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Außenbackenbremse für eine in beiden Drehrichtungen abzubremsende
Scheibe, insbesondere für Magnettonbandgeräte Die Erfindung betrifft eine Außenbackenbremse
für eine in beiden Drehrichtungen abzubremsende Scheibe mit einer Bremsbacke, die
an einem Bremshebel befestigt ist, der um einen Bolzen schwenkbar ist, der außerhalb
der durch den Flächenschwerpunkt der Bremsbacke gehenden Tangente an die Bremsscheibe
liegt, insbesondere für Magnettonbandgeräte.
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Es ist bekannt, eine Außenbackenbremse zum Ab-
bremsen einer
rotierenden Scheibe so anzuordnen, daß sie in beiden Drehrichtungen die gleiche
Bremskraft erzeugt, dadurch, daß man den Drehpunkt der Bremsbacke auf der Berührungstangente
der Bremsscheibe vorsieht. Die Bremskraft ist dann dem Reibwert proportional. Bei
diesem nachfolgend mit 1 bezeichneten Reibsystem wächst also die Bremskraft
proportional mit dem Reibwert.
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Ordnet man aber entsprechend F i g. 1 den Drehpunkt
0 der Bremsbacke nicht auf der Berührungstangente an die Bremsseheibe an,
dann ergeben sich abhängig von der Drehrichtung der Bremsscheibe unterschiedliche
Bremskräfte nach der Gleichung:
Dabei ist R = Bremskraft, P = Anpreßkraft, = Reibwert,
= Reibwinkel.
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Aus der Gleichung ist zu ersehen, daß in der einen Drehrichtung, gekennzeichnet
durch das Minuszeichen, das von der Bremskraft R erzeugte und auf den Bremshebel
wirkende Drehrnoment (R - a) dem
von der Anpreßkraft P erzeugten,
auf den Bremshebel wirkenden Drehmoment (P - b) gleichgerichtet ist.
Dadurch wird eine starke Bremskraft R erzeugt. Bei diesem Reibsystem II wächst also
die Bremskraft R mehr als linear mit dem Reibwerty. Dieser Betrieb wird als »einziehender«
Betrieb bezeichnet.
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In der anderen Drehrichtung, gekennzeichnet durch das Pluszeichen,
ist das von der Bremskraft R erzeugte und auf den Bremshebel wirkende Drehmoment
(R - a) dein von der Anpreßkraft P erzeugten, auf den Bremshebel wirkende
Drehmoment (P - b) entgegengesetzt gerichtet. Danach wird eine
kleinere Bremskraft R erzeugt. Bei diesem Reibsystem 111 wächst also die
Bremskraft weniger als linear mit dem Reibwerty. Dieser Betrieb wird als »ablaufender«
Betrieb bezeichnet.
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Da der Reibwert ß jeder Bremsbacke über längere Zeit gesehen
infolge Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Alterungseinflüssen usw. nicht konstant
ist, ist auch die Bremskraft R nicht konstant. Besonders große Änderungen der BremskraftR
ergeben sich bei Änderungen des Reibwertesa bei dem vorerwähnten Reibsystem
11, bei dem die Bremskraft R mehr als linear mit dem Reibwert g ansteigt.
Die bisher bekannten Außenbackenbremsen arbeiten aber nur in einer Drehrichtung
»ablaufend«, wobei die Bremskraft R weniger als linear mit dem Reibwerty wächst,
und liefern damit in der anderen Richtung, in welcher die Bremskraft R mehr als
linear mit dem Reibwerty wächst (»einziehender« Betrieb), sehr stark schwankende
Bremskräfte schon bei geringen Reibwertänderungen.
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Die Erfindung, die eine Außenbackenbremse der eingangs näher bezeichneten
Gattung betrifft, vermeidet den vorerwänhnten Mangel bekannter Außenbackenbremsen
und erreicht eine bessere Konstanthaltung der Bremskräfte bei sich im Laufe der
Zeit selbsttätig und z. B. mit der Luftfeuchtigkeit oder Alterung ändernden Reibwerten
in beiden Drehrichtungen dadurch, daß gemäß der Erfindung der Bremshebel an einem
um einen feststehenden Bolzen verschwenkbaren Hebel angelenkt ist, den eine Feder
gegen einen festen Anschlag drückt und in die beiden Hebel eine weitere Feder eingehängt
ist, die den Bremshebel gegen einen Anschlag des Hebels zieht.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß der Schwenkbolzen für den Bremshebel in einen zur Bremsscheibenachse konzentrischen
Schlitz im Bremshebel greift und sich dieser Schlitz, in Umfangrichtung der Bremsscheibe
gesehen, gleichmäßig über beide Enden der Bremsbacke hinaus erstreckt.
