DE1908727A1 - Intermittierend schnell/langsam-laufender reversibler Lochbandtransportmechanismus - Google Patents

Description

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Telegramme Patentldiutz Eltllngannadcsr

Fairchild Camera, and Instrument Corporation, 300 Robbins Lane, Syosset, New York 11791/USA

Intermittierend schnell/langsam-laufender reversibler Lochbandtransportmechanismus.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bandtransportmeehanismus, insbesondere auf einen Bandtransportmechanismus zum Transport von in Steuergeräten verwendetem Lochband .

Lochbänder zur Steuerung von verschiedenen Geräten finden eine verbreitete Anwendung. Gewöhnlich wird es durch einen Bandleser geführt, welcher das Band antreibt und einen intermittierend schnell/langsam-laufenden reversiblen Betrieb aufweist. Bei extremer Beschleunigung oder Verzögerung des Bandes* z.B. von 0 bis 300 Loch- oder Kodezeilen pro Sekunde, oder umgekehrt, muß die Spannung des Bandes auf einem Minimum gehalten werden. Eine Anwendung, für welche sich der Streifentransportmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung besonders gut eignet, wird in der Patentanmeldung P 15 97 763.6 vom 5. August 1967 beschrieben.

In manchen Bsnd- und Filmtransportmgehanismen wird das Band während des Abschnitts des Zyklusses, in welchem die Daten vom Band gelesen und in der dazugehörigen Maschine verwendet

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werden, relativ langsam fortbewegt. In gewissen bandgesteuerten Maschinen treten die Kodeinformationen öfters in Form von in Abstand voneinander angeordneten Gruppen auf, wobei die Abstände zwischen den Gruppen für andere Maschinenfunktionen verwendet werden. Um Zeit zu ersparen, ist es wünschenswert, das Band bei solchen Zwischenräumen rasch fortzubewegen. Darüber hinaus wird in gewissen Maschinen, z.B. bei der Maschine gemäß der vorgenannten Patentanmeldung P 1597763·6 die Dauer jeder Gruppe von Informationslöchern- oder -Kodes gemessen und das Messergebnis der Maschine zugeführt, bevor die Ablesung von Informationen für normale Verwendungszwecke erfolgt. Um Zeit zu sparen ist es wiederum wünschenswert, das Band in diesem Abschnitt des Zyklusses, in welchem die Messung erfolgt, rasch fortzuschalten und wieder zurückzuführen.

Es sind bis jetzt noch keine intermittierend schnell/langsamlaufende reversible Bandtransportmechanismen erhältlieh gewesen* welche die vorgenannten Funktionen ausgeführt hätten. Tatsächlich führen die gegenwärtig erhältlichen Bandtransportmechanismen lediglich einen Teil dieser Funktion aus und sind relativ kompliziert und teuer.

Es ist daher di© Aufgabe der vorliegenden Erfindung* einen neuen und verbesserten intermittierend schnell/langsam- laufenden reversiblen Bandtransportmechanismus zu schaffen* welcher einfach und billig in der Konstruktion ist und ein© oder mehrere der angeführten gewünschten Funktionen ausführt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ©in intermittierend schnell/langsam-laufender reversibler Bandtransportmechanismus mit einer rotierbaren Bandaufwlckelspul©, ©iner Schlupfkupplung und einem intermittierend arbeitenden Antriebsorgan zum Antrieb der Aufwickelspule mittels der Sehlupfkupplung vorgesehen. Der Meohanismus enthält aiieh ©inen reversiblen

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Bandantriebsmechanismus, welcher wirksam ist, um normalerweise das Band der Aufnahmespule in einer langsamen Vorwärtsbewegung mit intermittierenden schnellen Rückwärtsbewegungen auszuführen, und einen drehbaren Pufferarm mit einer Führungsrolle an jedem Ende zur Aufnahme und Führung eines Bandes von dem Bandvorschubmechanismus zur Aufwickelspule, welcher Pufferarm in eine Normallage vorgespannt ist, um eine doppelte Schleife im Band zwischen dem Bandvorschubmechanismus und der Spule zu bilden und ein Trägheitsmoment in bezug auf seinen Drehzapfen aufweist, welches einen kleinen Bruchteil des Trägheitsmomentes der Spule und der dazugehörigen Elemente darstellt, wobei bei einer schnellen Rückwärtsbewegung des Bandes das Band dem Vorschubmechanismus wenigstens zum Teil durch di«? Drehbewegung des Pufferarms unter der Spannung des Bandes geliefert wird. Der Ausdruck "Rolle" oder "Führungsrolle" wird hier und in den Ansprüchen verwendet, um entweder einen Träger aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, z.B. Polytetrafluoräthylen oder eine auf einem friktionsarmen Lager getragene Rolle zu bezeichnen. Der Ausdruck "Normallage", welcher für die Pufferarme verwendet wird, wird hier und in den Ansprüchen benützt, um die Lage des Arms zu bezeichnen, wenn keine Bewegung eines Bandes oder eines Streifens durch tlen Mechanismus stattfindet. Der Ausdruck "Spule" und dazugehörige Elemente" wird hier und in den Ansprüchen verwendet, um die Spule und alle damit beweglichen Elemente, einschließlieh der darauf befindlichen Bandrolle, zu bezeichnen.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen und weiteren Zwecken derselben wird auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen, wobei Bezug auf die Zeichnung genommen werden kann.

