DE1574637C3 - Einrichtung (Bandlaufwerk) zur Bewegung eines sich zwischen einer Abwickelspule und einer Aufwickelspule erstreckenden Bandes, insbesondere eines Magnetbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung (Bandlaufwerk) zur Bewegung eines sich zwischen einer Abwickelspule und einer Aufwickelspule erstreckenden Bandes, insbesondere Magnetbandes, mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Antriebsrolle mit elastischer Umfangsfläche, gegen weiche die Umfange der Abwickelspule und der Aufwickelspule des Bandes mit Druck anliegen, derart, daß durch eine Reibungseinrichtung die Druckkraft an der Aufwickelspule größer als an der Abwickelspule gehalten wird.

Der Zweck der Maßnahme, die Druckkraft zwischen der Antriebsrolle und der Aufwickelspule größer zu halten als zwischen der Antriebsrolle und der Abwickelspule besteht zunächst darin, daß das Band von der Abwickelspule mit einer angemessenen Zugspannung auf die Aufwickelspule geleitet wird. Außerdem soll aber auch ein etwaiges Abprallen der Bandspulen von der Antriebsrolle, das sich als Folge des Vorhandenseins einer Spleißstelle, von Schmutz oder einer sonstigen Unregelmäßigkeit der Banddicke ergeben könnte, bis auf ein unschädliches Maß gedämpft werden. Um diesen Zweck zu erfüllen, wurde bereits eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen (DT-PS 99 803). Dabei ist eine Reibungseinrichtung zum Schaffen unterschiedlicher Druckkräfte vorgesehen, die wenigstens ein um die Antriebswelle der Antriebseinrichtung geführtes und mit dieser in Reibberührung stehendes Schleifband aufweist, dessen eines Ende jeweils auf die Abwickelspule bzw. Aufwickelspule oder auf Zwischenglieder einwirkt und je nach der Drehrichtung der Antriebswelle eine unterschiedliche Andruckkraftkomponente zwischen den Spulen und der Antriebsrolle bzw. den Zwischengliedern erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung eine andere, für hohe Bandlaufgeschwindigkeiten geeignete Lösung des Problems zu schaffen, die Druckkraft an der jeweiligen Aufwickelspule größer zu halten als an der Abwickelspule, ohne das Band und seine Zugspannung zur Erzeugung des unterschiedlichen Anpreßdruckes zwischen den Umfangen der beiden Spulen und der gemeinsamen Antriebsrolle zu verwenden.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zur Lieferung der Druckkräfte an den Berührungsstellen der Abwickelspule und der Antriebsrolle sowie der Aufwickelspule und der Antriebsrolle durch elektrische Energie gespeiste Drückervorrichtungen in Verbindung mit je einem Übertragungsglied angeordnet sind, so daß durch die Reibungs- und sonstigen Verluste der Drückervorrichtungen und ihres jeweiligen Übertragungsgliedes die Druckkraft auf seiten der Abwickelspule beim Abziehen des Bandes verkleinert und die Druckkraft auf seiten der Aufwickelspule beim Auflaufen des Bandes vergrößert wird.

Die Verwendung durch elektrische Energie gespeister Drückervorrichtungen, die beispielsweise in Form verhältnismäßig kleiner Drehmoment-Haltemotoren vorgesehen sein können, hat zur Folge, daß eine relativ große scheinbare Trägheitskraft sowohl an der Abwikkelspule als auch an der Aufwickelspule simuliert werden kann, derart, daß beide Spulen, wenn überhaupt, so nur verhältnismäßig langsam von der Umfangsfläche der gemeinsamen Antriebsrolle zurückprallen können, sich aber sehr leicht in Richtung gegen die Antriebsrolle bewegen lassen.

