DE2046001A1 - Bremsvorrichtung - Google Patents

Description

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D/p/../^. A. Grönecker O Π / fi Π Γ» 1

Dr.-/ng. A/. ΚιπΙ:βΜ<Ύ I U 4 O U U I

Dg Dr.-lng. W. Stoekm-J.'r 8 München 22, Maximilianen. 43

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37/Sch.

Patentanmeldung

CAWON KABUSHIKI KAISHA
30-2, 3-ehome, Shimomaruko_tOhta-ku Tokyo /JAPAN

Bremsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung für Spulen zum Auf- und Abwickeln eines feinen Strangmaterials, insbesondere zur Verwendung bei Tonbandgeräten u.dgl.

Bisher wurden in Tonbandgeräten Bremsvorrichtungen verwendet, bei denen die an einer Ablaufspule ausgeübte Bremskraft jeweils größer sein mußte als die an der Aufwickelspule angewendete, drjnit ein Schlaffwerden bzw. Durchhängen des Bandes zwischen den beiden Spulen während des BremsVorganges vermieden wurde. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Bremsvorrichtungen vorgeschlagen, bei denen in Abhängigkeit von der Richtung der Bandbewegung eine unterschiedliche Bremswirkung erzielbar ist.

B«i der nachatehend im einzelnen beschriebenen bekannten Brems vorrichtung werden Bremsschuhe an den Rädern *on mit einer Spulen-V rung vereehenen Scheiben in Anlage gebracht, so daß die

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ν U 4 6 O O

Scheiben durch die zwischen den Schuhen und ihren Rändern erzeugte Reibung abgebremst werden. Dabei ist die Größe der die Bremskraft erzeugenden Reibung für die Auf- und die Abwickelspule verschieden gewählt, um ein mögliches Schlaffwerden bzw. Durchhängen des Bandes zwischen der Auf- und der Abwickelspule zu vermeiden. Die Einrichtungen zur Erzeugung solcher unterschiedlicher Reibung der Bremsschuhe sind zumeist so ausgebildet, daß der an der mit der Abwickelspule verbundenen Scheibe angreifende Bremsschuh in "Auflaufrichtung" daran zur Anlage kommt, während der an der an der Aufwickelspule verbundenen, zu bremsenden Scheibe angreifende Schuh in "Ablaufrichtung" daran zur Anlage kommt, wodurch unterschiedliche Bremskräfte auf die beiden Scheiben ausgeübt werden. Die vorstehend als "Auflaufrichtung¹¹ bezeichnete Richtung ist diejenige, bei der ein Teil der durch die Anlage des Bremsschuhs an der gebremsten Scheibe erzeugten Reibungskraft den Bremsschuh fester in Anlage an der Scheibe zieht; die "Ablaufrichtung" ist diejenige Richtung, bei der ein Teil der Reibunskräfte den Bremsschuh von der gebremsten Scheibe abzuheben trachtet. Die in der Auflaufrichtung durch den Bremsschuh auf die gebremste Scheibe ausgeübte Bremskraft ist sehr viel größer als die in Ablaufrichtung ausgeübte. Der Unterschied in der Größe der Bremskräfte wird zwischen Auf- und Abwickelseite wirksam. Bei der bekannten Bremsvorrichtung, bei welcher der Bremsschuh an der Aufwickelseite in Ablaufrichtung und der an der Abwickelseite in Auflaufrichtung in Anlage kommt, ist es jedoch möglich, daß sich der Reibungskoeffizient der Bremsschuhe infolge einer Ansammlung von Staub oder anderen Fremdkörpern auf den Bremsschuhen oder durch Alterung der Bremsschuhe derart ändert, daß •ine erheblich verstärkte Bremskraft entsteht. Diese könnt· dann ein Blockieren auf der Abwickelseite bewirken, wodurch das zwischen der Ablauf und Aufwickeleeite Terlaufende Band- oder Strangmaterial reißen würde.

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Demgegenüber ist ein wichtiges Ziel der Erfindung die Schaffung einer Bremsvorrichtung, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtung vermieden sind und bei der Bremskräfte nur in Ablaufrichtung zur Wirkung kommen.

Eine Bremsvorrichtung der eingangs ßrwähnten Art weist gemäß der Erfindung ein erstes in Auflaufrichtung und ein zweites in Ablaufrichtung wirksames Bremsteil für jeweils ein an der Aufwickel- und an der Abwickelseite vorgesehenes gebremstes Teil auf,wobei die beiden Bremsteile wechselweise betätigbar sind und das jeweils wirksame Bremsteil unabhängig vom Drehsinn der gebremsten Teile lediglich in Ablaufrichtung wirksam ist, so daß ein Auftreten von Bremskräften nur in Ablaufrichtung möglich und ein unerwünschtes Zerreißen eines zwischen der Abwickel- und der AuSiickelseite verlaufenden Bandes, Strangmaterials o.dgl. vermieden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art wenigstens eine zu bremsende Scheibe, wenigstens einen zum Bremsen da?Scheibe unter Druck an diese anlegbaren Bremsschuh, wenigstens eine Halterung für den Bremsschuh, welche im Scheibendrehsinn tangential verschiebbar ist, so daß der Bremsschuh unabhängig vom Scheibendrehsinn im wesentlichen in Ablaufrichtung an der Scheibe anlegbar ist, und mit der Halterung gekoppelte Bremsbetätigungseinrichtungen, mittels deren die Halterung zum Anlegen des Bremsschuhs unter Druck an die zu bremsende Scheibe bewegbar ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen

