DE1774306A1 - Bandantriebsvorrichtung,insbesondere fuer Magnetbaender - Google Patents

Description

Dipl. Ing. R. Mertens

Patentanwalt 177A^DR Z^NauaMainZefstr. 40-42 "^^μϋ

' Prankfurt am Main, • den .20.Mal-1968

- H 31 P 85 -

HONEWELL INC.
2701 Fourth Avenue South Minneapolis., Minn., USA.

" Bandantriebsvorrichtung, insbesondere für Magnetbänder

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur schwingungsfreien Portbewegung eines Bandes, insbesondere " eines Magnetbandes.

Es ist bekannt, zur schwingungsfreien Portbewegung von Bändern, z.B. bei Magnetbandgeräten, das Band über eine oder mehrere meist mit einem·Antrieb verbundene Bandrollen zu führen,, wobei es mit Hilfe von geeigneten Andruckrollen gegen die Bandrollen gepresst wird. Die Bandbewegung in unmittelbarer Nähe eines oder zwischen zwei solchen Rollenpaaren ist sehr gleichmäßig und weitgehend ( frei von äußeren Schwingungen, was z.B. für die Qualität einer Magnetbandaufnahme oder -wiedergabe wichtig ist.

Nachteilig bei der Verwendung von Andruckrollen sind die erheblichen konstruktiven Schwierigkeiten. Die Längsachsen von Band- und Andruckrolle müssen genau parallel sein, damit das B-ind nicht quer zu seiner Bewegungsrichtung verschoben wird und die Führung verläßt. Außerdem dürfen beim Einlegen und beim schnellen Transport des Bandes Andruck- und Bandrolle nicht aneinander anliegen, was eine Vorrichtung zürn

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Abheben der Andruckrollen notwendig macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur schwingungsfreien Portbewegung von Bändern darzustellen, in der keine Andruckrollen verwendet v/erden. Außerdem soll die Vorrichtung ein besonders einfaches Einlegen der Bänder gestatten. Darüberhinaus soll das Band über B--ndrol'len laufen, wobei es durch die 3 ndrollen gespannt wird.

Im Prinzip wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Bond über drei um zueinander parallele Achsen drehbare B^ndrollen geführt ist, welche von einem Motor über einen Riemenantrieb derart mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben v/erden, daß zumindest bei einer Motordrehrichtung die Geschwindigkeit der nacheinander in Bandbewegungsrichtung folgenden Bandrollen zunimmt. Der Begriff Motor soll hier im weitesten Sinne verstanden werden und ist nicht auf Elektromotoren beschränkt. Im Bedarfsfalle können auch mehr als drei Bandrollen verwendet werden.

Da während des Betriebes das Bandstück zwischen,-den Bandrollen gespannt ist, wird dessen Schwingungsneigung stark herabgesetzt, was z.B. für an Aufnahme- oder Wiedergabeköpfen vorbeigeführte Magnetbänder

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wichtig ist. Erfindungsgemäß wird der schwingungsfreie Transport ohne das umständliche Pressen des Bandes gegen die Bandrollen erzielt, wodurch auf die Andruckrollen verzichtet werden kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Riemenantrieb derartig aufgebaut, daß in jeder Bewegungsrichtung des Motors und damit auch des Bandes die Umfangsgeschwindigkeit einer von einem bestimmten Bandstück berührten Bandrolle größer ist als die Umfangsgeschvrindigkeit der vom Bandstück jeweils zuvor berührten Bandrolle, wodurch das Band zwischen den Bandrollen straff gehalten wird. In zwei noch zu beschreibenden Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit dadurch erzielt, daß der Riemenantrieb einen einzelnen elastischen Riemen aufweist, über den der Motor die drei Bandrollen antreibt.

Die Bandrollen werden vorzugsweise über jeweils eine mit ihnen verbundene Riemenscheibe von dem elastischen Riemen angetrieben, wobei der Motor über eine Riemenantriebsscheibe auf den Riemen einwirkt. In einer Ausführungsform der Erfindung umschlingt die eine Seite des elastischen Antriebsriemens einen Teil der Riemenantriebsscheibe und einen Teil der zur mittleren Bandrolle gehörigen Riemenscheibe, während die andere Riemenseite Teile der beiden anderen Riemenscheiben umfaßt. Eine andere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die eine Seite des elastischen Antriebs-

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riemens sowohl an einem Teil der Riemenantriebsscheibe als auch an Teilen der zu den beiden äußeren Bandrollen gehörigen Riemenscheiben anliegt und die andere Riemenseite an einem Teil der zur dritten Bandrolle gehörigen Riemenscheibe anliegt. Die Erfindung umfaßt darüberhinaus ein Magnetbandgerät mit einem erfindüngsgemäßen Bandan-.trieb, bei dem ein odernehrere Magnetköpfe an dem gestrafften Magnetband anliegen.

