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Aufwickelnabe für band-oder fadenförmiges Wickelgut Die Erfindung
bezieht sich auf eine Aufwickelnabe für band- oder fadenförmiges Wickelgut mit einem
Maul zum Festhalten des Wickelgutanfanges.
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Praktisch bei jeder Aufwickelnabe muß beim Aufwickelvorgang der Anfang
des Wickelgutes auf der Nabe fixiert werden, bevor er ohnehin durch die Reibung
mit den nachfolgenden Windungen des Wikkelgutes genügend festgehalten werden wird
und beim Abwickelvorgang das Bandende von der Nabe schonend und ohne Verletzung
des Wickelgutes freigegeben wird.
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Diese beiden Probleme sind vor allen Dingen bei Filmspulen und Magnetbandspulen
anzutreffen. Bei Magnetband-Speichergeräten, die in der Datenverarbeitung Verwendung
finden, ist gewöhnlich neben einer auswechselbaren Magnetbandspule eine dem Gerät
angehörende sogenannte Festspule vorgesehen, auf welche das Band während des Abtast-oder
Aufzeichnungsvorganges von der auswechselbaren Spule übergespult oder auf diese
zurückgespult wird. Bei diesen Festspulen treten z. B. die beiden erwähnten Probleme
auf. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß meistens am Bandanfang ein starres,
steifes Vorspannband angebracht ist.
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Weiterhin muß beachtet werden, daß bei den Magnetbandgeräten für
Datenverarbeitungsanlagen das Magnetband gewöhnlich durch Unterdruckpufferkammern
läuft, daß also, nachdem das Band auf der Aufwickelnabe befestigt worden ist und
bevor die Aufwickelnabe anläuft, durch den Unterdruck das Magnetband angezogen und
gespannt wird und damit ein Zug von der Nabenachse radial nach außen entsteht. In
diesem Fall darf der Bandanfang von der Nabe aber nicht freigegeben werden. Weiterhin
muß berücksichtigt werden, daß die selbsttätige Freigabe des Wickelgutendes auch
bei großer Umdrehungsgeschwindigkeit der Aufwickelnabe - wie sie bei Datenverarbeitungsanlagen
auftritt - einwandfrei erfolgen muß. Dabei kann es nämlich vorkommen, daß auf Grund
des Schwungmomentes die Nabe über den Punkt hinausläuft, an dem der Zug des Wickelgutes
radial auf die Nabe wirkt.
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Besonders aus der Filmtechnik ist das Befestigen von Wickelgut auf
Spulen bekannt. So sind z. B. in einer der Seitenwände der Spulen ein oder mehrere
Schlitze angebracht, durch welche der Anfang des Wickelgutes nach außen geführt
werden kann, so daß er bis zum Aufbringen der ersten Windungen mit einem Finger
festgehalten werden kann. Solche Vorrichtungen führen leicht zum Verknittern oder
gar Einreißen des Wickelgutanfanges, andererseits machen sie aber auch in der Regel
die manuelle Ausführung mehrerer Umdrehungen erforderlich.
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Es ist weiterhin eine Spulenanordnung bekannt--geworden, bei welcher
innerhalb der Nabe Klemmen vorgesehen sind, die bestrebt sind, das Wickelgut bei
nach außen gerichtetem Zug zu verkeilen. Hier ist aber bei der Abwicklung ein Herausziehen
des Wikkelgutes aus der Nabe ohne äußeren Eingriff nicht möglich.
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Ferner ist eine Filmspule mit zwei gleichartigen zueinander symmetrischen
Klemmbacken bekannt, die um jeweils eine Achse drehbar angeordnet sind.
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Bei Drehung um ihre Achse, wozu sie durch seitlichen Zug des zwischen
ihnen eingeschlossenen Films veranlaßt werden, wird der gegenseitige Abstand ihrer
Klemmflächen vermindert, so daß der Filmanfang festgeklemmt wird. Diese Backen geben
den Film frei, sobald sein Zug nicht mehr seitlich an ihnen angreift. Es finden
also keine zusätzlichen Sperrmittel Verwendung. Andererseits müssen sich aber die
Klemmflächen beider Backen von vornherein mit so geringem Abstand gegenüberstehen,
um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, daß eine gewisse Verdickung am Filmanfang
keinen Durchtritt findet. Bei anderen, ebenfalls mit Klemmitteln arbeitenden Aufwickelanordnungen
führt eine Verdickung am Wickelgutanfang zu einer erheblichen Erhöhung des Widerstandes
beim Herausziehen des Wickelgutes, wenn sie nicht gar zu einer Sperrung führt.
