DE1474267C3 - Anordnung zur Ein- bzw. Auskopplung elektrischer Signale in eine bzw. aus einer durch einen Motor angetriebenen rotierenden Magnetkopfanordnung eines Magnetbandgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ein- bzw. Auskopplung elektrischer Signale in eine bzw. aus einer durch einen Motor angetriebenen rotierenden Magnetkopfanordnung eines Magnetbandgerätes in Form eines drehbeweglichen Übertragers, welcher eine ortsfeste in einem Gehäuse angeordnete Statorübertragerhälfte und eine gegenüber dieser rotierende, mit dem Rotor des Motors durch eine Rotorwelle drehfest gekoppelte Rotorübertragerhälfte aufweist.

Bei etwa aus der GB-PS 8 97 654 bekannten Magnetbandgeräten mit einer rotierenden Magnetkopfanordnung werden ein oder mehrere Magnetköpfe auf einer Trommel befestigt und unter Berührung mit dem transportierten Magnetband in Rotation versetzt Während der Signalaufzeichnung und -wiedergabe werden Signale mittels elektrischer Bürsten, die mit auf der Trommelwelle angeordneten Kommulatorringen in Kontakt stehen in die Magnetköpfe eingekoppelt bzw. aus diesen ausgekoppelt. Zur Vermeidung von Berührungskontakten zwischen den Kommulatorteilen und der daraus resultierenden Abnutzung sind in neuerer Zeit Kopplungen über drehbewegliche Übertrager benutzt worden. Dabei können beispielsweise rotierende Scheiben oder Ringe benutzt werden, welche jeweils eine Übertragerhälfte bilden. Es ist weiterhin auch bekanntgeworden (DT-AS 1119 537 und US-PS 28 94 231), eine Wicklung eines Übertragers in einen stationären Trägerteil und die zweite Wicklung eines Übertragers in einem gegenüber dem stationären Trägerteil rotierenden Trägerteil unterzubringen.

In allen Fällen — sei es, daß die beiden Übertragerhälften als Scheiben bzw. Ringe ausgebildet sind, oder sei es, daß die Übertragerhälften in Form von Wicklungen in entsprechenden Trägerteilen untergebracht sind — ergibt sich das Problem, daß zwischen den Wandlerhälften ein genau definierter enger Wandlerspalt eingestellt werden muß, der darüber hinaus in seiner Breite auch noch veränderbar einstellbar sein soll. Bei den aus der DT-AS 11 19 557 und der US-PS 28 94 231 bekannten Anordnungen könnte dies im Prinzip dadurch erfolgen, daß die die Übertragerwicklungen halternden Trägerteile in ihrem Abstand einstellbar ausgebildet werden. Ebenso wie die Übertragerhälften in Form von Scheiben oder Ringen muß dabei aber weiterhin auch in Rechnung gestellt werden, daß die Welle eines die rotierenden Teile antreibenden Motors im allgemeinen in Gleit- oder Drucklagern läuft so daß dadurch bereits eine axiale Festlagung vorhanden ist und damit ein Axialspiel praktisch nicht mehr möglich ist. Eine direkte Axialverschiebung der Motorwelle, auf der sowohl die rotierende Magnetkopf-

anordnung und die rotierende Übertragerwelle sitzt kommt daher zur wahlweisen Einstellung der Spaltbreite zwischen den Übertragerhälften nicht in Betracht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, bei der eine genaue variable Einstellung der Spaltbreite zwischen den Übertragerhälften möglich ist wenn die rotierende Magnetkopfanordnung und der drehbewegliche Übertrager auf der in Axialrichtung festen Rotorwelle des sie antreibenden Motors sitzen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rotorübertragerhälfte axial verschiebbar und konzentrisch zur Rotorwelle angeordnet und über eine Feder damit gekoppelt ist, daß die Feder die Rotorübertragerhälfte gegen ein Drucklager andrückt und daß das Drucklager verstellbar angeordnet ist.

Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der Rotor in Verbindung mit der durch ihn angetriebenen Magnet-

kopfanordnung vollständig unabhängig von der Einstellbarkeit der Spaltbreite zwischen den Übertragerhälften montiert werden können; insbesondere kann die Rotorwelle präzise gelagert werden, ohne daß dabei die Einstellbarkeit der Spaltbreite zwischen den Übertragerteilen berücksichtigt werden muß.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig.l eine generelle Darstellung eines Magnetbandgerätes mit einer erfindungsgemäßen Anordnung in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig.2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig.1 bzw. 3 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig.4 eine teilweise gebrochene Darstellung eines Teiles des in Fig.l dargestellten Magnetbandgerätes.

Die Fig.l bis 3 zeigen die erfindungswesentlichen Teile eines Magnetbandgeräts mit einem Antriebsteil 11 für eine Magnetkopfanordnung, die mit einem Magnetband 12 zusammenwirkt. Dabei ist in vorteilhafter Weise eine Grundplatte 13 vorgesehen, auf der ein Elektromotor 14 befestigt ist. Auf der Rotorwelle des Motors 14 ist eine rotierende Magnetkopfanordnung 15 befestigt. Das Magnetband 12 wird mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Einrichtung longitudinal und im wesentlichen parallel zur Achse der Magnetkopfanordnung 15, d. h. in Richtung eines Pfeiles 16, transportiert. Hierdurch wird das Band rechtwinklig mit der rotierenden Magnetkopfanordnung 15 in Wirkverbindung gebracht und schrittweise von jeweils einem von vier Magnetköpfen 17 abgetastet. Mittels einer schwenkbar angeordneten bogenförmigen Führung 18 kann das Band 12 bogenförmig an der Magnetkopfanordnung 15 anliegen. Mit Hilfe eines Befestigungsbügels 22 ist ein der elektrischen Kopplung dienender drehbeweglicher Übertrager 19 in einem ortsfest auf der Grundplatte 13 angeordneten Gehäuse 21 untergebracht. Dieser Übertrager dient zur Übertragung elektrischer Signale zwischen den Magnetköpfen 17 und verschiedenen elektrischen Schaltkreisen, die auf der Platte 13 angeordnet sind. Die rotierenden Magnetköpfe und die elektrischen Schaltkreise stehen dabei nicht in direkten galvanischen Kontakt. Zur Schaffung der gewünschten Kopplung der Signalübertragung ist jeder der Magnetköpfe 17 über elektrische Leitungen 31 mit einer Rotorübertragerhälfte verbunden, die Wicklungen 32 sowie diese tragende Übertragerringe 33 umfaßt. Die Wicklungen sind dabei konzentrisch zur Achse des Motors 14 angeordnet, während die Übertragerringe drehfest mit einem Rotor 34 des Motors gekoppelt sind. Benachbart zu den Übertragerringen 33 und Wicklungen 32 ist eine Statorübertragerhälfte vorgesehen, welche Übertragerringe 36 sowie von diesen getragene Wicklungen 37 umfaßt. Die Übertragerringe 36 sind ortsfest auf einem entsprechenden Abstandsring 38 befestigt. Die mit ihren Übertragerringen 36 versehenen Abstandsringe 38 werden in eine im Inneren des Gehäuses 21 ausgebildete zylindrische Ausnehmung 39 eingefügt und bilden einen Stapel mit entsprechenden Abständen zwischen den Übertragerringen. Elektrische Leitungen 41 der Wicklungen 37 werden durch einen im Gehäuse 21 angeordneten Schlitz 42 zum Gehäuseäußeren und zu den verschiedenen elektrischen Schaltkreisen geführt. Die rotierenden Übertragerringe 33 sind ortsfest auf entsprechenden Abstandsringen 43 befestigt. Diese Verbindung aus Abstandsringen und Übertragerringen ist auf einer axial angeordneten Hohlwelle 44 befestigt und bildet einen Stapel axial und im Abstand voneinander angeordneter rotierender Übertragerringe. Der Stapel der rotierenden Übertragerringe 33 ist mittels einer Auflageschulter 46 und eines Halteringes 47, der in eine in der Hohlwelle 44 angeordnete Ausnehmung 48 eingreift, auf der Hohlwelle 44 gesichert. Zwischen dem Haltering 47 und dem benachbarten Übertragerring 33 ist ein Abstandsring 50 eingefügt. Die gestapelten Übertragerringe 36 sind mittels eines Klemmringes 49 im Gehäuse 21 gesichert. Der Klemmring 49 weist konisch ausgebildete Flächen 52 auf, die mit ihrem einen Bereich mit den einen Enden dreier mit dem Gehäuse 21 entsprechend verschraubter Schrauben 51 derart in Eingriff stehen, daß der Ring lagegesichert ist und dicht anliegt.

Zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Übertragerringe 33 und 36 soll ein zu einer kontaktlosen elektrischen Kopplung erforderlicher und im übrigen je Ringpaar gleichgroßer Spalt vorhanden sein. Weiterhin ist es wünschenswert, daß sämtliche Spalte zwischen einander gegenüberliegenden Übertragerringe variabel und einstellbar sind. Durch Läppen bzw. Schleifen können axiale Abstände 61,62 zwischen jeweils zwei rotierenden Übertragerringen und axiale Abstände 63, 64 zwischen jeweils zwei ortsfesten Übertragerringen exakt gleich eingestellt werden, womit die vorstehende Forderung erfüllbar ist. Es verbleibt jedoch die Schwierigkeit, gleichzeitig dann, wenn die rotierenden Übertragerringe mit dem Rotor des Motors gekoppelt werden, eine einstellbare axiale Relativbewegung zwischen den Stapeln der ortsfesten Übertragerringe und den Stapeln der rotierenden Übertragerringen zu schaffen.

Der Rotor ist normalerweise in Lagern angeordnet, die gegen axiale Verschiebung gesichert sind. Es entsteht hierbei die Aufgabe, die Hohlwelle 44 so mit dem Rotor zu verbinden, daß kein zusätzliches Lager erforderlich wird, da sich andernfalls das bei Rotationskopplung zweier Elemente mit getrennten Lagern auftretende Justierproblem störend bemerkbar macht. Zu diesem Zweck ist die Hohlwelle 44 gemäß einem besonderten Merkmal der Erfindung auf einer Rotorwelle 71 des Motors axial verschiebbar. Hierdurch wird auch eine drehsichere Verbindung zwischen der Hohlwelle 44 und dem Rotor 34 geschaffen. Die axiale Stellung der Hohlwelle 44 kann durch ein auf dem Gehäuse 21 befestigtes Drucklager 72 eingestellt werden. Unter der Wirkung einer Feder 73 wird die Hohlwelle 44 fortwährend gegen das Drucklager 72 angepreßt. Die Feder 73 ist zwischen dem einen Ende der Rotorwelle 71 und einer Büchse 74 angeordnet, die unter Druck in die Hohlwelle 44 eingepreßt ist. Die Feder 73 ist dabei in Ausnehmungen 76 bzw. 77 der Rotorwelle 71 bzw. der Büchse 74 geführt. Das Drucklager 72 weist eine z. B. aus Saphir oder Wolframkarbid gefertigte harte Kugel 78 auf. Die Kugel 78 ruht in einer konischen Ausnehmung 79 der Büchse 74 und wird gegen eine Durchbrechung 80 aus Wolframkarbid gepreßt. Die Durchbrechung 80 weist ein abgeflachtes Stirnende 81 auf und dient zur Aufnahme eines Schraubbolzens 82. Zwischen dem Gehäuse 21 und den Kopf des Schraubbolzens 82 ist eine Druckfeder 83 eingespannt, wodurch der Bolzen spielfrei in der Durchbrechung angeordnet ist. Wenn der Schraubbolzen 82 — betrachtet in Zeichnungsebene — nach links gedreht wird, werden die zwischen dem