Zum besseren Verständnis werden nachfolgend zwei erfindungsgemäße Ausfuhrungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt

Figur 1 die Draufsicht auf ein Magnetbandgerät, dessen Antrieb eine erfindungsgemäße Ausführungsform hat,

Figur 2 die Draufsicht auf einen anderen erfindungsgemäßen Antrieb und

Figur j5 in teilweise geschnittener Darstellung die Seitenansicht des in Figur 2 gezeigten Antriebes.

In Figur 1 ist zu sehen, wie die beiden Spulen 12 und 14 drehbar in dem Rahmen 16 des Magnetbandgerätes 10 gelagert sind. Das Magnetband 18 läuft von der Spule 12 um die erste Bandrolle 20,über ein erstes Paar Magnetköpfe 22,umeine zweite Bandrolle 24,über ein zweites Paar Magnetköpfe 2β und um eine dritte Bandrolle 28 auf die Spule 14.

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Die mit dem elektrischen Motor 30 verbundene Riemenantriebsscheibe 32 wirkt auf den elastischen Antriebsriemen 34 ein. Der elastische Riemen kann aus irgendeinem Material bestehen, geeignet ist beispielsweise ein nahtloser Riemen aus Polyäthylen-Terephthalat. Durch eine geeignete Vorbehandlung läßt sich eine wählbare Elastizität des Werkstoffs erzielen. Ausgehend von der Motorantriebsscheibe 32 umschlingt die eine Seite des Riemens 34 die beiden hier nicht gezeigten zu den Bandrollen 20 und 28 gehörigen Riemenscheiben, die über jeweils eine drehbar in dem Rahmen l6 gelagerte Welle mit den Bandrollen verbunden sind. Die andere Seite des Riemens y\ umschlingt die zur mittleren Bandrolle 24 gehörige Riemenscheibe. Alle Scheiben, ein-« schließlich der Riemenantriebsscheibe, haben den gleichen Umfang und werden nur an einer Seite umschlungen. Die Leiste 36 dient wie üblich zur Steuerung des Magnetbandgerätes. Eine weitergehende Beschreibung der Punktion des Gerätes nach Figur 1 erübrigt sich, da nachfolgend die hierzu weitgehend analogen Vorgänge des Gerätes nach Figur 2· sehr gründlich beschrieben v/erden.

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In Figur 2 läuft das Magnetband 18 in ähnlicher Weise um die drei Bandrollen 4o, 44 und 48 wie in Figur 1. Die genannten Bandrollen sind mit einem gummiartigen Werkstoff 4l überzogen, um die Haftung des Magnetbandes l8 zu vergrößern. Als überzug hat sich iso-elastisches Polyurethan bewährt. Ähnlich wie in Figur 1 liegen zwei Magnetkopfpaare 42 und

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zwischen den Bandrollen an dem Magnetband an.

Wie aus Figur J5 ersichtlich, ist der Motor 49 über die Welle 50 mit der Riemenantriebsscheibe 52 verbunden. Die einander gleichenden Riemenscheiben 54, 56, 58 gehören zu jeweils einer Bandrolle 4θ, 44, 48, wobei jede Riemenscheibe genauso wie die Riernenantriebsscheibe 52 nur eine einzige Riemenlaufspur aufweist.

Ein dem Riemen y\ sehr ähnlicher elastischer Riemen βθ umschlingt mit seiner einen Seite die Riemenantriebsscheibe 52 und die Riemenscheibe'56 der mittleren Bandrolle 44 und mit seiner anderen Seite die beiden Riemenscheiben 54 und 58, Die beiden Riemenscheiben 54 und 58 sind so angeordnet, daß sie die über die Riemenantriebs-

über
scheibe 52 und/die,Riemenscheibe 56 laufende Riemenschleife zusammendrücken, wodurch der Riemen 60 gespannt wird und alle Riemenscheiben 54, 56 und 58 durch den Riemen angetrieben werden.

Wegen der Umfangsgleichheit der drei Riemenscheiben und der Riemenantriebsscheibe 52 müßten normalerweise alle vier Scheiben die gleiche Rotationsgeschwindigkeit haben. In Wirklichkeit aber, treibt wegen seiner Elastizität bei der in Figur 2 gezeigten Umdrehungsrichtung des Motors der Antriebsriemen die Riemenscheiben und damit die Bandrollen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit an. Dabei

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wächst die jeweils konstante Drehgeschwindigkeit der Bandrollen in Bandbewegungsrichtung, d.h. die Rolle 48 dreht sich schneller als die Rolle 44, und die Rolle 44 dreht sich schneller als die Rolle 40. Wegen der daraus resultierenden unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten liegt das Magnetband straff über den Bandrollen 40,44,48 und über den Magnetköpfen 42 und 44, wodurch die von außen, z.B. durch die Spulen 12 und auf das Band einwirkenden Schwingungen auf dem Bandstück zwischen den Bandrollen stark herabgesetzt werden.

