DE1449424B2 - Bandfuehrungseinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Genau-Führung eines Bandes mittels einer den einen Rand des Bandes seitlich abstützenden Führungsfläche und einer von einem feststehenden Führungsglied gebildeten gekrümmten Auflagefläche, die eine Neigung zur Längsachse des Führungsgliedes aufweist, auf Grund derer bei auf das Band ausgeübter Längskraft eine Querkraft entsteht, die den einen Rand des Bandes gegen die seitliche Führungsfläche drückt.

Bekannt ist eine Einrichtung der vorstehenden Art, welche zum Wickeln von Kondensatoren dient. Bei dieser Einrichtung hat das feststehende Führungsglied die Form eines Kegelstumpfes, dessen dünneres Ende einer von einem wandartigen Träger gebildeten Führungsfläche zugewandt ist (USA.-Patentschrift 2916 228). Bei der bekannten Einrichtung ist die dem kleinen Kegelstumpfdurchmesser zugeordnete Seite des Bandes geringeren Längsspannungen ausgesetzt als die dem größeren Kegelstumpfdurchmesser zugeordnete Seite. Dieser Umstand beschränkt den Anwendungsbereich der bekannten Einrichtung.

Es ist insbesondere nicht möglich, sie zur Führung eines Magnetbandes in Datenverarbeitungsanlagen zu verwenden, da die dem kleinen Kegelstumpfdurchmesser zugewandte Zone des Magnetbandes weniger stark gegen die Stützfläche eines an der Bandbahn angeordneten Magnetkopfes gepreßt werden würde als die. dem großen Kegelstumpf durchmesser zugewandte Zone. Die Folge wären nicht einwandfreie Signale im Bereich der geringer gespannten Zone. Außerdem kann bei der bekannten Einrichtung nur mit einer geringen Kegelstumpfneigung gearbeitet werden, weil eine große Neigung eine ständige Überbeanspruchung des gegen die Führungsfläche anliegenden Teils des Bandes mit sich bringen würde. Die geringe Neigung aber beeinträchtigt die Ansprechempfindlichkeit der Geradführung, da der Quotient P/ds eine Funktion des Neigungswinkels ist, dergestalt, daß bei großem Neigungswinkel eine bestimmte Abweichung ds des Bandes von der Sollbahn eine größere Richtkraft P hervorruft als bei kleinem Neigungswinkel. Die Ansprechempfindlichkeit ist bei bestimmten Bandführungen, zu denen wiederum Magnetbandführungen gehören, von besonderer Bedeutung, da die Bandgeschwindigkeit sehr hoch ist und häufig" Richtungswechsel sowie Anfahr- und Abbremsvorgänge stattfinden. Schließlich macht es die Verwendung einer Führung mit einem einzigen durchgehenden Kegelstumpfabschnitt unmöglich, die Kontaktzone zwischen dem zu führenden Teil des Bandes und der Kegel-Führungsfläche so festzulegen, daß bei ordnungsgemäßer Bandlage praktisch keine Richtkräfte auf das Band ausgeübt werden.

Bekannt ist außerdem eine Bandführungseinrichtung, die besonders für die Führung von Stahlbändern geeignet ist und Störungen der Bandführung durch Unregelmäßigkeiten an den Bandrändern oder unterschiedliche Temperaturen auszugleichen vermag, indem sie das Band stets in seine Mittellage zurückführt. Um die Zentrierung des Bandes zu bewerkstelligen, verwendet man eine zweiteilige, federnd gelagerte Rolle, deren beide Hälften jeweils einen zylindrischen Abschnitt, einen schwach konischen Abschnitt und einen stark konischen Abschnitt aufweisen (USA.-Patentschrift 2 822 169, Fig. 8). Die Achsen der beiden Rollenhälften nehmen einen stumpfen Winkel zueinander ein, so daß auch die zylindrischen Abschnitte der Rolle schräg zum Band stehen. Dieses ist daher in zwei Mulden geführt, von denen die erste von den schrägstehenden zylindrischen Abschnitten und die zweite von den stark geneigten kegeligen Abschnitten gebildet wird. Eine stabile Führung ist hier nicht möglich. Das Band bewegt sich vielmehr ständig von links oder rechts zur Muldenmitte. Da eine feste seitliche Führungsfläche fehlt, und darüber hinaus an Stelle eines feststehenden Führungsgliedes zwangläufig mit Spiel behaftete Rollen verwendet werden, läßt sich mit der zweiten bekannten Einrichtung keine annähernd so genaue Bandführung wie bei Bandführungseinrichtungen der zuerst beschriebenen Gattung erzielen.

