen zu erzeugen.

Nach der Erfindung ist bei solchen Vorrichtungen die an dem jeweiligen Ausgangsteil befindliche Andrückrolle mit einer größeren Kraft an die Transportrolle angedrückt als die andere am jeweiligen Eingangsteil befindliche Andrückrolle.

Der Umfangsteil der Transportrolle ist zweckmäßig aus einem nur gering zusammendrückbaren Material hergestellt.

Die Laufrichtung der Vorrichtung ist im allgemeinen in bekannter Weise umkehrbar.

Es können zwei mit den Andruckrollen verbundene Einrichtungen zum Andrücken bzw. Entlasten

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des Bandes gegen bzw. von der Transportrolle und eine Einrichtung zur Einstellung oder Änderung des auf das Band und die Transportrolle ausgeübten Druckes vorgesehen sein.

Vorzugsweise enthält die Andrück- bzw. Entlastungseinrichtung Solenoide.

Es können mit den Solenoiden verbundene Winkelhebel und die Solenoide miteinander verbindende, in der Länge einstellbare Teile zur Einstellung des Ausmaßes vorhanden sein, auf welches die entsprechende Andrückrolle an ihrer Anlagestelle die Radialabmessung des Umfangsteiles der Transportrolle verringert.

Durch den Antrieb des auslaufenden Bandes mit drehendem Greifdruck von hoher Größe, der. auf eine wesentliche Fläche des Bandes ausgeübt wird, um die Bandschleife vollständig von irgendwelchen Unregelmäßigkeiten zu isolieren, die aus jeder der beiden Spulen herrühren, werden alle Schwierigkeiten beseitigt. Der auf wesentliche Bandflächen ausgeübte Greifdruck schaltet auch irgendwelchen Schlupf an den beiden Antriebspunkten aus. Bei gleichmäßig über die volle Breite des Bandes verteiltem Greifdruck wird das Band auch gleichmäßig quer über seine Breite gespannt, um die üblichen Schräg-Stellungswirkungen auszuschalten.

Die Erfindung erfüllt auch besonders ihren Zweck durch die Benutzung der Kapazität des elastischen Flusses eines nur sehr gering zusammendrückbaren gummiartigen Materials. Wenn ein in Umfangsrichtung bewegter Körper aus solchem Material von gleichmäßigem radialem Querschnitt in dem radialen Querschnitt durch seitlich angewendeten Druck an einem Punkt in seiner Drehbahn beschränkt wird, wird das Material örtlich durch den elastischen Huß durch die Restriktionszone in einer Weise beschleunigt, die der Beschleunigung eines Flüssigkeitsstromes durch eine Beschränkung eng analog ist.

Der elastische Körper steht unter örtlichem Druck gegen das einlaufende Band sowie gegen das auslaufende Band mit einem Druck von solcher Größe und mit der Druckzone von solchem Ausmaß längs des Bandes, um vollständig die Wirkungen auszuschalten, die von den beiden Spulen herrühren. Der erforderliche Differentialantrieb, um die laufende Bandschleife unter eine vorherbestimmte Spannung zu setzen, wird also nach der Erfindung einfach durch Erzeugung eines etwas höheren Grades an elastischem Fluß des Elastomers an dem Ausgangsende der laufenden Schleife erzeugt.

Die beispielsweise Zeichnung zeigt eine vereinfachte schematische Draufsicht auf eine Ausführung der Erfindung.

In der Zeichnung wird ein laufendes magnetisches Band, welches allgemein mit T bezeichnet ist, von einer üblichen, nicht dargestellten Abgabespule abgewickelt und führt eine 90°-Wendung um einen glattpolierten Führungsbolzen 10 herum aus. Das laufende Band macht eine 180°-Wendung rund um eine Umkehrführungswalze 12 und führt wieder eine 90°- Wendung rund um einen zweiten polierten Führungsbolzen 14 herum aus, um auf eine nicht gezeigte herkömmliche Aufnahmespule gewickelt zu werden.

Zwischen dem ersten Führungsbolzen 10 und der Umkehrführungswalze 12 wird das Band gegen eine Seite einer Transportrolle 15 durch eine Andrückrolle 16 gepreßt, und das von der Umkehrführungswalze an den zweiten Führungsbolzen 14 zurück-

kehrende Band wird durch eine zweite Andrückrolle 18 unter Druck gegen die andere Seite der Transportrolle gehalten.

Diese Anordnung formt einen Teil des Bandes rund um die Umkehrführungswalze 12 herum in eine Schleife und setzt diesen Schleifenteil zwecks Aufzeichnung oder Wiedergabe von Signalen durch geeignete Übertragungsmittel unter Spannung. Die Zeichnung zeigt einen in Berührung mit dem eingehenden Schenkel der Schleife stehenden Aufzeichnungskopf 20 und einen in Berührung mit dem ausgehenden Schenkel der Schleife stehenden Wiedergabe- oder Rückspielkopf 22.