1 Ü

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anhand der Zeichnung.In dieser zeigen:

Fig.1 eine schematisierte Draufsicht auf eine bekannte Bremsvorrichtung,

Fig.2A ein Schema des Wirkungsprinzips eines Bremsschuhs und einer gebremsten Scheibe in der Vorrichtung nach

Fig.2B ein Diagramm der durch Reibung erzeugten Bremskraft F in Abhängigkeit von dem Reibungskoeffizienten μ des Bremsschuhs auf der gebremsten Scheibe in Fig.2A,

Fig.3 eine schematisierte Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,

Fig.4 und 5 Schemaansichten zur Darstellung der Wirkungsweise der Bremsvorrichtung nach Fig.3,

Fig.6 und 7 schematisierte Ansichten einer anderen Ausführungsform von Bremshebeln und ihre Wirkungsweise,

Fig.8 eine weitere abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,

Fig.9 bis 12 Schemaansichten zur Darstellung der' Wirkungsweise bzw. des Funktionsprinzips der Bremsvorrichtung nach Fig.8,

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Pig. 14- und 15 schematisierte Ansichten einer abgewandelten Form eines bei der Vorrichtung nach Fig. 8 verwendeten Bremshebels und

Fig.16 und 17 schematisierte Ansichten noch einer weiteren Ausführungsform eines Bremshebels.

Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zunächst die bei der herkömmlichen Bremsvorrichtung nach Fig.1 und 2 auftretenden Schwierigkeiten betrachtet.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsvorrichtung weist ein Paar L-förmige Bremshebel 1A und 1B auf, an denen im wesentlichen in.,der Mitte des einen Schenkels aus Filz, Gummi oder ähnlichem Material bestehende Bremsschuhe 2A bzw. 2B befestigt sind. Die Bremshebel 1A, 1B sind auf Schwenkzapfen 3A, 3B schwenkbar gelagert. Scheiben 4 A und 4 B sind durch Anlagen der Bremsschuhe 2A, 2B an ihre Ränder bremsbar. Das Maß a bezeichnet den senkrechten Abstand des Schwenkzapfens 3A bzw. 3B von einer den Berührungspunkt 5* bzw. 5 p ^von Bremsschuh 2A bzw. 2B und Scheibe 4-A bzw. 4B durchlaufenden Tangentenlinie. Das Maß 1 bezeichnet den waagerechten Abstand des Schwenkzapfens 3A bzw. 3B von dem Berührungspunkt 5* bzw. 5p· Zum Ausüben einer senkrecht wirkenden Kraft W auf die Bremshebel 1A und 1B ist ein Betätigungsglied 6 vorgesehen. Mit L ist der waagerechte Abstand einer durch den Schwenkzapfen 3A bzw. 3B geführten Senkrechten und einer Linie bezeichnet, entlang der die senkrecht wirkende Bremskraft W verläuft. Die bremsbaren Scheiben 4A und 4 B weisen durch gestrichelte Kreise markierte Halterungen für Auf- und Abwickelspulen auf, an denen ein Band T tragende Spulen 7 und 8 befestigt sind.

1 0 9 !M /4 / 1 b 4 6

Die vorstellend beschriebene Anordnung hat die folgende Wirkungsweise: Angenommen sei, daß die Spule 7 als Vollspule und die Spule 8 als Leerspule dient, daß also das Band T in Richtung des Pfeiles D von der Spule 7 abgewickelt und auf die Spule 8 aufgewickelt wird. Wenn nun beim Aufwickeln des Bandes T auf die Spule eine Bremskraft W auf die Bremshebel 1A und 1B ausgeübt wird, werden diese im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenzeigersinn verschwenkt, so daß die daran angeordneten Bremsschuhe 2A und 2B an den bremsbaren Scheiben 4A bzw. A-B in Anlage geführt werden. Die Übertragung der Bremskraft von den Bremsschuhen 2A und 2B auf die Scheiben 4A, 4 B ist in Fig.2A und 2B ersichtlich.