Bei anderen bekannten Bandführungseinrichtungen wird das Band ebenfalls in Mulden geführt, die entweder von zwei schräg zueinander stehenden Rollen (deutsche Auslegeschrift 1038 477) oder aber von zwei schräg zueinander stehenden Rollen und einer zwischen diesen angeordneten horizontalen Rolle gebildet werden (USA.-Patentschrift 2 817 940). Auch bei diesen Lösungen pendelt das Band um eine Mittel-

lage hin und her, und es ist daher wiederum nur eine vergleichsweise ungenaue Bandführung möglich, die zwar für die Führung von Stahlbändern in Walzwerken, nicht jedoch für die genaue Führung von Magnetbändern in Datenverarbeitungsanlagen geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandführungseinrichtung der zuerst beschriebenen Gattung zu schaffen, welche sich zur schonenden und sicheren Genau-Führung von Magnetbändern eignet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Gewährleistung einer praktisch verschleißfreien Führung von Magnetbändern die Auflagefläche des Führungsgliedes, durch die die Querkraft hervorgerufen wird, die das Band gegen die seitliche Führungsfläche drückt, von einer Teiloberfläche des Führungsgliedes gebildet wird, an die sich eine entgegengesetzt geneigte Teiloberfläche anschließt, deren Neigung so gewählt ist, daß sie eine Querkraft auf das Band ausübt, welche kleiner ist als die von der zuerst genannten Teiloberfläche hervorgerufene Querkraft und dieser entgegenwirkt.

Die erfindungsgemäße Bandführungseinrichtung bietet den Vorteil, daß es möglich ist, einerseits die zur Bandführung dienenden Rieht- oder Querkräfte bei richtiger Bandlage gering bzw. praktisch gleich Null zu halten und andererseits Abweichungen des Bandes von der Sollage schnell und wirksam durch ausreichend große Richtkräfte zu kompensieren. Durch die Verwendung zweier gegenläufiger Kegel kann außerdem die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Abstand der Bandunterseite von der Achse des Führungsgliedes kleiner gehalten werden als bei Verwendung eines Einfachkegels zur Bandführung. Die Längsspannungsverteilung im Bandquerschnitt ist mithin gleichmäßiger als bei Bändern, die über ein kegelstumpfförmiges Führungsglied laufen.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Führungsglied neben den beiden zu seiner Symmetrieachse geneigten und Querkräfte hervorrufenden Teiloberflächen eine zur Symmetrieachse parallele Teiloberfläche aufweist, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der ersten geneigten Teiloberfläche an der Stelle entspricht, an der sich der andere Rand des Bandes auf dieser Teiloberfläche abstützt. Durch diese Maßnahme werden die bereits genannten Vorteile noch verstärkt und es wird insbesondere die gleichmäßige Verteilung der Längsspannungen im Band gefördert und die Bandschonung erhöht.

Es ist günstig, wenn die dritte Teiloberfläche von der Oberfläche eines Kegelstumpfes gebildet wird, dessen dünnes Ende den gleichen Durchmesser wie der kleinste Querschnitt der zweiten Teiloberfläche aufweist und an diesen angrenzt.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Bandführungseinrichtung beispielhaft an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Teil einer Transporteinrichtung mit mehreren Bandführungseinrichtungen nach der Erfindung,

Fig.2 einen Längsschnitt 2-2 durch eine der in F i g. 1 gezeigten Bandführungseinrichtungen.

F i g. 1 zeigt eine Transporteinrichtung für ein Band zur Steuerung von Werkzeugmaschinen oder Rechenanlagen, welche ein Magnetband 10 mit an mindestens einem Mehrspuraufnahme- und/oder Wiedergabekopf 14 vorbeiführt. Sie weist ein motorgetriebenes Antriebsrad 18, eine nicht gezeichnete benachbarte Andruckrolle und eine Mehrzahl von Bandführungseinrichtungen mit parallelen Achsen auf.

Drei mit 12, 16 und 20 bezeichnete Bandführungseinrichtungen sind dargestellt. Die Aufgabe dieser Bandführungseinrichtungen ist es, soweit wie möglich zu sichern, daß das Band gleichmäßig am Kopf 14 vorbeigeführt wird, so daß jede Spur des Bandes mit der entsprechenden Spur des Kopfes fluchtet.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, besteht die Bandführungseinrichtung aus einem festen, nicht drehbaren rotationssymmetrischen Führungsglied 30, welches in Richtung seiner Achse A -A an einer Unterlegplatte 15 befestigt ist. Die Unterlegplatte 15 ist mit nicht gezeigten Schraubenbolzen an die Grundplatte 17 der Bandtransporteinrichtung geschraubt. Ein Flansch 32 sitzt außen am Stirnende des Führungsgliedes 30 und bildet eine Stegfläche 34, welche senkrecht zur Achse des Führungsgliedes verläuft. Die Lage der Stegfläche 34 auf der Führungsgliedachse kann durch Veränderung der Dicke der Unterlegplatte (oder Platten) 15 variiert werden.

Das Führungsglied hat, wie in der Zeichnung dargestellt, die Form eines Rotationskörpers. Seine Oberfläche besitzt kegelstumpfförmige Teiloberflächen 36 und 42 und eine zylindrische Teiloberfläche 40, welche sich an die Stegfläche 34 anschließt. Zwischen den Teiloberflächen 36 und 42 befindet sich ein Einschnitt 44, der die Bearbeitung erleichtern soll, welcher mit der vorliegenden Erfindung jedoch nicht im Zusammenhang steht. Für dünne Bänder ist die Teiloberfläche 36 um etwa 20 bis 25° geneigt, während die Teiloberfläche 42 einen Neigungswinkel von etwa 1° hat.