Die Möglichkeit einer zu vermutenden Überdeckung des Effektes der Entstehung unterschiedlicher Drücke zwischen den beiden Spulen einerseits und der Antriebsrolle andererseits durch etwaige Unrundheiten der Rolle in Verbindung mit Unregelmäßigkeiten des Bandes läßt sich leicht vermeiden, da es ohne weiteres möglich ist, durch entsprechende Einstellung der die Drückervorrichtungen speisenden elektrischen Energie, die Andruckkräfte zu beeinflussen. Es hat sich außerdem gezeigt, daß bei Ausbildung der elektrischen Drückervorrichtungen als Drehmoment-Haltemotoren mit dem gleichen Drehmoment die Getriebeverluste durch Reibung bereits geeignet sind, eine kleiner, aber ausreichende Kraft zu erzeugen, weiche die jeweilige Aufwickelspule stärker gegen die Antriebsrolle drückt als die Abwickelspule.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert:

10 ist eine Grundplatte, ein Sockel oder ein Gestell der Vorrichtung. Hiervon werden zwei parallele Rundstäbe 11, 12 in einem Abstand voneinander und über dem Sockel 10 getragen. Darauf sind zwei Schlitten 13, 14 seitlich verschiebbar geführt, beispielsweise in Kugellagern, wie sie durch die Buchsen 16 angedeutet werden. Eine Abwickelspule 17 und eine Aufwickelspule 18 ruhen auf Achsstümpfen 19, 21, weiche drehbar in Lagern angeordnet sind, die sich nach unten in die Schlitten 13, 14 erstrecken. Am oberen Ende jedes Achsstumpfes 19,21 befindet sich eine Nabe 22 bzw. 23, die zum Halten der auf die gewickelten Bandspulen dienen.

Zwischen den Spulen 17, 18 ist eine Antriebsrolle 24

angeordnet, die eine elastische Umfangsfläche 26 aufweist, welche die Spulen 17, 18 an ihren Umfangen zwecks Übertragung der Ant.iebsbewegung berührt. Die Antriebsrolle 24 hat zwei Flasche 27,28, von denen der eine, und zwar meist der obere, in axialer Richtung durch eine Feder gegen den anderen gedrückt wird, so daß er die gegenüberliegenden Kanten benachbarter Bandwindungen der Spulen 17, 18 nachgiebig berührt. Eine Magnetkopfanordnung 29 arbeitet mit dem Magnetband zusammen, während es um die Antriebsrolle 24 herumläuft.

Die Abwickelspule und Aufwickelspule 17,18 werden drehbar und seitlich quer zu der Achse der Antriebsrolle verschiebbar gehalten. Demgemäß können während des Bandtransports zwischen den Spulen die Abwickelspule und die Aufwickelspule gegenüber dem Antriebsrollenumfang 26 vorgeschoben und zurückgezogen werden. Die Antriebsrolle 24 wird von einem umschaltbaren Elektromotor 31 angetrieben, der mit einer bei 33 in der Grundplatte 10 gelagerten Welle 32 gekuppelt ist. Der Motor 31 wird von einem Umschalter 34 gesteuert und ist über Leitungen 36 an eine elektrische Energiequelle angeschlossen.

Die Anpreßdrücke zwischen Abwickel- bzw. Aufwikkelspule und Antriebsrollenumfang 26 werden durch mit elektrischer Energie gespeiste Druckervorrichtungen in Form von Elektromotoren (Drehmoment-Haltemotoren) erzeugt.

Zwei an der Grundplatte 10 oder einer anderen ortsfesten Halterung angebrachte Drehmoment-Haltemotoren 37, 38 sind derart mit einer einstellbaren Energiequelle verbunden, daß die Stärke des an den Ausgangswellen 39, 41 der Motoren erzeugten Drehmoments verändert werden kann. Steuergeräte 42, 43 für den veränderbaren Strom können zur Regelung der von den Motoren 37, 38 erzeugten Drehmomente dienen.