Der Grund für die unterschiedlichen Geschv/indigkeiten liegt in der Dehnung des elastischen Riemens βθ. Dreht sich die Riemenantriebsscheibe 52 entgegen dem Uhrzeigersinn, so wird sich die dritte Bandrolle 58 im Uhrzeigersinn drehen. Durch" die zum Drehen der Riemenscheibe benötigte Kraft wird der elastische Riemen zwischen den Scheiben 52 und 58 etwas gedehe'nt, wodurch die Riemenscheibe 58 und damit auch die Bandrolle 48 sich etwas langsamer drehen. Aus dem gleichen Grunde dreht sich wegen der Dehnung des Riemens βθ zwischen den Riemenscheiben 58 und 56 die Riemenscheibe 56 auch etwas langsamer als die Riemenscheibe 58. Da die Riemenspannung zwischen den Scheiben 52 und 54 sehr gering ist, schrumpft hier der Riemen zusammen.

Aus Figur J5 lassen sich weitere konstruktive Einzelheiten

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der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung entnehmen. Die beiden Zuleitungen 64 führen zu dem Motor 49. Die Bandrolle 40 sitzt auf der Welle 66, die mit der Riemenscheibe 5^ verbunden ist. Ein am Rahmen 16 angebrachtes Lager, welches aus dem Gehäuse 68 und dem Kugellager 70 besteht, trägt die Welle 66. In gleicherweise sind die Bandrollen 44, 48 über die im Rahmen 16 gelagerten Wellen 72 und 74 mit den Riemenscheiben 56 und 58 verbunden.

Die Spannung des Magnetbandes l8 wird bestimmt durch die Elastizität des Riemens 60 und die freie, nicht an den Scheiben anliegende, Riemenlänge, zwischen den nacheinander folgenden Riemenscheiben. Aus Gründen der besseren Anschaulichkeit wurden in Figur 2 die freien Riemenlängen sehr viel größer als in der Praxis gewählt, wo sie so klein wie möglich gehalten werden, um die Vorrichtung möglichst frei von Riemenschwingungen zu halten. Eine wichtige Aufgabe der Bandrolle 44 ist es, die freie ungeführte Bandlänge zwischen den beiden äußeren Bandrollen zu verkürzen, wodurch die großen Geschwindigkeitsänderungen des Bandes herabgesetzt v/erden. Solche Bandgeschwindigkeitsänderungen werden gewöhnlich als Flattern bezeichnet.

Aus Figur 2 und J5 geht hervor, daß der Aufbau der Vorrichtung symmetrisch ist, so daß,wenn der Motor 49 die Scheibe 52 im Uhrzeigersinn dreht, das Band von rechts nach links bewegt wird,und daß aus den bereits erwähnten Gründen die Drehgeschwindigkeit der nacheinander in Band-

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bewegungsrichtung folgenden Bandrollen zunimmt, d.h. da3 die

die Rolle 44 sich schneller dreht als/Rolle 48 und Rolle wiederum schneller als Rolle 4o. Infolgedessen wird für beide Umdrehungsrichtungen des. Motors 49 das Bandl8 zwischen den B?ndrollen gespannt.

Aus Figur 1 ist zu ersehen, daß die Arbeitsweise der dort gezeigten Vorrichtung dieselbe ist wie die der

Vorrichtung nach Figur 2. Die nacheinander folgenden Bandrollen 20, 24, 28 haben jeweils eine andere Drehrichtung und ihre Umfangsgeschwindigkeit nimmt in Bandbewegungsrichtung zu. Daher wird wiederum das Band 18 zwischen den Bandrollen 20, 24, 28 unter Spannung gehalten. Genau wie bei der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung, gilt das für beide Bewegungsrichtungen des Motors, da ja auch hier wieder, die Elastizität des Antriebsriemens 24 für die unterschiedliche Geschwindigkeit der Bandrollen verantwortlich ist. i