Ein dünnes Band 10 nimmt die in Fig.2 dargestellte Form an, wenn es über das Führungsglied läuft und etwa 20° des Umfanges des Führungsgliedes berührt. Auf Grund des Winkels der Teiloberfläche 36, der Spannung in dem sich bewegenden Band 10 und der Tatsache, daß die Teiloberfläche 36 dort, wo der eine Rand 13 des Bandes 10 (mit möglichst geringen Breitenabweichungen) sie berührt, einen Durchmesser hat, der gleich dem Durchmesser der Teiloberfläche 40 ist, wird eine Querkraft auf das sich bewegende Band ausgeübt, welche seinen anderen Rand 11 zur Anlage an die bereits genannte Stegfläche 34 bringt.

Die beschriebene beispielhafte Bandführungseinrichtung weist weiterhin eine Teiloberfläche 42 auf. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß sie die obengenannte Form hat, wenngleich diese einen günstigen Übergang zwischen den Teiloberflächen 36 und 40 gewährleistet.

Falls abweichende Formen verwendet werden, sollte die Teiloberfläche 42 so ausgebildet sein, daß ein allmählicher Übergang zwischen den Teiloberflächen 36 und 40 erreicht wird. Wenn die Oberfläche derart ausgebildet ist, daß eine Querkraft auf das bewegte Band ausgeübt wird, welche den Rand 11 von der Teiloberfläche 34 wegzudrücken bestrebt ist, muß die entgegengesetzte, von der Teiloberfläche 36 ausgehende Querkraft größer sein. Die von der Teiloberfläche 36 ausgeübte Querkraft kann dadurch verändert werden, daß man den Kegelwinkel und den Durchmesser, an dem der Rand 13 anliegt, variiert. Falls der Durchmesser der Teiloberfläche 36, an dem der Rand 13 diese berührt, größer wird als der Durchmesser der Teiloberfläche 40, steigt der seitliche Druck des Bandes in Richtung auf die Stegfläche 34 an und umgekehrt.

Die oben beschriebene Ausführung läßt zahlreiche Abwandlungen zu. So ist es beispielsweise möglich, daß die Stegflächen 34 und die Platte 32 mit dem Führungsglied aus einem Stück sind. Weiterhin müssen die Teiloberflächen 36 und 42 nicht kegelstumpfförmig sein. Sie könnten statt dessen einen spitzbogenförmigen Querschnitt haben oder anders gekrümmt sein. Wichtig ist nur, daß sie eine seitlich gerichtete Kraft auf das Band ausüben und dieses gegen die Stegfläche 34 drücken.

Wie sich gezeigt hat, arbeitet die oben beschriebene Bandführungseinrichtung zufriedenstellend, wenn man ein dünnes, etwa 12 mm breites Magnetband verwendet, welches das Führungsglied auf etwa 20° seines Umfangs berührt. Ein solches Band kann mit einer Geschwindigkeit von 0,25 m/Sek. ablaufen und Beschleunigungszeiten von 1,5 Millisekunden unterworfen werden, ohne daß Beschädigungen zu befürchten sind. Für andere Bandgeschwindigkeiten und Abmessungen kann eine Veränderung des Kegelwinkels ίο der zweiten und dritten Teiloberfläche erforderlich werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Genau-Führung eines Bandes mittels einer den einen Rand des Bandes seitlieh abstützenden Führungsfläche und einer von einem feststehenden Führungsglied gebildeten gekrümmten Auflagefläche, die eine Neigung zur Längsachse des Fühlungsgliedes aufweist, auf Grund derer bei auf das Band ausgeübter Längskraft eine Querkraft entsteht, die den einen Rand des Bandes gegen die seitliche Führungsfläche drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewährleistung einer praktisch verschleißfreien Führung von Magnetbändern die Auflagefläche des Führungsgliedes (30), durch die die Querkraft hervorgerufen wird, die das Band (10) gegen die seitliche Führungsfläche (34) drückt, von einer Teiloberfläche (36) des Führungsgliedes gebildet wird, an die sich eine entgegengesetzt geneigte Teiloberfläche (42) anschließt, deren Neigung so gewählt ist, daß sie eine Querkraft auf das Band (10) ausübt, welche kleiner ist als die von der zuerst genannten Teiloberfläche (36) hervorgerufene Querkraft und dieser entgegenwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (30) neben den beiden zu seiner Symmetrieachse geneigten und Querkräfte hervorrufenden Teiloberflächen (36, 42) eine zur Symmetrieachse parallele Teiloberfläche (40) aufweist, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der ersten geneigten Teiloberfläche (36) an der Stelle entspricht, an der sich der andere Rand (13) des Bandes auf dieser Teiloberfläche (36) abstützt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der ersten geneigten Teiloberfläche (36) zwischen 20 und 25° liegt und der Neigungswinkel der zweiten geneigten Teiloberfläche (42) etwa 1° beträgt.