Beim Ausüben der Bremskraft W auf den Bremsschuh 2A wird dieser in Anlage an die im Uhrzeigersinn rotierende Scheibe 4A gebracht. Dabei kommt am Bremsschuh 2A eine durch die bremsbare Scheibe 4A ausgeübte Kraft u*P_n zur Wirkung, wobei P eine durch die Scheibe 4A ausgeübte senkrechte Gegenkraft und u der Reibungskoeffizient zwischen dem Bremsschuh 2A und der Scheibe 4A ist. In diesem Fall läßt sich das Gleichgewichtsmoment um den Schwenkzapfen 3A ausdrücken durch

a.u.P_n + IjW =» LP_n.

P _ IsW (1)

ⁿ l-a.-yU

Für die andere, ebenfalls im Uhrzeigersinn rotierende bremsbare Scheibe 4B läßt sich die auf den Bremsschuh 2B ausgeübte senkrechte Gegenkraft P_n ¹ in gleicher Weise ableiten:

(2)

1 + a»u .

1 0 9 81 4/15 k6

^UAGOOI - 7 -

Die Bremskraft ist das Produkt aus der senkrechten Gegenkraft P bzw. P ' und dem Reibungskoeffizienten u. Sie wirkt in einer dem Drehsinn der gebremsten Scheiben 4A, 4B entgegengesetzten Richtung. Wenn also die gebremste Scheibe 4A im Uhrzeigersinn rotiert, läßt sich die betreffende Bremskraft ausdrücken durch

F = Ji-P_n = ji-L.W (3) l-a«u

und die Bremskraft für die ebenfalls im Uhrzeigersinn rotierende Scheibe A-B durch

F· = u.P_n =. U₁EVL- (4). 1 + a»ü

Bei einer grafischen Darstellung der Gleichungen (3) und mit dem Reibungskoeffizienten als Abszisse und der Bremskraft als Ordinate, stellt sich die Beziehung (3) als rechtwinkelige

1 LW
Hyperbel mit u = ~- und F = —- als Asymptoten dar, wie aus Fig. 2B

( o. SL

hervorgeht, wo nur der erste Quadrant des Diagramms gezeigt ist. In Fig. 2B zeigt die die Beziehung (3) darstellende Kurve die Änderung der Bremskraft F in Abhängigkeit von der Änderung des Reibungskoeffizienten μ zwischen dem Bremsschuh 2A und der Scheibe 4-A bei der Bremsung in Auflaufrichtung, während die die Beziehung (4)darstellende Kurve die entsprechende Abhängigkeit der Bremskraft F¹ für den Bremsschuh 2B und die Scheibe 4 B beim Bremsen in Ablaufrichtung zeigt. Wie aus der Kurve der Beziehung (3) ersichtlich ist, ändert sich bei Betätigung der Bremse in Auflaufrichtung die Bremskraft F in sehr großem Maße in Abhängigkeit von geringen Änderungen des Reibungskoeffizienten u. Eine so starke

1 O : Λ / 1 ί; U 6

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Veränderlichkeit der Bremskraft, zusammen mit einem durch das Ansammeln von Staub oder anderen Fremdkröpern zwischen dem Bremsschuh und der gebremsten Scheibe, kann die Bremswirkung in derart außergewöhnlichem Maße steigern, daß es zum "Fressen" kommt, wobei die Abwickelspule 7 plötzlich stark verlangsamt wird und das Band unter Umständen reißt.

α Die Erfingung soll das Eintreten des "Fressens" vermeiden. Dazu ist die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung so eingerichtet, daß die Bremskraft unabhängig vom Drehsinn der gebremsten Scheiben nur in Ablaufrichtung zur Wirkung kommt, also einen Verlauf hat, welcher der Kurve (4) in Fig. 2B entspricht bzw. folgt.

Fig. 3 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung. In Fig. 3 weist die dort dargestellte Vorrichtung ein Paar Bremshebel 11A, 12A mit daran jeweils an einem Ende befestigten Bremsschuhen 13A bzw. 14A aus Filz auf. Am anderen Ende sind die Bremshebel 11A, 12A mittels Stiften 15A, 16 schwenkbar an einem Paar Führungshebel 17A bzw. 18A befestigt, welche ihrerseits schwenkbar an Schwenkzapfen 19A, 2OA gelagert φ sind. Hit einem Ende an einer (nicht dargestellten) Grundplatte befestigte Federn 21A, 22A sind mit dem anderen Ende an den Bremshebeln 11A und 12A befestigt und belasten die daran befestigten Bransschuhe zu dem Rand einer bremsbaren Scheibe 23A hin.

Die Bremshebel 11A, 12A sind gekröpft und weisen Schrägflanken 11A' bzw. 12A¹ auf, denen an der Grundplatte befestigte Anschlagstifte 24A, 25A zur Führung der Bewegungen der Bremshebel gegenüberstehen. Auf der Grundplatte sind weiterhin Anschlagstifte

26A und 27A zur Begrenzung der Bewegung der Führungshebel 17A bzw. 18A angeordnet. Zum Verschwenken der Bremshebel 11A und 12A gegen die Kraft der Federn 21A, 22A und damit zum Abheben der Bremsschuhe 13A, 1A-A von der bremsbaren Scheibe 23A ist ein Bremsenlöserglied 28A vorgesehen.