sämtlichen einander gegenüberliegenden Stirnflächen der rotierenden und stationären Übertragerringe befindlichen Spalte um genau den gleichen Betrag vergrößert. Die Spalte werden verkleinert, wenn der Bolzen 82 — betrachtet in Zeichnungsebene — nach rechts gedreht wird. Diese Änderung ermöglicht eine erhebliche Fertigungstoleranz hinsichtlich der Konzentrizität zwischen den Achsen der drehbaren und stationären Übertragerringe. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Gehäuse 21, die stationären Übertragerringe und der Schraubbolzen 82 quer zur Welle 71 verschoben werden können, ohne daß die Kopplung zwischen den Übertragerringen wesentlich ungleich wird. Diese zulässige Toleranz ist in fertigungstechnischer Hinsicht von erheblicher Bedeutung.

Die elektrischen und mechanischen Kopplungen zwischen den Übertragerringen 33 und der Magnetkopfanordnung 15 werden mittels eines Flansches 91 geschaffen, der aus elektrisch nichtleitendem Material besteht und eine kreisförmig zentrale Öffnung 92 aufweist, mittels der er auf der Hohlwelle 44 befestigt ist. Die Hohlwelle 44 weist an ihrem der Magnetkopfanordnung 15 benachbarten Ende quadratischen Querschnitt auf, wodurch zur Durchführung der elektrischen Leitungen 31 mehrere axial gerichtete Durchlässe 93 zwischen den Umfangsflächen der Rotorwelle 71 und den kreisscheibenförmigen inneren Ausnehmungen des Flansches 91 sowie den Abstandsringen 43 geschaffen werden. Der Flansch 91 ist mittels eines geeigneten Klebemittels 94, wie z. B. Epoxydharz, mit den Ecken der Hohlwelle 44 fest verbunden. Die Ecken der Hohlwelle 44 sind im Bereich eines Abstandsringes 43 etwas abgerundet, wodurch das der kreisringförmigen inneren Öffnung des Abstandsringes 43 angepaßte Auflager 46 geschaffen wird. Zur Schaffung einer mechanisch festen Verbindung zwischen dem Flansch 91 und der Magnetkopfanordnung 15 weist der Flansch mehrere Ausnehmungen 101 auf, die mit den Köpfen von Schraubbolzen 102 in Eingriff stehen. Die Schraubbolzen 102 sind mit der Magnetkopfanordnung 15 und dem Rotor 34 verschraubt. Die in axialer Richtung gemessenen Tiefen von Ausnehmungen 103, die zwischen den Ausnehmungen 101 angeordnet sind, sind erheblich größer als die Höhen der Köpfe der Schrauben 102, so daß der Flansch 91 bereits dann in Richtung der Hohlwelle 44 verschoben werden kann, wenn der Flansch und die Welle noch so mit der Magnetkopfanordnung und dem Rotor verbunden sind, daß keine Rotation erfolgen kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind vier Schraubbolzen 102 vorgesehen. Die Köpfe zweier dieser Schraubbolzen sind in der Magnetkopfanordnung 15 versenkt, so daß die Verriegelung nur durch zwei Schraubbolzen erfolgt, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten der Anordnung führt.