Es zeigt:

Fig. l eine teilweise schematische, auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines intermittierenden

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schnell/langsam-laufenden reversiblen Lochbandtransportmechanismus gemäß der Erfindung.

Fig. 2 bis 5 schematische Darstellungen des Apparates gemäß Fig. 1 während den verschiedenen Phasen des Arbeitszyklusses, um als Hilfe bei der Erklärung der Erfindung zu dienen.

In Fig. 1 wird eine bevorzugte Ausführungsform eines intermittierenden schnell/langsam-laufenden reversiblen Streifentransportmechanismus dargestellt, der sich besonders zum Transport eines gelochten Papierbandes 10 eignet. Dieser Mechanismus enthält einen rotierbaren Streifen- oder Bandrollen-Vorrats-Wagen 11 von der Art, bei der das Band aus

" der Mitte der Rolle herausgeführt wird. Die Bandrolle 10a befindet sich auf einer Nabe lla und ist in einem plastischen Gehäuse 11b eingeschlossen, das einen Ausgangsschlitz lic aufweist, aus dem das Band 10 herausgeführt wird. Der Mechanismus enthält ferner eine rotierbare Bandaufwickelspule 12, welche auf einer schematisch eingezeichneten Welle ■15 angebracht ist und ein intermittierend arbeitendes Antriebsorgan, z.B. einen Motor 14, besitzt, welches die Welle 13 mittels einer Schlupfkupplung 15 und einer geschwindigkeitsreduzierenden Einrichtung l6 mit Riemenscheibe und Riemen antreibt. Das Band 10 führt durch einen reversiblen Bandantriebsmechanismus, z.B. einen Bandleser 17* welcher normalerweise das Band 10 weiterbewegt oder der Vorratsspule 10a entnimmt. Der Bandlesemechanismus 17 kann von üblicher Bauart sein und ist schematisch dargestellt. Er besitzt normalerweise einen Antriebsmotor (nicht eingezeichnet), der vom Motor 14 unabhängig ist. Wie vorher erwähnt, ist der Lesemechanismus 17 wirksam, um normalerweise das Band 10 von der Rolle 10a wegzuziehen und der Aufwickelspule 12 bei der Leseoperation in einer langsamen Vorwärtsbewegung zuzuführen und mit intermittierenden schnellen Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen zur Messung der Dauer von

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Gruppen von Informationskode-Löchern und den dazwischen liegenden Abständen zu bewegen.

Der Streifentransportmechanismus nach Pig. I enthält ferner einen drehbar gelagerten Pufferarm l8, welcher an jedem seiner Enden Piihrungsrollen 19* 20 aufweist, die dazu dienen, ein Band 10 von der Vorratsrolle 10a über eine Rolle 21 aufzunehmen und zu führen und es dem Bandlese- und Vorschubsmechanismus 17 zuzuführen. Der Arm l8 ist mittels einer Feder 22 gegen einen Anschlag l8a in eine Normallage vorgespannt, in welcher er eine doppelte Schleife im Band zwischen dem Vorratswagen 11 und dem Bandlesemechanismus 17 bildet, wie dies dargestellt wird. Das Trägheitsmoment des Arms l8 zusammen mit den dazugehörigen Elementen, welche sich mit ihm um den Drehzapfen bewegen, beträgt lediglich ein Bruchteil des Trägheitsmomentes der drehbaren Bandrolle 10a.