Die Teile 11B bis 2?B entsprechen den Teilen 11A bis 27A und bilden zusammen mit diesen und dem Bremsenlöser 28 die vollständige Bremsvorrichtung. *s

Auf an den bremsbaren Scheiben 23A und 23B angeordneten (nicht dargestellten) Spulenhaltern ist ein Paar Spulen 30, 31 mit einem darauf gewickelten Band T angebracht. Die an den Bremshebeln 11A und 12A angehängten Federn 21A und 22A weisen dabei eine größere Spannung auf als die an den Bremshebeln 11B bzw. 12B befestigten Federn 21B und 22B.

Wenn bei der Vorrichtung nach Fig.3 die Spulen 30 und 31 Gegenzeigersinn rotieren und dabei das Band T von der Spule 30 auf die Spule 31 überspulen, werden bei Freigabe des Bremsenlösergliedes 28 und dessen Bewegung in Richtung des Pfeiles E die Brems hebel 11A, 12A und 11B₁ 12B durch die zugeordneten Federn 21A, 22A und 21B, 22B in solcher Richtung bewegt, daß die Bremsschuhe 13A, 14A und 13B, 14B in Anlage an die bremsbaren Scheiben 23A bzw.23B kommen. Dadurch werden die bremsbaren Scheiben 23A und 23B einer Bremskraft unterworfen.

Gleichzeitig werden die Bremshebel 11A, 12A und 11B, 12B durch die Reibung zwischen den Bremsschuhen und den Scheiben nach links in Fig.3 verschoben. Die nach links verschobene Lage der Bremshebel 11A und 12A ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Nach Freigabe des

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Bremsenlösers 28 werden die Bremshebel 11A und 12A aufgrund der Reibung zwischen den Bremsschuhen 13A, .14· A und der bremsbaren Scheibe 23A aus der in Fig.4 dargestellten Lage nach links in die in Fig.5 gezeigte Stellung verschoben. Dabei wird die Schrägflanke 11A¹ des Hebels 11A durch den festen Stift 24A so geführt, daß der Führungshebel 17A im Gegenzeigersinn um den Zapfen 19A schwenkt und der Bremsschuh 13A gegen die Kraft der Feder 21A ft von der Bremsscheibe 23A abhebt. Der Bremshebel 11A verschiebt sich so weit, bis sich die entlang der Schrägflanke 11A¹ verlaufende Komponente der Reibungskräfte des Bremsschuhs 13A mit der in Richtung der Schrägflanke wirksamen Kraftkomponente der Feder 21A im Gleichgewicht befindet. Somit läßt sich durch eine Anordnung der Feder 21A, bei der nur eine kleinere Kraftkomponente in Richtung der Schrägflanke 11A¹ wirksam ist, die von dem Bremsschuh 13A ausgeübte Bremskraft sehr klein halten.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird auch der andere Bremshebel 12A nach links verschoben, bis sein Führungshebel 18A an dem Stift 2?A anschlägt. Dabei ist die Schrägflanke 12A¹ des Bremshebels 12A vom Stift 25A abgehoben, so daß sich der Bremsschuh 14A durch w die Feder 22A bremsend in Anlage an die Bremsscheibe 23A bringen läßt. Somit wird die Bremsscheibe 23A also vorwiegend durch den Bremsschuh ΉΑ abgebremst.

Die vorstehend beschriebene Wirkungsweise der Bremse ist auch für die Bremsscheibe 23B die gleiche, wobei diese vorwiegend mittels des Bremsschuhs 14-B gebremst wird.

Bei der Bremsbetätigung wird auf die Bremsscheibe 23A eine stärkere Bremskraft ausgeübt als auf die Scheibe 23B, weil die Feder 22A hierbei eine größere Spannung aufweist als die Feder 22B, wie vorstehend bereits festgestellt. Daher wird das Band T während

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des BreiEvorganges ständig straff gehalten. Da außerdem beide Bremsschuhe 14A und 14-B die entsprechenden Bremsscheiben 23A und 23B in Ablaufrichtung abbremsen, ist die Gefahr einer Beschädigung des Bandes T durch Betätigung der Bremse ausgeschlossen. Bei einer Drehrichtung der Scheiben 23A und 23B im Uhrzeigersinn zum Aufwickeln des Bandes T auf die Spule 30 übernehmen die Bremsschuhe 13A und 13B den wesentlichen Teil der Abbremsung, während die Bremsschuhe 14A und 14B in gleicher Weise wie vorher die Bremsschuhe 13A und 13B nahezu ohne Wirkung sind.