Die beiden oben beschriebenen Vorrichtungen halten das Band in jeder Bewegungsrichtung unter Spannung. Meist ist das erwünscht; es ist aber auch möglich, ein nach dem gleichen Prinzipien arbeitendes Riemenübertragungssystem zu wählen, bei den das Band nur in einer Bewegungsrichtung gespannt wird. Beispielsweise kann man in Figur durch ein Versetzen nach links die Scheibe 54 vom Antriebsriemen So trennen und stattdessen durch einen zweiten elastischen Riemen antreiben, der die Riemenscheibe 56 mit

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der Riemenscheibe 5^ verbindet. Zusätzlich muß noch das Bind l8 um die andere Seite der Bandrolle 4o gelegt v/erden. Mit Hilfe dieses abgeänderten Riemenantriebs, erhält man zv/ar eine ansteigende Geschwindigkeit der Bandrollen, wenn die Riemenantriebsscheibe 52 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wirdjaber nicht, wenn man sie im Uhrzeigersinn dreht. In diesem Falle würde sich die mittlere Holle schneller als die beiden äußeren drehen und es v.-äre daher bei der ..Vervrendung des abgeänderten Riemenantriebes eine Einrichtung vorzusehen, die die Vorrichtung hindert, sich in der"falschen" Richtung zu drehen.

Während der obigen Beschreibung·wurde immer angenommen, daß sowohl die drei Riemenseheiben als auch die Bandrollen jeweils den gleichen Umfang haben. Das ist auch für die Herstellung am günstigsten.

Im Prinzip ist nur die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Bandrollen entscheidend, die sich natürlich auch mit anderen Mitteln erzielen läßt, z.B. durch abgestufte Durchmesseränderung der Riemenscheiben und'Oder der Bandrollen und durch Verwendung eines Getriebes. Dem Mangel, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Bandrollen bei entgegengesetzter 'Bandbewegungsrichtung immer kleiner wird, Iä3t sich durch die Verwendung eines Wechselgetriebes abhelfen.

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Antriebsvorrichtung zur schwingungsfreien Portbewegung eines Bandes, insbesondere eines Magnetbandes, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (l8) über drei umeinander parallele Achsen drehbare B^.ndrollen (40,44,48) -geführt ist, welche von einem Motor über einen Riemenantrieb (6o) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit so angetrieben werden, daß zumindest bei einer Motordrehrichtung die Geschwindigkeit der nacheinander in Bandbewegungsrichtung folgenden Bandrollen zunimmt (vgl. Fig. 2 und J5).

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß für jede Eewegungsrichtung des Bandes (l8) die Umfangsgeschwindigkeit einer von einem bestimmten B endstück berührten B .ndrolle größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der vom Bandstück jeweils zuvor berührten Bandrolle.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemenantrieb einen einzelnen elastischen Riemen (βθ) aufweist, über den der Motor (49) die drei B-mdrollen (40,44,48) antreibt.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* d a durch gekennzeichnet, daß der Riemenantrieb für jede anzutreibende Bandrolle (40;, 44, 48) eine entsprechende Riemenscheibe (54,56,58) aufweist.

.5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheiben (54, . 56,58) den gleichen Umfang haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der.Motor (49) mit einer Riemenantriebsscheibe (52) versehen ist, die den gleichen Umfang hat wie die Riemenscheiben (54,56,58) der Bandrollen (40,44,48).

7. Vorrichtung nach Anspruch 3> 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des elastischen Antriebriemens (60) einen Teil der Riemenantriebsscheibe (52) und einen Teil der zur mittleren Bandrolle (44) gehörigen Riemenscheibe (56) umschlingt und die andere Riemenseite Teile der beiden anderen Riemenscheiben (54,58) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch J>, 4 oder 5> dadurch

J^ gekennzeichnet·, daß die eine Seite des lh. elastischen Antriebsriemens (34) sowohl an einem Teil *·* der Riemenantriebsscheibe (32) als auch an Teilen der zu den beiden äußeren B-ndrollen (20,28) gehörigen

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Riemenscheiben anliegt und die andere Riemenseite an einem Teil der zur dritten Bandrolle (24) gehörigen Riemenscheibe anliegt, (vgl.Figur 1)

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des B-.ndes (18) an einem Teil der mittleren Bandrolle (24.= bzw. 44) und die andere B-ndseite an Teilen der beiden äußeren Bandrollen (20,28 bzw, 40,48) anliegt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> d adurch gekennzeichnet, daß die Bandrollen eine gummiartige Oberfläohenschicht (4l) aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Magnetbandgeräte, dadurch gekenn- · zeichnet, da.3 ein oder mehrere Magnetköpfe (22,26 bzw. 42,46) jeweils zwischen der mittleren Bandrolle (24 bzw. 44) und einer der äußeren Bandrollen (20,28 bzv/, 4o,48) am Magnetband (l8) anliegen. '

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