Der Bandtransportmechanismus nach Fig. 1 enthält ferner einen zweiten drehbar gelagerten Pufferarm 23 mit einer Führungsrolle 24, 25 an jedem seiner Enden, um das Band 10, welches aus dem Lesemechanismus 17 kommt, aufzunehmen und zu der Aufwickelspule 12 über eine Zwischenrolle zu führen, wie dies beschrieben werden wird. Es ist zu beachten, daß der drehbar gelagerte Arm 23 ebenfalls mittels einer Feder 27 gegen den Anschlag 23a in eine Normallage vorgespannt wird. In dieser Normallage bewirkt der Arm 23 eine Schleife im Band zwischen dem Lesemechanismus 17 und der Aufwickelspule 12. Der Pufferarm 23 mit allen dazugehörigen und mit ihm drehbaren Elementen besitzt wie der Arm l8 bei der Drehung um seinen Drehzapfen ein Trägheitsmoment, welches einen kleinen Bruchteil des Trägheitsmomentes der Aufwickelspule 12 und den dazugehörigen Elementen beträgt.

Den drehbar gelagerten Pufferarraen l8 und 23 sind elektrische Schalter 28, bzw. 29* zugeordnet, welche Quecksilberbadschalter sein können, die normalerweise geschlossen sind, d.h. geschlossen, wenn keine Bewegung des Bandes 10 durch

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den Mechanismus stattfindet, aber durch ihren Pufferarm geöffnet werden, wenn dieser eine vorbestimmte Drehbewegung aus der Normallage ausführt.

Der Bandtransportmechanismus nach Fig. 1 enthält ferner Mittel zur Feststellung des Durchgangs des Streifen- oder Bandendes durch den Mechanismus. Diese Mittel dienen dem Stillegen der Antriebsorgane, insbesondere der Abschaltung des Motors 14. Diese Mittel können die Form eines Kleinschalters 30 besitzen, welcher einen Fühler 31 aufweist, der die Anwesenheit des Bandes 10 auf der Rolle 26 abfühlt. Diese Rolle 26 besitzt einen mittleren Teil mit geringerem Radius, so daß, wenn das Ende des Bandes über die Rolle 26 geht, der normalerweise geschlossene Schalter 30 geöffnet wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Motor 14 von den Anschlussklemmen 32 in Serie mit den Schaltern 28, 29 und 30 gespeist, so daß das öffnen irgendeines dieser drei Schalter den Motor abstellt, so daß die Aufwickelspule 12 angehalten wird.

Die Wirkungsweise des Bandtransportmechanismus von Fig. 1 kann unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 erklärt werden, welche schematische Diagramme der Stellungen der verschiedenen Teile bei den verschiedenen Betriebsarten darstellen. Entsprechende Teile werden dabei mit -den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 2 zeigt die Bereitschaftsstellung, in welcher der Bandlesemechanismus 17 ruht, die Schalter 28, 29 und 30 geschlossen sind und der Motor 14 läuft, wobei die Kupplung 15 schlüpft, so daß die Aufwickelspule 12 stationär bleibt.

Fig. 3 zeigt das normale Vorwärtsschalten des Bandlesemechanismus 17> wobei das Band 10 von rechts nach links, wie angezeigt, vorgeschoben wird und der Lesemechanismus 17 Band 10 aus dem Vorratswagen 11 zieht, so daß die Spannung im Band 10 den Pufferarm wie eingezeichnet schwenkt, aber nicht soweit, wie notwendig wäre, um den dazugehörigen Schalter 28 zu öffnen. Zur gleichen Zeit treibt der Motor 909839/1277

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14·. mittels der Kupplung 15 die Aufwickelspule 12 an und erzeugt so eine kleine Spannung am Band 10, so daß der Pufferarm 23 leicht geschwenkt wird, aber nicht genügend, um den beigeordneten Schalter 29 zu öffnen. Infolge der Anwesenheit des Bandes auf der Rolle 26 ist der Schalter 30 ebenfalls geschlossen. Dts stellt den normalen Betrieb des Transportmechanismus beim Lesen des Bandes 10 im Mechanismus 17 dar. In Fig. 3 sind die Winkelbewegungen der Pufferarme l8 und 23 eingezeichnet, welche das öffnen der entsprechenden Schalter bewirken.