Die vorbeschriebene Anordnung weist eine erste drehbare den Rotor 34, die Magnetkopfanordnung 15 und die Rotorwelle 71 umfassende Einheit auf, die im Motortraglager befestigt ist. Darüber besitzt sie eine zweite drehbare die Hohlwelle 44, die Übertragerringe 33 und den Flansch 91 umfassende Einheit, die auf der Rotorwelle 71 axial verschiebbar und drehsicher mit dieser Welle und der Magnetkopfanordnung 15 verbunden ist. Diese beiden Einheiten stehen unter der Wirkung der Feder 73, weiche sie in einander entgegengesetzter axialer Richtung zu verschieben versucht, während Drucklager (nämlich das Drucklager 72 und wenigstens eines der Drucklager des Motors) entgegen der Wirkung der Feder 73 mit jeweils einem der drehbaren Einheiten so in Eingriff stehen, daß das Maß der axialen Verschiebung der jeweiligen drehbaren Einheit begrenzt ist. Als Motor kann ein handelsüblicher Motor verwendet werden, dessen Welle 111 in Kugellagern 112 und 113 gelagert ist. Die Kugellager wirken hierbei gleichzeitig als Drucklager und sichern die Welle 111 gegen axiale Verschiebung. Bei Verwendung eines derartigen Elektromotors wird am ausgangsseitigen Ende der Welle 111 ein Kopplungselement 114 befestigt. Die Bolzen 102 sind mit der Magnetkopfanordnung 15 verschraubt und greifen in das Kopplungselement 114 ein. Die Rotorwelle 71 ist als ein einstückig mit der Welle 111 verbundener Ansatz ausgebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Ein- bzw. Auskopplung elektrischer Signale in eine bzw. aus einer durch einen Motor angetriebenen rotierenden Magnetkopfanordnung eines Magnetbandgerätes in Form eines drehbeweglichen Übertragers, welcher eine ortsfeste in einem Gehäuse angeordnete Statorübertragerhälfte und eine gegenüber dieser rotierende, mit dem Rotor des Motors durch eine Rotorwelle drehfest gekoppelte Rotorübertragerhälfte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorübertragerhälfte (32, 33) axial verschiebbar und konzentrisch zur Rotorwelle (71) angeordnet und über eine Feder (73) damit gekoppelt ist, daß die Feder (73) die Rotorübertragerhälfte (32, 33) gegen ein Drucklager (72) andrückt und daß das Drucklager (72) verstellbar angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß tue Rotorübertragerhälfte (32, 33) auf einer auf der Rotorwelle (71) axial verschiebbar vorgesehenen Hohlwelle (44) sitzt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rotorwelle (71) eine Ausnehmung (76) vorgesehen ist, daß in die Hohlwelle (44) an ihrem der Rotorwelle (71) abgekehrten Ende eine Büchse (74) eingesetzt ist, die auf ihrer der Rotorwelle (71) zugekehrten Seite eine Ausnehmung (77) besitzt, und daß die Feder (73) in die Ausnehmungen (76.77) der Rotorwelle (71) bzw. der Büchse (74) eingesetzt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (72) einen in das Gehäuse (21) eingeschraubten, in Richtung der Drehachse des Rotors (34) verlaufenden Schraubbolzen (82) und eine Kugel (78) umfaßt, welche in einer konischen Ausnehmung (79) der Büchse (74) auf deren der Rotorwelle (71) abgekehrten Seite sitzt und vom Schraubbolzen (82) in diese konische Ausnehmung gedrückt wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubbolzen (82) mittels einer unterlegten Druckfeder (83) spielfrei in das Gehäuse (21) eingeschraubt ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hohlwelle (44) auf ihrer der Magnetkopfanordnung (15) benachbarten Seite ein mit Ausnehmungen (101) versehener Flansch (91) vorgesehen ist und daß der Flansch (91) und damit die Rotorwelle (71) mit dem Rotor (34) und Magnetkopfanordnung (15) durch Schraubbolzen (102) drehfest verschraubt sind, wobei die Ausnehmungen (101) des Flansches (91) über Köpfe der Schraubbolzen (102) greifen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Statorübertragerhälfte (36, 37) als auch die Rotorübertragerhälfte (32,33) mehrere jeweils paarweise benachbart zueinander und koaxial zur Hohlwelle (44) und zur Rotorwelle (71) angeordnete Übertragerringe (36 bzw. 33) umfaßt.