Die Ausgangswellen 39, 41 der Motoren 37 sind drehbar in der Grundplatte 10 gelagert und je mit einem Zahnritzel 44 bzw. 46 versehen, das einen Teil eines Übersetzungsgetriebes bildet; durch dieses wird das an den Wellen 39 bzw. 41 entwickelte Drehmoment vor Übertragung auf die Schlitten 13 bzw. 14 übersetzt. Die Ritzel 44 bzw. 46 arbeiten auf Zahnräder 47,48, die mit ihnen kämmen, und mit kleineren Ritzeln 49,51, die auf den gleichen Wellen wie die Zahnräder 47,48 befestigt sind. Die Ritzel 49,51 stehen mit je einer Zahnstange 52, 53 im Eingriff, die an den Schlitten 13,14 befestigt sind. Der Drehmoment-Haltemotor 37 entwickelt auf der Abwickelseite eine Kraft, die über das Getriebe auf den Schlitten 13 übertragen wird und dazu dient, diesen in Richtung auf die Antriebsrolle 24 hin zu drücken. In ähnlicher Weise dient auf der Aufwickelseite der Drehmoment-Haltemotor 38, der ebenfalls über ein Getriebe wirkt, dazu, den Schlitten 14 in Richtung auf die Antriebsrolle 24 hin zu drücken.

Zwischen der Aufwickelspule 18 und der Antriebsrolle 26 ist eine größere Anpreßdruckkraft erforderlich als zwischen der Abwickelspule 17 und der Antriebsrolle. Dies gilt mindestens während eines Teils der Umspulung des Bandes einer Spule. Die Steuergeräte 42, 43 können so beeinflußt werden, daß der Motor 38 ein größeres Drehmoment als der Motor 37 entwickelt oder umgekehrt. Es wurde jedoch beobachtet, daß selbst dann, wenn beide Motoren 37,38 so betrieben werden, daß sie den gleichen Drehmoment, gemessen an ihren Ausgangswellen 39,41 haben, die am Antriebsrollenumfang wirksamen Andrückkräfte einen u. U. bereits ausreichenden Unterschied im gewünschten Sinne aufweisen. Als wirksame Andruckkräfte sind die jeweils am Antriebsrollenumfang auftretenden Gegendrücke unter Berücksichtigung der Getriebeverluste und des Hystereseeffekts der Motoren 37,38 zu verstehen.

Es wurde gefunden, daß jedes Übersetzungsgetriebe den Verlust eines Teils der aus den Motoren 37, 38 erzeugten Kräfte bewirkt. Bei der dargestellten Anordnung wird die die Abwickelspule 17 und die Antriebsrolle gegeneinander drückende Kraft gegenüber der die Aufwickelspule 18 und die Antriebsrolle 24 gegeneinander drückenden Kraft vermindert, auch wenn die Steuergeräte 42,43 so eingestellt sind, daß die an den Motorausgangswellen 39, 41 auftretenden Kräfte gleich sind.

Demgemäß bewirkt während des Abwickeins des Bandes von der Abwickelspule 17 der Drehmoment-Haltemotor 37 über das ihm zugeordnete Übersetzungsgetriebe einen Vorschub des Schlittens 13 und der von ihm getragenen Drehachse der Abwickelspule 17 gegen die Antriebsrolle 24. Der im Getriebe auftretende Widerstand bewirkt die Aufhebung eines Teils der von dem Motor 37 entwickelten Kraft, so daß die zwischen der Spule 17 und dem Antriebsrollenumfang 26 übertragene Kraft kleiner wird als die von dem Drehmoment-Haltemotor 37 erzeugte Kraft, gemessen an der Welle 39.

Gleichzeitig bewirkt aber auf die Aufwickelseite der Drehmoment-Haltemotor 38 zusammen mit seinem Getriebe die Einführung einer Widerstandskraft zusätzlich zu den von dem Motor 38 entwickelten Kräften an der Ausgangswelle, so daß die zwischen der Aufwickelspule 18 und dem Antriebsrollenumfang 26 feststellbare Kraft größer wird. Wenn also das Band um die Nabe 23 gewickelt wird, bewirkt der Motor 38 über das ihm zugeordnete Übersetzungsgetriebe einen Druck auf den Schlitten 14, und die Drehachse der Aufwickelspule 18 weicht von der Antriebsrolle 24 während des Aufwikkelns des Bandes auf sie zurück. Kurz gesagt, sind der durch Reibung verursachte Widerstand und andere mechanische Hemmungskräfte, die in dem Getriebe des Motors 38 auftreten, so gerichtet, daß sie dieser Rückzugsbewegung der Aufwickelspule 18 entgegenwirken und die ohnedies an der Welle 41 des Motors 38 auftretende Kraft zusätzlich vergrößern.

