DE1282701B - Fuehrung fuer laufende bandfoermige Aufzeichnungstraeger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Gilb

Deutsche Kl.: 21 al - 37/36

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 82 701.9-53 (T 30167)

29. Dezember 1965

14. November 1968

Bei mit bandförmigen Aufzeichnungsträgern arbeitenden Geräten, ziB. bei Magnetbandgeräten, muß der von dem einen Wickelkörper abgezogene und auf den zweiten Wickelkörper aufgespulte Aufzeichnungsträger zwischen den Wickelkörpern genau geführt werden. Die Führungsmittel müssen so beschaffen sein, daß Höhenschwankungen des Aufzeichnungsträgers vermieden werden, um sauber gewickelte Spulen zu erhalten, ein genau rechtwinkliger Verlauf des Aufzeichnungsträgers über die Spiegelfläche der Magnetköpfe sichergestellt wird und eine unterschiedliche Dehnung des Aufzeichnungsträgers — über seine Breite gesehen — nicht auftritt.

Als Führungsmittel sind Rollen, um die der Aufzeichnungsträger in einer eingestochenen Führungs- i* nut läuft, und feststehende Führungsnägel mit seitlichen Begrenzungen bekannt. Da mit Toleranzen der Aufzeichnungsträgerbreite von ± 0,05 mm gerechnet werden muß, ist die Breite der Nut bzw. der Abstand der Begrenzungen so zu bemessen, daß ein Spiel von etwa 0,1 mm, bezogen auf die Normalbreite des Aufzeichnungsträgers, entsteht.

Es ist aber praktisch, und ganz besonders bei kleinen Aufzeichnungsträgergeschwindigkeiten, unmöglich, den Aufzeichnungsträger innerhalb des zur Verfügung stehenden Zwischenraumes der Führungsmittel in konstanter Höhenlage zu halten. Schon kleinste Abweichungen in der Achslage der am Bandlauf beteiligten Mittel können eine konstante Schiefstellung des Aufzeichnungsträgers zwischen den Begrenzungen der Führungsmittel verursachen. Hinzu kommen Störungen, beispielsweise durch Klebestellen, Schlag der Wickeltellerachsen, ungleiche Höhenlage der Windungen des Vorratswickels und Spiel in den Lagern von Umlenkrollen. Diese Störungen verursachen während des Betriebes mehr oder weniger rasche Querauslenkungen des Aufzeichnungsträgers und damit ein verstärktes Auflaufen zunächst der einen Aufzeichnungsträgerkante auf die dieser benachbarte Begrenzung des ersten Führungsmittels. Ist dieses Führungsmittel eine Rolle mit eingestochener Nut, so besteht die Gefahr, daß der Aufzeichnungsträger an der Berührungskante hochläuft und dadurch beschädigt wird. Aus diesem Grunde sind derartige Rollen für die Praxis nicht geeignet. Bei feststehenden Führungsstiften mit seitlichen Begrenzungen besteht diese Gefahr zwar nicht, jedoch ergaben sich auch hier in jedem Falle Störungen, wenn der Aufzeichnungsträger an eine Begrenzung anstößt, da dann der Aufzeichnungs- so träger im Anschluß daran einen Verlauf in Form eines gedämpften Wellenzuges annimmt und dabei Führung für laufende bandförmige
Aufzeichnungsträger

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Lothar Zwick, 7751 Litzelstetten

abwechselnd an obere und untere Begrenzungen der folgenden Führungsnägel anstößt. Es ist also auch hier nicht sichergestellt, daß der Aufzeichnungsträger die Magnetköpfe so passiert, daß seine Ebene genau rechtwinklig zur Spaltebene steht. Eine Schiefstellung stört aber ganz erheblich bei der gleichzeitigen Abtastung mehrerer Spuren, in denen beispielsweise stereofonische Signale oder digitale Informationen aufgezeichnet sind, weil dann die von den den einzelnen Spuren zugeordneten Magnetkopfsystemen abgetasteten Signale bezüglich ihrer Phasenlage nicht übereinstimmen. Hinzu kommt, daß dünne Aufzeichnungsträger schon bei relativ geringen Querbeanspruchungen, die beim Auflaufen auf die Begrenzungen der Führungsnägel auftreten, knicken. Schließlich erzeugt ein Auflaufen auf die Begrenzungen noch störende Längsschwingungen des Aufzeichnungsträgers.

Zwecks Verbesserung der Höhenführung des Aufzeichnungsträgers ist es auch bekannt, die Führungsmittel so auszubilden bzw. anzuordnen, daß eine kleine Komponente quer zur Laufrichtung entsteht, durch die der Aufzeichnungsträger ständig gegen eine Begrenzung geschoben wird. Ferner ist es bekannt, mit Begrenzungen versehene Führungsnägel in Achsrichtung gegeneinander zu versetzen, z.B. bei drei Nägeln den mittleren gegen die beiden äußeren, so daß der Aufzeichnungsträger eine Vorspannung erhält. Auch diese Anordnungen verursachen wegen der unvermeidlichen Berührung zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Begrenzungen Störungen.