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Bei beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Außenbackenbremse
ist in Abhängigkeit von der Dr-ehrichtung der Bremsscheibe die Bremsbacke durch
die Bremsscheibe reibungsschlüssig je-
weils in eine Betriebsstellung mitnehrnbar,
in der unabhängig von der Drehrichtung das von der Bremskraft
erzeugte
und auf den Bremshebel wirkende Drehmoment dem -von der Anpreßkraft-erzeugten, auf
den Brenishebel wirkenden Drehmoment entgegengesetzt ist (»ablaufender« Betrieb).
Durch diese Ausbildung, die bei allen Außenbackenbremsen anwendbar ist, bleibt die
BremskraftR genau einzujustierender Außenbackenbremsen, insbesondere für Magnettonbandgeräte,
über lange Betriebsdauern nahezu konstant. Ein häufiges Nachjustieren
- wie bei bekannten Außenbackenbremsen - wird dadurch überflüssig.
Dieses Nachjustieren bereitet bekanntlich Schwierigkeiten, weil es nur von Spezialisten
einwandfrei durchzuführen ist und von unberufener Seite oft nur mangelhafte Ergebnisse
liefert, die die Lebensdauer insbesondere der z. B. für die Vierspurtechnik benutzten
empfindlichen Magnettonbänder herabsetzen.
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Im folgenden werden an Hand der F i g. 2 bis 4 zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben. Von diesen Figuren bezieht sich die F i g. 2 auf'
das erste und die F i g. 3 und 4 auf das zweite Ausführungsbeispiel.
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Bei der an Hand der F i g. 2 erläuterten Außenbackenbremse
dreht sich die Bremsseheibe 1 um die Achse 0 in positiver oder negativer
Drehrichtung.
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Die Bremsseheibe 1 wird von einem Doppelhebelsystem gebremst,
an dessen winkelförmigem Bremshebel 3 die Bremsbacke 2 befestigt ist. Der
Bremshebel 3 ist mittels eines Nietes 4 drehbar an dem T-förmigen Hebel
5 gelagert, der seinerseits um den feststehenden Bolzen 6 schwenkbar
an einem nicht dargestellten Gestell gelagert ist. Der Bremshebel 3
ist mit
dem Hebel 5 durch eine Zugfeder 9 verbunden, die den Bremshebel
3 gegen den Anschlag 10
des Hebels 5 zu ziehen versucht. Andererseits
ist am freien Ende des Hebels 5 eine Zugfeder 7 eingehänA die den
Hebel 5 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn gegen den festen Anschlag
8 im Bereich des freien Endes des Hebels 5 zu ziehen versucht.
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Aus der F i g. 2 ist ferner auch die Wirkungsweise der beispielsweisen
ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Außenbackenbremse zu erkennen: Dreht
sich die Bremsscheibe 1 in positiver Richtung, so wird der Bremshebel
3 um den feststehenden Bolzen 6 des Hebels 5 geschwenkt, weil
dieser infolge der reibungsschlüssigen Mitnahme durch die Bremsbacke 2 und infolge
der Zugkraft der Zugfeder 7 bis zum Anschlag 8 mitgenommen wird.
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Die entstehende Bremskraft versucht die Bremsbacke 2 gegen die Zugkraft
der Feder 9 zu öffnen, wobei das von der Bremskraft erzeugte und auf den
Bremshebel wirkende Drehmoment dem von der Anpreßkraft erzeugten, auf den Bremshebel
wirkenden Drehmoment entgegengesetzt gerichtet ist (»ablaufender« Betrieb). Die
Bremskraft ist abhängig von der Zugkraft der Feder 9 und wächst weniger als
linear mit dem Reibwerty. Zwischen dem Anschlag 10 des Hebels 5 und
dem Bremshebel 3 ist etwas Luft.