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In der deutschen Patentschrift 889 547 ist eine Filmspule beschrieben,
bei der ein schwenkbarer Teil in einer Ausnehmung des Spulenkerns liegt. Der schwenkbare
Teil besitzt einen Backen. Zwischen diesen Backen und die dem Backen gegenüberliegende
Fläche des Spulenkernes wird das Filmende geschoben. Beim Wickelbeginn übt der Film
eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung auf den schwenkbaren Teil aus. Dadurch
wird der schwenkbare Teil
so gedreht, daß sein Backen das Filmende
gegen die Spulenkenifläche drückt. Beim Ablauf des Filmes wird das Filmende dann
freigegeben, wenn der Zug des Filmes etwa radial nach außen erfolgt. Aus dem deutschen
Gebrauchsmuster 1 891 650 ergibt sich eine Filmspule, die nach demselben Prinzip
arbeitet. Wird der Film bei der Filmspule nach der deutschen Patentschrift 889547
bzw. bei der Filmspule nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 891 650 am Anfang des
Aufwickelvorganges radial nach außen gezogen, dann löst er sich aus der Befestigung.
Außerdem besteht beim Abwickelvorgang die Gefahr, daß bei großer Umdrehungsgeschwindigkeit,
also bei nur kurzzeitigem Zug radial nach außen das Ende des Wickelgutes nicht mehr
vom Spulenkern frei wird.
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Aus der USA.-Patentschiiift 2 948 487 ist eine Aufwickelnabe für
Magnetbänder bekannt. Das Bandende wird hier zwischen zwei Reibflächen geklemmt,
von denen die eine Teil der Nabe ist, die andere Teil eines Hebels. Dieser Hebel
ist mit einer Feder verbunden, die gewährleistet, daß die Reibflächen fest aneinanderliegen.
Die Reibflächen liegen in Richtung des Radiusvektors der Nabenachse. An dieser Vorrichtung
ist nachteilig, daß die Nabe am Anfang des Wickelvorganges das Band dann freigibt,
wenn ein Zug radial nach außen erfolgt. Weiterhin ist einNachteil, daß am Ende des
Aufwickelvorganges die Nabe das Bandende nicht--mehr freigibt, wenn der Punkt passiert
wird, an dem der Bandzug radial nach außen geht. In diesem Fall wird das Bandende
gerade wieder festgeklemmt. Es besteht also die Gefahr, daß das Band reißt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen,
bei der der Anfang des Wickelgutes auf der Aufwickelnabe fixiert werden kann, bevor
er durch die Reibung mit den nachfolgenden Windungen des Wickelgutes genügend festgehalten
wird und bei der das Bandende dann nicht freigegeben wird, wenn ein bestimmter Zug
radial nach außen nicht überschritten wird und bei der das Bandende beim Abwickeln
auch dann noch einwandfrei sich von der Nabe löst, wenn der Punkt passiert wird,
an dem der Bandzug radial nach außen geht.
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Die erfindungsgemäße Aufwickelnabe für band-oder fadenförmiges Wickelgut
besitzt ein Maul aus zwei relativ gegeneinander beweglichen Reibflächen, die im
Betriebszustand der Nabe den Anfang des Wickelgutes zwischen sich festhaltend federnd
gegeneinandergepreßt werden und von denen die eine fest mit der Aufwickelnabe verbunden
ist, die andere ein Teil eines die Nabenperipherie bildenden beweglichen Backens
ist, der mit einer Feder verbunden ist, durch die er zumindest annähernd in Richtung
auf die Drehachse der Nabe gezogen wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der bewegliche Backen an seinem mit der Aufwickelnabe fest verbundenen Reibfläche
entgegengesetzten Ende um eine zur Nabenachse parallele Achse drehbar gelagert ist
und in einer pfannenartigen Vertiefung ruht und daß die Reibflächen mit einem auf
sie zu gerichteten Radiusvektor der Nabenachse einen nach außen zu offenen spitzen
Winkel einschließen.
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Dadurch, daß die Reibflächen nicht in Richtungdes Radiusvektors der
Nabenachse liegen, sondern einen spitzen Winkel mit ihm bilden, wird erreicht, daß
das Bandende nicht freigegeben wird, wenn durch das Band ein bestimmter Zug radial
nach außen nicht überschritten wird.
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Läuft die Nabe über den Punkt hinaus, an dem der Zug des Wickelgutes
radial auf die Nabe wirkt, dann wird, bedingt durch den um eine Achse parallel zu
der Nabenachse drehbar gelagerten beweglichen Backen, das Bandende ebenfalls noch
einwandfrei freigegeben.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den Figuren dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert: Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße
Aufwickelnabe in zwei Schnitten.