Fig. 6 und 7 zeigen eine geänderte Ausführungsform der Bremsvorrichtung ,wobei zur Erläuterung des Zusammenwirkens von Bremsscheibe und Bremshebeln jeweils nur eine Hälfte der Vorrichtung gezeigt ist. Von der vorstehend beschriebenen unterscheidet sich diese Ausführungsform dadurch, daß die mittels Federn 121A und 122A belasteten Bremshebel 111A und 112A einen dem der vorstehend beschriebenen Brsmshebel 11A und 12A in Fig.3 entgegengesetzten Wirkungssinn haben. Wenn beispielsweise die Bremsscheibe 123A im Gegenzeigersinn rotiert, greift bei Freigabe des Bremsenlösers 128A der Bremshebel 112A in Auflaufrichtung an, während der Bremshebel 111A in Ablaufrichtung wirksam wird. Dabei kommt die Schrägflanke 112A¹ des Bremshebels 112A in Anlage an den festen Stift 125A, worauf der Hebel 112 durch die Wirkung der Reibung zwischen dem Bremsschuh 114A und der Bremsscheibe 123A so weit bewegt wird,daß die in Richtung der Schrägülanke 112A¹ verlaufende Komponente der Reibungskräfte gleich der in Richtung der Schrägflanke 112A¹ wirksamen Federkraftkomponente der Feder 122A ist. Auf diese Weise ist der Bremshebel 112A nahezu ohne Wirkung, während der andere Bremshebel 111A unter der Wirkung der Feder 121Α^Λ die Bremsscheibe 123A in Ablaufrichtung bremst. Die gleiche Wirkungsweise tritt an der nicht dargestellten Hälfte der Bremsvorrichtung auf, wobei ein (nicht dargestellter) Bremshebel 111B

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eine (nicht dargestellte) Bremsscheibe 123B in der Ablaufrichtung bremst.

Fig. 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Darin ist für jede der Bremsscheiben ein einzelner mit einem Bremsschuh versehener Bremshebel vorgesehen. Fig. 9 und 10 enthalten wiederum nur eine Hälfte der Vorrichtung. Wie aus Fig. 8 zu entnehmen ist, sind die Bremshebel 301A und 301B gegabelt oder bügeiförmig und tragen im wesentlichen in der Mitte des Verbindungsstückes •jeweils einen Bremsschuh 302A bzw. 302B. An den Enden der Schenkel der Bremsbügel 301A und 301B sind Stifte 303A₁ 3O3B, 304A und 304 B eingelassen. Führungshebel 3O5A und 3O5B zur Führung der Bremsbügel 301A und 301B sind mittels Stiften 3O7A und 3O7B schwenkbar auf Konsolen 306A und 306B befestigt (Fig.9,10). Die Führungshebel 3O5A und 3O5B haben Schlitze 308A und 308B, in denen ,die in dem Bremsbügel 301A und 301B eingelassenen Stifte 3O3A und 3O3B gleitend ge führt sind.

Auf Konsolen 310A und 310B sind mittels Stiften 311A und 311B Führungshebel 3O9A und 3O9B mit darin ausgebildeten Schlitzen 312A und 312B schwenkbar gelagert. Zwischen dex Grundplatte und den Bremsbügeln 301A und 301B sind Bremsfedern 313A und 313B eingehängt. Φ Die Federn 313A und 313B sind durch Drähte 314A und 314B mit einem Bremsenlöser 314 verbunden. Auf der Grundplatte sind gegenüber den inneren Enden der Führungshebel 3O9A, 3O5A, 3O5B und 3O9B Anschlagstifte 315A, 316A₁ 315B und 316B angeordnet· Bremsscheiben 317A und 317B tragen Spulenhalter, auf denen Spulen 318A und 318B mit einem darauf gewickelten Band T angeordnet eind.

Bei dieser Aueführungaform ist der Bremsenlöser 314 im Normalzustand in der Richtung des Pfeiles β gegen die Kraft der Federn

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313A und 313B belastet, so daß die Bremsschuhe 302A und 302B auf den Bremsbügeln 301A und 301B von den Bremsscheiben 317A und 317B abgehoben sind. Venn bei einer Drehrichtung der Bremsscheiben 317A und 317B im Gegenzeigersinn, also beim Umspulen des Magnetbandes T von der Spule 318A auf die Spule 318B, der Bremsenlöser 314· in der dem Pfeil a entgegengesetzten Richtung freigegeben wird, werden die Bremsbügel 301A und 301B durch die Federn 313A und 313B in solche Richtung gezogen, caß die Bremsschuhe 302A und 302B in Anlage an den entsprechenden Bremsscheiben 317A bzw. 317B kommen. Dabei verschiebt die zwischen dem Bremsschuh 302A und der Bremsscheibe 317A erzeugte Reibungskraft den Bremsschuh 392A gegen die Kraft der Feder 313A aus der in Fig. 9 dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles b in die Stellung nach Fig. 10. Bei der Verschiebung gleitet der im Bremsbügel 301A eingelassene Stift 3CW-A in dem Schlitz 312A und der Führungshebel 3O9A wird so weit im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis er an dem Stift 315A anschlägt. In gleicher Weise wird der andere Bremsschuh 3O2B durch die Reibung auf der Bremsscheibe 317B gegen die Kraft der Feder 313B in Richtung des Pfeiles b verschoben, wobei der Stift 303B am Bremsbügel 301B aus der in Fig.8 dargestellten Lage in den Schlitz 3O8B des FührungehebeIß 3O5B entlanggleitet und dabei M den Führungahebel 3O5Bia Uhrzeigersinn verschwenkt, bis er am festen Stift 316B in Anlage kommt. Das Wirkungsprinzip der Bremshebel oder-bügel 3OIA und 301B ist in Fig.11 und 12 darge stellt. Darin sind die beiden Bremsscheiben 317A und 317B als in gegensinniger Drehung befindlich dargestellt. Es sei jedoch angenommen, daß beide Scheiben im Gegenzeigersinn, also in Richtung d·· einen Pftiles c, rotieren. Dab·! werden beiden Scheiben 31?A und 317B durch die in Ablauf richtung daran anliegenden Brems sdmhe 9024 und 902B gvbrtMt.