Die Transportrolle 15, die auf einer kraftangetriebenen Spindel 24 angeordnet ist, besitzt einen festen zylindrischen Kern 25 aus starrem Material, auf welchem ein ringförmiger oder zylindrischer Körper 26 aus einem geeigneten Elastomer angebracht ist, wobei dieser Körper einen Umfangsteil der Transportrolle bildet, der eine Umfangsoberfläche 28 hat. Der zylindrische elastomere Körper 26 ist von gleichmäßigem radialem Querschnitt mit mindestens der Breite des Bandes T und kann irgendeinen passenden gummiartigen Körper enthalten, der relativ unzusammendrückbar, aber unter mäßigem Druck federnd deformierbar ist.

Die Eingangsandruckrolle 16, die aus Metall hergestellt sein kann, preßt das eingehende Band mit genügender Kraft gegen den ringförmigen elastomeren Körper 26, um zu sichern, daß eine wesentliche Fläche des Bandes wirksam reibend angegriffen wird, um Schlupf zu verhindern. Das erforderliche Druckausmaß drückt den elastomeren Körper 26 merklich zusammen, so daß die Andrückrolle 16 in Zusammenarbeit mit dem festen Kern 25 eine Eindämmung von geringerer radialer Abmessung als der unbehinderte Teil des elastomeren Körpers bildet, und der elastomere Körper muß sich in der radialen Abmessung zusammenziehen, um durch die Eindämmung hindurchzugehen. Da das Elastomer nur gering zusammendrückbar ist und in einer Zeiteinheit ein konstantes Volumen jeden Umfangspunkt passiert, muß das elastomere Material durch die radiale Eindämmung durch den elastischen Fluß mit örtlicher Beschleunigung der Umfangsgeschwindigkeit des elastomeren Materials hindurchgehen. Wegen des hohen Reibungskoeffizienten zwischen dem Band und dem örtlich zusammengedrückten elastomeren Material stimmt das Band mit der Umfangsgeschwindigkeit des elastomeren Materials an dem Punkt maximaler Eindämmung und maximaler Geschwindigkeit überein.

In gleicher Weise preßt die AusgangsmetaU-andruckrolle 18 das ausgehende Band gegen den rotierenden elastomeren Körper 26 auf der anderen Seite der Transportrolle, aber übt dort größeren Druck als die Eingangsandruckrolle 16 aus und drückt den elastomeren Körper auf ein größeres Maß örtlich zusammen, um das elastomere Material zu veranlassen, durch eine zweite Eindämmung von geringerer radialer Abmessung als die erste Eindämmung hindurchzugehen. Wegen der engeren Eindämmung, durch welche das Elastomer durch elastischen Fluß hindurchgehen muß, ist die Geschwindigkeit des Elastomers an der Eindämmung größer als die Geschwindigkeit des Elastomers an der Eindämmung an der Eingangsseite der Transportrolle. Dementsprechend wird das Ausgangstrum der Band-