Fig. 4 stellt einen Abschnitt des Arbeitszyklusses dar, in welchem das Band durch den Lesemechanismus 17 rasch vorwärtsbewegt wird, wie dies der Fall ist, wenn ein Zwischenraum zwischen Gruppen von Informationskode-Löchern abgefühlt wird. Unter diesen Bedingungen wird das Band 10 schneller fortbewegt, als es vom Vorratsspulenwagen 11 geliefert werden kann, aber das mangelnde Band wird der doppelten Schleife (Fig. 2) durch Drehung des Pufferarms l8 entnommen. Die Abmessungen des Arms l8 und das Ausmaß der Winkelbewegung sind derart, daß Band von einer Länge geliefert wird, welche dem größten Abstand zwischen Gruppen von Informationskode-Löchern entspricht.

Unter diesen Umständen ist der Schalter 28 offen und schaltet den Motor l4 aus, wobei die Aufwickelspule 12 anhält, so daß das Band 10 zwischen dem Lesemechanismus 17 und dem Pufferarm 23 eine lose Schleife bildet, wie dies eingezeichnet ist. Dieser Teil des Zyklusses kann entweder das Abfühlen eines Zwischenraumes durch den Lesemechanismus 17 oder eine schnelle Fortschaltung des Bandes für Messzwecke darstellen, wie dies vorher beschrieben wurde.

Fig. 5 stellt die Verhältnisse dar, die auftreten, wenn das Band 10 durch den Lesemechanismus 17 rasch in umgekehrter Richtung bewegt wird, nämlich in einem Abschnitt des Zyklus-

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ses, während welcnem die Messung der Dauer der Informationskode-Löcher tatsächlich ausgeführt wird. Die Geschwindigkeit der Umke.hr des Bandes 10 durch den Lesemechanismus 17 ist so groß, daß es in keinem Falle das Trägheitsmoment der Aufwickelspule 12 überwinden und ihre Drehrichtung umkehren könnte. Während dieses Abschnittes des Zyklusses wird daher das Band ICrdem Lesemechanismus 17 von der in Fig. 4 gezeigten losen Schleife geliefert. Weil in diesem Abschnitt des Zyklusses keine Spannung im Band 10 besteht, welche bestrebt ist, dieses aus dem Vorratswagen 11 zu ziehen, bildet sich zwischen dem Lesemechanismus 17 und dem Pufferarm l8 eine lose Schleife, wie dies gezeigt wird. Auch der Schalter 29 wird durch die extreme Winkelbewegung des Pufferarms 23 geöffnet, so daß der Motor l4 abgeschaltet wird und die Aufwickelspule 12 stillsteht.

Die Parameter des Bandtransportmechanismus gemäß der Erfindung können je nach den Eigenscttften des Bandes, des Bandlesers und der Aufwickel- und Vorratsspulen über einen großen Bereich variieren. In einer Ausführungsform der Erfindung ist aber der nachfolgende Satz von Parametern des Mechanismus mit dem drehbaren Pufferarm zufriedenstellend befunden worden:

Pufferarm l8, 23 - Trägheitsmoment 7000 χ ίο" Unzen-ZOll-

p Sekunden

Pufferarm l8 - Drehmoment 40 Zoll-Unzen Pufferarm 23 - Drehmoment 11 Zoll-Unzen Schlupfkupplung 15 - Drehmoment 8 Zoll-Unzen

Es ist ersichtlich, daß der beschriebene Bandtransportmechanismus eine Anza hl von Eigenschaften aufweist, die vorteilhaft sind. Zu dfesen gehören die folgenden:

(l) Der Vorratswagen 11 nimmt eine sogenannte umgekehrtgewickelte Bandrolle 10a auf, d.h. der Anfang des Bandes befindet sich im Innern der Rolle. Dies ist natürlich die Art, wie die Rolle auf der Aufnahmespule 909839/1277

12 gebildet wird, so daß eine komplette Bandrolle, wie sie schließlich auf der Spule 12 aufgewickelt wird, ohne Umspulen wieder verwendet werden kann.

(2) Die Betätigung des Transportes in zwei Richtungen, welche eine begrenzte rasche Vorwärtsbewegung und eine begrenzte rasche Rückwärtsbewegung ermöglicht, erleichtert die schnelle Bewegung über die Zwischenräume zwischen Gruppen von Informationskode-Löchern und erlaubt die rasche Messung jeder einzelnen Gruppe von Informationskode-Löchern. Ein Transportmechanimus, welcher gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut ist, ermöglicht eine Rückwärtsbewegung um ungefähr einen Meter.