" ^1# " ORIOiNAl JNSPECtfiO

19IIU/1S4I

In Fig. 11 und 12 bezeichnet a den senkrechten Abstand von den Angriffspunkten der Bremsbacken 3O2A, 3O2B an den Bremsscheiben 317A₁ 317B zu den Gelenkstiften 3O3A,3O3B der Bremsbügel 3O1A bzw, 3O1B. 1. und Ip bezeichnen die waagerechten Abstände von den Angriffspunkten dar Bremsschuhe 3O2B, 3O2A an den BreEscheiben 317B₁ 317A zu den entsprechenden Stiften 3O3B, 3O3A, und L^ bzw. Lp die waagerechten Abstände von den Linien der durch die Federn 313B, 313A ausgeübten Bremskraft zu einer durch die Gelenkstifte 3O3B, 3O3A geführten Senkrechten.

Venn die Bremsschuhe 3O2A, 3O2B im wesentlichen in der Mitte der Bremsbügel 3O1A, 301B angeordnet sind, ergibt sich

. L₂

und gleichzeitig ist

1₁>1₂ sowie L₁^ L₂,

da sich die Angriffspunkte der Bremsschuhe 3O2A,3O2B an den Bremsscheiben 317A₁ 317B nach rechts (Pig.8) verschieben. Daraus ergibt sich gemäß Pig.13 eine durch den Bremsschuh 3O2B auf die Bremsscheibe 317B ausgeübte Bremskraft

entsprechend Beziehung (4), al30 eine rechtwinkelige Hyperbel, in der u =» 2 und F- Asymptoten sind. Derartige recht winkelige Hyjerbeln sind teilweise in Pig.13 dargestellt.

- 15 -

COPY

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Aus Fig. 13 wird ersichtlich, daß die auf die Bremsscheibe 317 A ausgeübte Bremskraft F~ größer ist als F-, so daß das Band T zwischen den Spulen 318A, 318B straff gehalten wird. Dabei werden beide Bremskräfte F^ und F~ in der AbIaufrichtung ausgeübt, wodurch die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden sind. Ferner ergibt sich, daß die Bremsvorrichtung nach Fig.8 eine der vorstehend beschriebenen gleiche Wirkung erzielt, auch wenn die Bremsung bei gegenläufig rotierenden Scheiben- stattfindet, also beim Umspulen des Bandes T von der Spule 318B auf die Spule 318A.

Fig.14 und 15 zeigen die Hälfte einer Bremsvorrichtung mit einer weiteren geänderten Ausführungsform des Bremshebels. Der Bremshebel 431 dieser Ausführungsform trägt nahe seiner Mitte einen Bremsschuh 432 und an den beiden Enden eingesetzte Stifte 433 und 434. Mit Schlitzen bzw. Langlöchern 437 und 438 versehene Führungshebel 435, ^36 sind durch die in den Schlitzen geführten Stifte 433, 434 mit dem Bremshebel 431 verbunden, so daß dieser in seiner Längsrichtung in einem durch die Länge der Schlitze bestimmten Maße beweglich ist. Die Führungshebel 435» ^36 sind schwenkbar an festen Konsolen 439 bzw. 440 befestigt. Der Bremshebel 431 ist durch eine Feder 441 in Richtung auf eine Bremsscheibe 442 belastet, um den Bremsschuh 432 in Anlage an die Scheibe zu bringen. Zur Begrenzung der Bewegung der Führungshebel 435» ^36 sind Anschlagstifte 443, 444 vorgesehen, und ein Bremsenlöser 445 ist mit dem Bremshebel 431 verbunden.