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schleife in einem schnelleren Ausmaß über die Transportrolle gezogen als das Eingangstrum, unter entsprechender Spannung und Streckung des Bandes in der Schleife. In einer typischen praktischen Ausführung der Erfindung läuft das Ausgangstrum der Bandschleife an der Ausgangsrolle 18 um 0,02e/o schneller als das Eingangstrum des Bandes an der Eingangsrolle 16. Diese Geschwindigkeitdifferenz wird durch Einstellung der Ausgangsandruckrolle 18 auf einen radialen Abstand von dem Kern 25 erhalten, der annähernd 0,02 °/o geringer als der radiale Abstand der Eingangsandruckrolle 16 von dem Kern ist. Es kann irgendeine geeignete Anordnung für die Anbringung der Andruckrollen 16 und 18 vorgesehen sein, um mit der Transportrolle 15 in der beschriebenen Weise zusammenzuarbeiten. Vorzugsweise wird eine Anordnung benutzt, die es gestattet, daß die Andruckrollen von der Transportrolle zurückgezogen werden, wann immer es gewünscht wird, aber die nicht jedesmal eine neue Einstellung erfordert, wenn die Andruckrollen in ihre druckausübenden Stellungen zurückgeführt werden. Jede der beiden Andruckrollen 16 und 18 ist an einem gegabelten Arm 30 eines Winkelhebels 32 gelagert, der auf einem Drehzapfen 34 angebracht ist. Der zweite Arm des Winkelhebels 32 hat einen quer mit Gewinde versehenen Wulst 35 an seinem Außenende, in welchen eine Schraube 36 einstellbar eingeschraubt ist. Eine Sperrmutter 38 ist vorgesehen, um irgendeine gewählte Einstellung der Schraube in der Gewindebohrung aufrechtzuerhalten. Jede der Schrauben 36 ist durch ein Universalgelenk mit einem entsprechenden Anker 40 eines entsprechenden Solenoides 42 verbunden. In der gezeigten Konstruktion ist jede der Schrauben 36 schwenkbar durch einen Querstift 44 mit einem Universalgelenkglied 45 verbunden. Das Universalgelenkglied 45 ist seinerseits schwenkbar mit einer Zugstange 46 durch einen zweiten Querstift 48 verbunden, der zu dem ersten Querstift 44 senkrecht angeordnet ist. Die Zugstange 46 ist starr mit dem entsprechenden Anker 40 verbunden und bildet in der Wirkung eine Axialverlängerung des Ankers. Da jeder der Anker 40 in eine gegebene Grenzstellung gezogen wird, wann immer das entsprechende Solenoid erregt wird, ist ersichtlich, daß mit einer gegebenen Einstellung der Schraube 36 relativ zu dem Winkelhebel 32 die entsprechende Andrückrolle jedesmal den gleichen Druck gegen die Transportrolle 15 dann ausüben wird, wenn das Solenoid erregt ist. Auf diese Weise können, wenn einmal die beiden Schrauben 36 zum befriedigenden Betrieb eingestellt sind, wobei das Band differentiell an entgegengesetzten Seiten der Transportrolle angetrieben wird, die beiden Solenoide wiederholt stromlos gemacht und erregt werden, und zwar ohne Änderung in den Druckausmaßen, die durch die beiden Andruckrollen ausgeübt werden. Da die beiden Andruckrollen genügend Druck ausüben, um das laufende Band zu veranlassen, den beiden Ausmaßen des elastischen Flusses des Elastomers zu entsprechen, ist die Bandschleife rund um die Umkehrführungswalze 12 herum von irgend- welchen Wirkungen des Bandes isoliert, die an den beiden Spulen aufgenommen werden können. Der ringförmige elastomere Körper 26 und der feste Kern 25, auf welchem er angebracht ist, sind mit präziser Konzentrizität genau dimensioniert, um die beiden Trume des Bandes zu veranlassen, die angetriebene Transportrolle mit konstanten Geschwindigkeiten zu passieren. Die beiden Andruckrollen sind nicht nur genau dimensioniert, sondern sind auch genau axial parallel zu der Transportrolle 15, um irgendeine Möglichkeit der Ausübung von Schrägstellungskräften auf das laufende Band zu verhindern. Die Beschreibung des Ausführungsbeispieles der Erfindung soll verschiedene Änderungen und Abweichungen zulassen. Beispielsweise soll der Ausdruck »Band« so verstanden werden, daß er sich auf irgendeine Art von dünnem Blatt bezieht, das eine bandartige Gestalt aufweist. Patentansprüche:

1. Bandtransportvorrichtung mit mindestens einer das Band bewegenden, am Umfang elastischen Transportrolle, einem eine Bandschleife bildenden Umlenkteil und das Band mit der Transportrolle im Eingriff haltenden, mit der letzteren Eingangs- und Ausgangsteile bildenden Andruckrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem jeweiligen Ausgangsteil befindliche Andrückrolle (18) mit einer größeren Kraft an die Transportrolle (15) angedrückt ist als die andere am jeweiligen Eingangsteil befindliche Andrückrolle (16).

2. Bandtransportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsteil der Transportrolle (15) aus einem nur gering zusammendrückbaren Material hergestellt ist.

3. Bandtransportvorrichtung nach Anspruchl oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrichtung der Vorrichtung in bekannter Weise umkehrbar ist.

4. Bandtransportvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei mit den Andruckrollen (16,18) verbundene Einrichtungen (42 bis 48) zum Andrücken bzw. Entlasten des Bandes gegen bzw. von der Transportrolle (15) und eine Einrichtung (36, 38) zur Einstellung oder Änderung des auf das Band und die Transportrolle ausgeübten Druckes.

5. Bandtransportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrück- bzw. Entlastungseinrichtung SoIenoide (42) enthält.

6. Bandtransportvorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, gekennzeichnet durch mit den Solenoiden verbundene Winkelhebel (32), die Winkelhebel und die Solenoide miteinander verbindende, in der Länge einstellbare Teile zur Einstellung des Ausmaßes, auf welches die entsprechende Andrückrolle (16, 18) an ihrer Anlagestelle die Radialabmessung des Umfangsteiles (26) der Transportrolle (15) verringert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1126491;
USA.-Patentschrift Nr. 2 597 176.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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