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Dreht sich dagegen die, Brenisscheihe 1 in negativer Richtung,
dann legt sich der Bremshebel 3 an den Anschlag 10 des Hebels
5. Damit bilden die beiden verschwenkbaren Hebel 3, 5 ein starres
Ganzes. In diesem Betriebsfalle versucht die entstehende Bremskraft das Doppelhebelsystem
3, 5 gegen die Zugkraft der Feder 7 um den Bolzen 6 zu drehen.
Auch in diesem Betriebsfalle ist das von der Bremskraft erzeugte und auf den Bremshebel
3 wirkende Drehmoment dem von der Anpreßkraft erzeugten, auf den Bremshebel
3 wirkenden Drehmoment entgegengesetzt gerichtet (»ablaufender« Betrieb).
Die Bremskraft ist hierbei abhängig von der Zugkraft der Feder 7.
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Bei dem an Hand der F i g. 3 und 4 erläuterten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Außenbackenbremse ist die Bremsbacke 2 derart mit einem konzentrisch
zur Achse 15 der Bremsseheibe 1 ausgebildeten Bremshebel
11 verbunden, daß sie im Falle der reibungsschlüssigen Mitnahme konzentrisch
zu der Bremsscheibe 1 in ihre jeweilige Betriebsstellung schwenkbar ist.
Verwendet wird ein Bremshebel 11 mit einem kreissegmentförmigen, zur Bremsscheibe
1 konzentrischen Schlitz 12, in den ein fest angeordneter Schwenkbolzen
13 ragt, wodurch die Verschwenkbarkeit der Bremsbacke 2 auf einen Bruchteil
von 3601 begrenzt wird. Der Schlitz 12 erstreckt sich, in Umfangsrichtung
der Bremsscheibe 1 gesehen, gleichmäßig über beide Enden der Bremsbacke 2
hinaus. An der Brenisbacke 2 ist eine radial zur Bremsscheibe 1 gerichtete
Federkraft vorgesehen, die von der Zugfeder 14 erzeugt wird.
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Die F i g. 3 zeigt die Lage der Außenbackenbremse bei positiv
drehender Bremsscheibe 1. Die Bremsbacke 2 wird von der an ihr eingehängten,
sie radial gegen die Bremsscheibe 1 ziehenden Feder 14 gegen den Außenumfang
der Bremsscheibe 1 gepreßt. Der an der Bremsbacke 2 befestigte Bremshebel
11 wird von dem in einem nicht dargestellten Gestell befestigten Schwenkbolzen
13 gehalten. Bei positiv drehender Bremsscheibe 1. wird der Bremshebel
11 über die Bremsbacke 2 reibungsschlüssig im entgegengesetzten Uhrzeigersinn
bis zum Anschlag des rechten Endes des konzentrischen Schlitzes 12 an den Schwenkbolzen
13 mitgenommen. Dabei erzeugt die Bremskraft ein öffnendes Drehmoment um
den Schwenkbolzen 13. Dabei ist das von der Bremskraft erzeugte und auf den
Bremshebel 11 wirkende Drehmoment dem von der Anpreßkraft erzeugten, auf
den Bremshebel 11 wirkenden Drehmoment entgegengesetzt gerichtet (»ablaufender«
Betrieb).
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In der F i g. 4 ist die gleiche Außenbackenbremse bei negativer
Drehrichtung der Bremsscheibe 1 gezeigt. Durch die Reibungskraft zwischen
der Bremsbacke2 und der Brenisscheibel wird der Bremshebel 11 im Uhrzeigersinn
bis zum Anschlag des linken Endes des konzentrischen Schlitzes 12 an den Schwenkbolzen
13 mitgenommen. Dabei erzeugt die Bremskraft entgegen der Zugkraft der mitgenommeneu
Feder14 ein öffnendes Drehmoment, so daß auch hier wiederum die reibungsschlüssig
mitgenommene Bremsbacke2 sich selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehrichtung der
Bremsscheibe 1 auf »ablaufendes« Arbeiten einstellt. Auch hier ist das von
der Bremskraft erzeugte und auf den Bremshebel wirkende Drehmoment dem von der Anpreßkraft
erzeugten, auf den Bremshebel wirkenden Drehmoment entgegengesetzt gerichtet.
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Durch Veränderung der Lage des mittleren Federeinhängepunktes
16 nach 16' od. dgL an der Bremsbacke2 in Umfangsrichtung kann bedarfsweise
eine unterschiedliche Bremskraft in beiden Drehrichtungen erreicht werden.