. - 16 -

COPY

10 s :;· u /1 5 4 6

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Wenn bei dieser Anordnung.die Bremsacheibe in Richtung des Pfeiles 446 (Fig.15) rotiert, bewirkt eine auf den Bremshebel

431 entsprechend ausgeübte Kraft dessen Verschiebung nach links in der Zeichnung aufgrund der Eeibung zwischen dem Bremsschuh

432 und der Bremsscheibe 442. Dabei kommt der Stift 434 am linken Ende des Schlitzes 438 in Anlage, und der Führungshebel 436 legt aich an den Stift 444, so daß die weitere Bewegung des Stiftes ausgeschlossen ist. An der anderen Seite des Bremshebels 431 bewegt sich der Stift 433 im Schlitz 437 bis etwa in dessen Mitte und der Führungshebel 435 hebt sich vom Stift 443 ab, so daß der Stift 433 frei beweglich ist. Daraus ergibt sich, daß die Bremsung in Ablaufrichtung stattfindet, wobei der Stift 434 als Drehachse dient. Bei in der des Pfeiles 446 entgegengesetzter Richtung in Drehung befindlicher Bremsscheibe 442 kommt die Brems_r kraft ebenfalls in Ablaufrichtung zur Wirkung, wobei dann der gegenüberliegende Stift 433 die Schwenkachse bildet.

Fig.16 und 17 zeigen eine Abänderung der in der Vorrichtung nach Fig.8 verwendeten Ausfuhrungsform eines Bremshebels oder -bügeis. Der Bremsbügel 447 trägt einen im wesentlichen in der Mitte daran befestigten Bremsschuh 448 und an den beiden Enden eingesetzte Stifte 449 und 450. Die Stifte 449, 450 sind in Ausnehmungen 451' und 452' in Konsolen 451 bzw. 452 lose geführt.

Der Bremsbügel 447 ist durch eine Feder 453 in Richtung auf eine Bremsscheibe 454 belastet, so daß der auf dem Bügel angeordnete Bremsschuh 448 in Anlage an der Bremsscheibe gebracht ist. Mit dem Bremsbügel ist ein Bremsenlöser 455 verbunden.

- 17 -

1 (H ' ^Λ ·,. l

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Wenn bei Anordnung die Scheibe in Richtung des Pfeiles 456 (Pig.17) rotiert, wir der Bremsbügel durch die zwischen dem Bremsschuh 448 und der Bremsscheibe 454 entstehende Reibung nach links verschoben, bis der Siift 449 am linken Ende der Ausnehmung 451' zur Anlage kommt. Der Stift 450 bewegt sich in der Ausnehmung 452' nach links und bleibt darin frei beweglich. Damit wirkt die Bremskraft wiederum in der Ablauf richtung, wobei der Stift 449 als Schwenkachse dient. Bei in der des Pfeiles 456 entgegengesetzter Richtung rotierender Bremsscheibe 454 kommt die Bremskraft ebenfalls in Ablaufrichtung zur Wirkung, wobei dann der Stift 450 die Schwenkachse bildet.

Bei den verschiedenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sini die beispielsweise in Fig.4 oder 9 gezeigten Bremsen einheiten jeweils paarweise zu einer vollständigen Bremsvorrichtung beispielsweise nach Fig.3 oder 8 verbunden. Dabei brauchen die die vollständige Bremsvorrichtung bildenden Bremseneinheiten jedoch nicht einander gleich zu sein, es ist vielmehr auch möglich, eine Kombination verschiedener Bremseneinheiten, beispielsweise solche nach Fig. 4 und 9» zur Erzielung des gleichen Ergebnisses zu verwenden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, kommen bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Bremsschuhe unabhängig von der Drehrichtung der Bremsscheiben in der Ablaufrichtung zur Wirkung, so daß die Bremswirkung selbst dann nicht zu übergroßen Werten ansteigt, wenn der Reibungskoeffizient zwischen den Bremsschuhen und den Bremsscheiben durch Alterung der Bremsschuhe oder durch die Ansammlung von Staub oder Fremdkörpern darauf größer wird.

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Darüber hinaus lassen sich die Größe der Bremskräfte und ihr gegenseitiges Verhältnis bei verschiedenen Drehrichtungen der Bremsscheiben durch entsprechende V/ahl des Angriffspunktes der Bremsschuhe, der Anordnung der Schwenkachsen der Bremshebel und des Punktes, an dem der Anspreßdruck auf die Bremsschuhe ausgeübt wird, beliebig einstellen. Somit schafft die Erfindung eine betriebssichere Bremsvorrichtung, bei der eine Beschädigung oder win Zerreißen des Bandmaterials ausgeschlossen ist.

Wenngleich die Erfindung vorstehend in der Anwendung mit einem Tonbandgerät dargestellt und beschrieben ist, kann die Vorrichtung selbstverständlich auch bei anderen Geräten, in denen ein Strangmaterial, beispielsweise Laufbildfilme, Drähte o.dgl. transportiert wird, Verwendung finden.