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Die ringförmige Nabenwandung 1 ist an einer Stelle unterbrochen,
an welcher der Backen 2 ihre Fortsetzung bildet. Der Backen 2 bildet mit der Rêibfläche
4 den beweglichen Teil des Maules, dessen fester Teil in der der Nabenwandung 1
angehörenden Reibfläche 5 besteht. Der Backen 2 ist in einer pfannenartigen Vertiefung
3 der ringförmigen Nablenwandung 1 gelagert, so daß er um diesem diesem Fall nur
ideell vorhandene - Drehachse D schwenkbar ist. Die Reibflächen 4 und 5 schließen
mit einem auf sie zu gerichteten Radiusvektor der Nabe einen nach außen zu offenen
spitzen Winkel ein.
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Ferner ist der Backen 2 an einer Koppelstange 6 angelenkt, deren
anderes Ende an einem zwischen zwei Führungen 8 auf einer Gleitbahn 9 beweglichen
Schieber 7 befestigt ist. Der Schieber 7 ist seinerseits mit einer Schraubenfeder
10 verbunden, die an einem Zapfen 11 angehängt ist. Alle diese Teile laufen mit
der Festspule um.
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Der Schieber 7 weist in seiner Mitte eine Bohrung 12 auf, die in
der geschlossenen Stellung des Maules 4, 5 exzentrisch zu der Drehachse der Nabe
liegt. Die Exzentrizität der Bohrung 12 ist allerdings so gering, daß die Drehachse
der Nabe noch innerhalb der Bohrung verläuft. Wie insbesondere aus Fig.2 zu ersehen,
ist im Zentrum der Nabe, und zwar oberhalb der in Fig. 1 dargestellten Schnittebene,
ein Druckknopf 13, der mit einem in einen Konus auslaufenden Stift 16 verbunden
ist, so angeordnet, daß die Drehachse der Nabe zugleich die Achse des Drucklmopfes
13 mitsamt dem Stift 16 bildet. Der Druckknopf 13 wird durch eine Schraubenfederl4
am selbständigen Einfallen gehindert. Ein Sprengring 15 hält ihn in seiner Endstellung
fest. Die Spitze des Stiftes 16 ragt in ihrer Ruhestellung, die dem geschlossenen
Maul entspricht, zu einem geringen Teil in die Bohrung 12.
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In der Darstellung der F i g. 1 ist der Anfang eines Bandes 17 innerhalb
des Maules 4, 5 angedeutet.
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Dieser Bandanfang ist mit einem Kupplungsglied 18 versehen, wie es
bei einem anderen Gerät zur Verbindung des Bandes mit einem Vorspannband Verwendung
findet. Das Kupplungsglied 18 stellt - wie bereits ausgeführt eine Verdickung des
Bandanfanges dar und besitzt im allgemeinen gegenüber dem restlichen Band 17 eine
erheblich höhere Steifigkeit.
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In F i g. 1 sind nun zwei Stellungen des von dem Maul 4, 5 ausgehenden
Bandes 17 dargestellt. Die eine entspricht dem Beginn des Aufwickelvorganges, der
unter Drehung der Nabe in der durch den Pfeil 19 gekennzeichneten Richtung stattfindet.
Das Maul 4, 5 wird dabei durch die Spannung der Feder 10 geschlossen gehalten und
hält den Anfang des Bandes 17 gegen die am Bande wirksame Zugkraft fest Es ist leicht
einzusehen, daß eine Zugkraft202, der die gestrichelte Bandstellung entspricht,
die beim volle
ständigen Abwickeln auftritt, die Tendenz besitzt,
den Backen 2 des Maules entgegen der Spannung der Feder 10 aufzuziehen. Entsprechend
wird bei dieser Bandstellung auch nur eine geringere Reibkraft auf den Bandanfang
ausgeübt. Das Band 17 kann somit in diesem Fall, ohne daß das Maul 4, 5 geöffnet
zu werden braucht, verhältnismäßig leicht vollständig herausgezogen werden. Daran
ändert auch die durch das Kupplungsglied 18 dargestellte Verdickung nichts, da das
Maul erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß es sich infolge der Verdickung nicht
zu sperren vermag, sondern lediglich entgegen der Kraft der Feder 10 genügend weit
nach außen ausweicht, um das Kupplungsglied 18 ungehindert durchtreten zu lassen.
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Durch Eindrücken des Knopfes 13 mit dem sich konisch verjüngenden
Stift 16 kann das Maul 4, 5 zum Zweck der Einführung des Bandanfanges willkürlich
geöffnet werden. Der Konus des Stiftes 16 gleitet dabei nämlich in die Bohrung 12
des Schiebers 7, wodurch der Schieber 7 entgegen der Spannung der Feder 10 in der
Weise verschoben wird, daß die Exzentrizität der Bohrung 12 gegenüber der Drehachse
der Nabe und somit dem Stift 16 verein gert wird. Über die Koppelstange 6 teilt
sich die Bewegung des Schiebers 7 dem Backen 2 mit, so daß das Maul 4, 5 geöffnet
wird.