Bei Entwicklermaschinen für Filmbänder sind Führungen in Form von Walzen mit konkav gewölbter Oberfläche bekannt. Bei einer solchen Walze ist der laufende Film bestrebt, sich seitlich bis zum

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höchsten Punkt der Walzenoberfläche nach außen zu verschieben. Zur Abschwächung dieser unerwünschten Wirkung wird der sich durch die Entwicklersubstanz bildende Flüssigkeitsfilm ausgenutzt. Ein solcher Flüssigkeitsfilm kann aber nur in Ausnahmefällen angewendet werden.· -"'"■-

Die Nachteile, die .sich bei Verwendung von Bandfuhrungen mit seitlichen. Begrenzungen ergeben, lassen sich mit einer anderen bekannten Bandführung vermeiden^ bei der <lie Achsen' von zwei symmetrisch zur Bandmitte übereinander angeordneten zylindrischen Rollen gleichen Durchmessers gegeneinander derart geneigt sind, daß die Winkelhalbierende des von-den Achsen-gebildeten Winkels, der kleiner als 180° ist — vom Schnittpunkt der Achsen aus betrachtet —, in Bandlaufrichtung zeigt. Die Rollen sind dabei scr ausgerichtet, daß die dem Band zugekehrten Mantellinien der Rollen -parallel zur Bandebene verlaufen. An der Berührungszone jeder Rolle entsteht somit bei laufendem Band eine zur Bandmitte gerichtete Kraftkomponente, die einer Auswanderung des Bandes aus der Mittellage entgegenwirkt und damit eine Führung ermöglicht, ohne daß Begrenzungen an .den Führungsmitteln vorgesehen werden müssen.- .,....■-■".- Die Neigung der Rollenachsen gegen die Vertikale , \- ist bei dieser Anordnung auf"! bis 2° begrenzt, weil bei größerer Neigung die Haftung des Bandes zur Mitnahme der Rollen nicht mehr ausreicht, so daß die bei kleinen Bandgeschwindigkeiten zur Rückführung des Bandes nach einer Auslenkung be- -, nötigte Zeit zu groß werden kann.

Der Erfindung liegt ■ die Aufgabe zugrunde, eine-Bandführung ohne -Begrenzungen für das laufend© Band zu schaffen, :die auch bei kleinen Bandgeschwindigkeiten Höhenauslenkungen des Bandes rasch ausgleicht. _; -

Die Erfindung geht aus von einer Führung für laufende bandförmige Aufzeichnungsträger, insbesondere für Magnetbandgeräte,; die zwei voneinander unabhängige, symmetrisch zur Bandmitte - angeordnete Rollen enthält^ deren Achsen gegeneinander derart geneigt sind, daß auf das laufende Band an der Berührungszone jeder Rolle eine in Richtung zur Bandmitte gerichtete Kraft erzeugt wird. Die,gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß _: die Rollen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweisen und so. angeordnet sind, daß die Enden mit dem kleineren\ Durchmesser einander benachbart sind. . .-'■--

Durch die Konizität, der Rollen wird die Haftung verbessert, so daß;--bei. dieser Anordnung der Neigungswinkel ohnejBeeinträchtigung der Stabilität bis auf etwa 5° erhöht werden kann. Damit wird die Wirksamkeit der Führung wesentlich verbessert, und die Umschlingung kann größer gemacht werden, so daß eine Anwendung- auch als Umlenkmittel möglich !St. -/;-■■- ■ ·

Es ist an sich bekannt, bei einer Bandführung mit zwei Rollen außer einer Neigung der beiden Rollen auch eine kegelstumpfförmige Form vorzusehen. Dort weisen aber die Enden mit dem kleineren Durchmesser voneinander weg, und die beiden Rollen sind nicht unabhängig voneinander drehbar, sondern starr miteinander gekuppelt. Hierdurch ähnelt diese Anordnung in .der Wirkungsweise einer ■ balHgen Rolle, BalligfeRollen sind in ihrer Führungsr wirkung schlecht, "da>.eine .geringe Balligkeit .nur kleine Kräfte zur Rückführung des Bandes bei seitlichen Auslenkungen erzeugt, eine starke Balligkeit dagegen bei steifen Bändern nur wenig wirksam ist, weil diese sich der Balligkeit nicht anpassen können, und bei nachgiebigen Bändern eine ungleiche Dehnung längs der Breite erzeugt, durch die beispielsweise Magnetbänder zerstört wurden. ^: Demgegenüber beruht die Erfindung auf dem Effekt, daß die beiden konischen Rollen voneinander unabhängig sind, so daß bei einem seitlichen Auswandern des Bandes die Drehzahl der Rolle, auf die das Band mehr aufläuft, sich momentan verlangsamt, die der anderen dagegen erhöht. Dieser Geschwindigkeitsunterschied ergibt sich dadurch, daß die eine Bandkante auf einem größeren Durchmesser, die andere dagegen auf einem kleineren Durchmesser läuft, die Bandgeschwindigkeit jedoch über die ganze Breite gleich ist. Dieser Drehzahlunterschied der Rollen wirkt nun. seinerseits auf· das Band, bis' dieses wieder seine Mittellage erreicht und der 'Drehzahlunterschied, verschwindet. Dieser Ausgleichsvorgang erfolgt, wie Versuche gezeigt* haben, selbst bei kleinsten Neigungswinkeln. der Rollen -außerordentlich rasch, weil außer der Oberflächenneigung der Rollen noch der Effekt der unterschiedlichen Geschwindigkeit zur Rückführung des Bandes in die Normallage beiträgt. -

:. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Rollenanordnung als reineHöhenführung und

"Fi g. 2 bei gleichzeitiger Verwendung als Umlenkmittel. ■ . ;■:-

In Fig. 1 ist mit. 1 ein Band, z.B. ein Magnetband, bezeichnet, das in Richtung des Pfeils 2 bewegt werden möge. Zur Höhenführung des Bandes dienen zwei flanschlose Rollen 3 und 4, die kegelstumpfförmig ,mit einer Konizität von etwa 5° ausgebildet "und spiegelsymmetrisch zur Mittellinie 5 des Bandes so angeordnet sind, daß ihre Enden mit dem kleineren Durchmesser einander benachbart sind. Die Achsen 6 und 7 der Rollen bilden mit der Vertikalen jeweils einen Winkelt, der etwa 5° beträgt. Die Anordnung der Rollen ist dabei so gewählt, daß die ■ die beiden Achsen 6 und 7 einschließende Querschnittsebene 8 der Rollen etwa parallel zur gezeichneten Tangentenebene 9 de§ Bandes verläuft. Als Tangentenebene ist dabei die' Ebene definiert,: die das Band einnimmt, wenn es gerade die Rollen berührt. Im Betriebszustand ist das Band auf Grund des während des Antriebs ausgeübten Zuges und der Form der Rollen konkav ge^- wölbt. ■■■'-. ■;

Durch die Neigung der Rollen treten in den schraffiert gezeichneten Berührungszonen, die sich auf Grund einer geringfügigen Umsehlingung ergeben, bei symmetrischem Verlauf des Bandes gleich große, aber gegeneinander zur Bandmitte gerichtete Querkräfte P.,, P₂ auf, die eine Querauslenkung des Bandes erschweren. Kommt es aber trotzdem aus einem der eingangs beschriebenen Gründe zu einer Querauslenkung des Bandes, so entsteht durch die nun ungleiche Berührungslänge der beiden Rollen augenblicklich an derjenigen Rolle eine Erhöhung der Querkomponente, an der die Berührungslänge größer geworden ist, während die Querkomponente an der anderen Rolle entsprechend kleiner wird. Das

Band wandert somit rasch wieder in seine Ausgangslage zurück, wenn die Störung abklingt.

Gegenüber der eingangs geschilderten vorgeschlagenen Anordnung mit zylindrischen Rollen ergibt sich, wie Versuche gezeigt haben, eine größere Haftung des Bandes an den Rollen und eine schnellere Regelwirkung, was darauf zurückzuführen ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen wegen ihrer Konizität an den Bandkanten größer ist als in der mittleren Bandzone. Diese erhöhte Wirksamkeit ist insbesondere für kleinere Bandgeschwindigkeiten von Vorteil.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 umschlingt das Bandl die Rollenanordnung 3,4 in einem Winkel von etwas mehr als 90°. Die Achsen 6, 7 der Rollen sind hier in einer Ebene 10 geneigt, die die im Scheitel des Umschlingungswinkels liegenden Mantellinien der Rollen einschließt. Die die Bandlage stabilisierenden Kräfte wirken dabei im wesentlichen am auflaufenden Teil der Rollen, in dem ent- ao sprechend der linken Ansicht von F i g. 2 ähnliche Bedingungen herrschen wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1. Die Anordnung gemäß Fig. 2 hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Wirkung von der Laufrichtung unabhängig ist. as

Die Neigung der Achsen und die Konizität der Rollen muß so bemessen sein, daß das Band auf der Berührungslänge an keiner Stelle über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Führung für laufende bandförmige Aufzeichnungsträger, insbesondere für Magnetbandgeräte, die zwei voneinander unabhängige, symmetrisch zur Bandmitte angeordnete Rollen enthält, deren Achsen gegeneinander derart geneigt sind, daß auf das laufende Band an der Berührungszone jeder Rolle eine in Richtung zur Bandmitte gerichtete Kraft erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (3, 4) in an sich bekannter Weise kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweisen und so angeordnet sind, daß die Enden kleineren Durchmessers einander benachbart sind.

2. Führung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung als Umlenkmittel die Achsen (6, 7) der Rollen (3, 4) in einer Ebene (10) geneigt sind, die die im Scheitel des Umschlingungswinkels liegenden Mantellinien der Rollen (3, 4) einschließt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 815 895, 883 576;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1038 477.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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