Daraus wird ersichtlich, daß, selbst wenn die an den Wellen 39,41 entwickelten Kräfte dieselben sind, die auf den Antriebsrollenumfang 26 übertragenen Kräfte zwischen der Aufwickelspule 18 und dem Antriebsrollenumfang 26 größer sind als zwischen der Aufwickelspule 17 und dem Antriebsrollenumfang 26.

Es ist ferner ohne weiteres ersichtlich, daß im Falle eines Energieausfalls im speisenden Netz der Motoren 37,38 oder beim Ausschalten des Geräts, wenn es nicht in Gebrauch ist, die zwischen der Antriebsrolle 24 und den Spulen 17, 18 auftretenden Kräfte selbsttätig aufgehoben werden. Daher können auch ausgedehnte Betriebsunterbrechungszeiten keine Bildung von Flachstellen an den Stellen der Spulen verursachen, wo diese gegen die elastische Antriebsrollenoberfläche 26 anliegen.

Weiter wird klar, daß jede Unregelmäßigkeit der Bandoberfläche, wie sie beispielsweise von einer Spleißung, von Schmutz oder einer sonstigen Formabweichung herrührt, die sonst das Aufprallen einer Spule von der Antriebsrollenoberfläche verursachen könnte, zuverlässig dadurch gedämpft wird, daß das Getriebe den Trägheitseffekt der Motoren 37, 38 nach Art eines

Schwungrads vergrößert, so daß jede Tendenz der Spulen, von der Antriebsrollenoberfläche abzuprallen, unmittelbar behoben wird. Andererseits bewegen sich die Spulen 17, 18 frei in den Eingriff mit der Antriebsrolle, weil in dem dazugehörigen Übersetzungsgetriebe ein gewisser Leergang vorhanden ist.

Schließlich kann eine Unterschiedlichkeit der an der Antriebsrolle 24 auftretenden Kräfte auch mit Hilfe der Steuergeräte 42, 43 eingestellt werden. Es zeigt sich aber, daß an den Motorwellen 39,41 auftretende gleiche Kräfte ebenfalls bereits einen Unterschied der Andruckkräfte an der Antriebsrollenoberfläche 26 hervorrufen, der ausreicht, die erforderliche Zugspannung des Bandes zu gewährleisten.
Schließlich wurde noch eine andere Ausführungsform entwickelt, bei der das Getriebe besonders klein gehalten wird, daß die Ritzel 44, 46 unmittelbar auf die Zahnstangen 52, 53 wirken, wobei sie ebenfalls eine genügende Unterschiedlichkeit der übertragenen Kräfte bewirken, um eine angemessene Zugspannung zu

ίο gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung (Bandlaufwerk) zur Bewegung eines sich zwischen einer Abwickelspule und einer Aufwickelspule erstreckenden Bandes, insbesondere Magnetbandes, mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Antriebsrolle mit elastischer Umfangsfläche, gegen welche die Umfange der Abwikkelspule und der Aufwickelspule des Bandes mit Druck anliegen, derart, daß durch eine Reibungseinrichtung die Druckkraft an der Aufwickelspule größer als an der Abwickelspule gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Druckkräfte an den Berührungsstellen der Abwickelspule (17) und der Antriebsrolle (24) sowie der Aufwickelspule (18) und der Antriebsrolle durch elektrische Energie gespeiste Drückervorrichtungen (37, 38) in Verbindung mit je einem Übertragungsglied (44,47,49,52; 46,48,51,53) angeordnet sind, so daß durch die Reibungs- und sonstigen Verluste der Drückervorrichtungen und ihres jeweiligen Übertragungsgliedes die Druckkraft auf Seiten der Abwikkelspule beim Abziehen des Bandes verkleinert und die Druckkraft auf seiten der Aufwickelspule beim Auflaufen des Bandes vergrößert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drückervorrichtung einen Drehmoment-Haltemotor (37,38) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Übertragungsglied ein zur Umwandlung der Antriebsbewegung bzw. des Drehmoments in eine lineare Bewegung bzw. eine lineare Kraft dienendes Übersetzungsgetriebe, insbesondere mit Ritzel (49, 51) und Zahnstange (52, 53), aufweist.