(3) Zu allen Zeiten ist die Belastung des Bandlesemechanismus 17 und des Bandes selbst gering, trotz den extremen Beschleunigungsverhältnissen, bei welchen das Band von der Geschwindigkeit O bis zu 300 Reihen von Kodelöchern pro Sekunde beschleunigt wird. Diese geringe Belastung ist das Resultat des äusserst kleinen Trägheitsmomentes der drehbar gelagerten Pufferarme l8 und 23.

In allen Zyklusabschnitten, während welchen das Band 10 auf der Aufwickelspule 12 zurückgespult wird, besteht eine praktisch gleichmäßige Spannung im Band 10, welche in erster Linie durch die Vorspannungsfeder 27 bestimmt wird.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Intermittierend schnell/langsam-laufender reversibler Bandtransportmechanismus mit einer Vorratsspule (11), einer rotierbaren Bandaufwickelspule (12), einer Schlupfkupplung (l5)> einem intermittierend arbeitenden Antriebsorgan (l4) zum Antrieb der Aufwickelspule durch die Schlupfkupplung, und einen reversiblen Bandantriebsmechanismus (17)* welcher normalerweise das Band der Aufnahmespule mit einer langsamen Vorwärtsbewegung und intermittierend schneller Bewegung zuführt, gekennzeichnet durch mindestens einen drehbaren Pufferarm (l8, 23) mit einer Führungsrolle (19, 20; 24, 25) an jedem Ende zur Aufnahme und Führung eines Bandes von dem oder zu dem Bandantriebsmechanismus zu einer der Spulen, welcher Pufferarm in eine Normallage vorgespannt (22, 27) ist, um eine doppelte Schleife im Band zwischen dem Bandantriebsmechanismus und der entsprechenden Spule zu bilden, und in bezug auf seinen Drehzapfen ein Trägheitsmoment aufweist, welches einen kleinen Bruchteil des Trägheitsmomentes der Spule und der damit verbundenen Elemente darstellt, wobei bei einer schnellen Bewegung des Bandes das Band dem Antriebsmechanismus wenigstens zum Teil durch die Drehbewegung eines Pufferarmes unter der Spannung des Bandes geliefert wird.

2. Bandtransportmechanismus nach Anspruch 1, in welchem der Antriebsmechanismus (17) wirksam ist, um auch eine intermittierende schnelle Vorwärtsbewegung des Bandes zu bewirken.

3. Bandtransportmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen normalerweise geschlossenen Schalter (28, 29), welcher durch den Pufferarm geöffnet wird, wenn dieser eine bestimmte Drehbewegung aus seiner Normallage ausgeführt hat, und durch ein Schaltorgan, welches auf das öffnen des Schalters anspricht, um das Antriebsorgan abzuschalten. §09839/127 7

4. Bandtransportmechanismus nach einem der Ansprüche 1-5» gekennzeichnet durch Mittel (30, 31) zum Abfühlen des Durchgangs des Bandendes durch den Mechanismus, um das Antriebsorgan abzuschalten.

5. Bandtransportmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfühlorgan eine Rolle (31) enthält, über welche das Band geführt wird, und einen Kleinschalter mit einem Fühler, welcher auf dem Band auf der genannten Rolle aufliegt.

6. Bandtransportmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsspule eine Bandrollenvorratskassette (11) enthält und daß zwei drehbar gelagerte Pufferarme vorgesehen sind, von welchen jeder eine Führungsrolle an jedem seiner Enden enthält, und daß diese Arme angeordnet sind, um ein Band aus der Kassette bzw. der Aufwickelspule zu empfangen und zu führen und dieses dem Antriebsmechanismus (17) zuzuführen, wobei der Pufferarm in eine Normallage vorgespannt (22) ist, um eine doppelte Schleife im Band zwischen der entsprechenden Spule oder der Kassette und dem Antriebsmechanismus zu bilden und in bezug auf den Drehzapfen ein Trägheitsmoment besitzt, welches einen kleinen Bruchteil des Trägheitsmomentes der entsprechenden Spule oder Kassette beträgt, wobei bei schneller Bewegung eines Bandes durch den Antriebsmechanismus das Band wenigstens zum Teil durch eine Drehbewgung des zweiten Pufferarmes unter der Spannung des Bandes zum Vorschubmechanismus geliefert wird.

7· Bandtransportmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei normalerweise geschlossene Schalter vorgesehen sind, von denen jeder durch den entsprechenden Pufferarm betätigt wird, wenn dieser eine bestimmte Drehbewegung von der Normalstellung vornimmt,

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und durch Schaltmittel, welche auf das öffnen irgendeines Schalters ansprechen, um das Antriebsorgan abzuschalten.

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