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Claims (12)

1. 2U46001

   is

   Patentansprüche

   1J Bremsvorrichtung für Spulen zum Auf- und Abwickeln eines feinen Strangmaterials, insbesondere zur Verwendung bei Tonbandgeräten, dadurch gekennzeichne t , daß ein -erstes in Auflaufrichtung und ein zweites in Ablaufrichtung wirksames Bremsteil für jeweils ein an der Aufwickel- und an der Abwickelseite vorgesehenes gebremstes Teil vorhanden ist und daß die beiden Bremsteile wechselweise betätigbar sind und das jeweils wirksame Bremsteil unabhängig vom Drehsinn der gebremsten Teile lediglich in Ablaufrichtung wirksam ist, so daß ein Auftreten von Bremskräften nur in AbIaufrichtung möglich und ein unerwünschtes Zerreißen eines zwischen der Abwickel- und der Aufwickelseite verlaufenden Bandes, Strangmaterials o.dgl. vermieden ist.
2. 2. Bremsvorrichtung für Spulen zum Auf- und Abwickeln eines feinen Strangmaterials, insbesondere zur Verwendung bei Tonbandgeräten, gekennzeichnet durch wenigstens eine zu bremsende Scheibe, durch wenigstens einen zum Bremsen der Scheibe unter Druck an diese anlegbaren Bremsschuh, durch wenigstens eine Halterung für den Bremsschuh, welche im Scheibendrehsinn tangential verschiebbar ist, so daß der Bremsschuh unabhängig vom Scheibendrehsinn im wesentlichen in AbIaufrichtung an der Scheibe anlegbar ist, und durch mit der Halterung gekoppelte Bremsbetätigungseinrichtungen, mittels deren die Halterung zum Anlegen des Bremsschuhs unter Druck an die zu bremsende Scheibe bewegbar ist.

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3. 3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Paar jeweils einen Bremsschuh (13A,B;14A,B)tragender Halterungen (11A_iB;12A,B) für jeweils eine Scheibe (2JA,B) vorgesehen ist, daß bei gegebenem Drehsinn der Scheibe einer der Bremsschuhe eine Bremswirkung in Ablaufriohtung und der andere Bremsschuh eine Bremswirkung in Auflaufrichtung ausübt, und daß die Betätigungseinrichtung bei der Bremsung der Scheibe durch einen Bremsschuh an der Halterung des

   ä*> Bremsschuhs in Anlage kommende Einrichtungen (24A,B;25A,B) aufweist, mittels deren die den in Auflaufrichtung wirksamen Bremsschuh tragende Halterung zum Abheben des Bremsschuhs von der Scheibe bewegbar ist, so daß die Bremskraft in der Auflaufrichtung im wesentlichen aufgehoben und zur Bremsung der Scheibe der in Ablaufrichtung wirkende Bremsschuh wirksam ist.
4. 4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung (3O1A,B) des Bremsschuhs (3O2A,B)zwei nicht gleichzeitig wirksam werdende Anlenkpunkte (3O3A,B; 304A,B) hat, die bei Verschiebung der Halterung durch die Reibung des Bremsschuhs auf der Bremsscheibe (317A,B; 318A,B) wechselweise wirksam sind, so daß der Bremsschuh unabhängig vom Drehsinn der Scheibe in Ablaufrichtung wirksam ist.
5. 5. Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungseinrichtungen der Bremsschuhe eine an der Halterung gebildete Schrägflanke (11¹A,B; 12&,B) und ein an die Schrägflanke anlegbares Führungöteil (24A,B; 25A,B) aufweisen,wobei die den die Scheibe in Auflaufrichtung bremsenden Bremsschuh tragende Halterung durch die Steigung der Schrägflanke von der Scheibe weg bewegbar iat.

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6. 6. Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungseinrichtung wenigstens ein im Bereich des Bremsschuhs mit der Halterung des Bremsschuhs verbundenes elastisches Glied (21A,B, 22A₁B) zur elastischen Belastung des Bremsschuhs während des Bremsens aufweist.
7. 7. Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Halterungen der Bremsschuhe in Bezug auf die Scheibe symmetrisch angeordnet sind, daß jeweils -ti ein Ende einer Halterung schwenkbar gelagert und das andere, den Bremsschuh tragende Ende der Scheibe gegenüber angeordnet ist, und daß im wesentlichen in der Mitte der Halterung Einrichtungen zur Verbindung mit der Betätigungseinrichtung vorgesehen sind (Fig.3 bis 8).
8. 8. Bremsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichne t, daß die zu bremsenden Scheiben (23A,B) zur drehbaren Lagerung einer Aufwickelspule (31) und einer Abwickelspule (30) dienen und daß die Bremsschuhe durch die an den Scheiben auftretenden Reibungskräfte in Tangentialrichtung der Scheiben bewegbar sind, so daß die ausge- ^ übte Bremskraft in der Ablaufrichtung der Scheibe wirksam ist. ™
9. 9. Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß für jede zu bremsende Scheibe (23A,B) wenigstens ein Paar Bremsschuh-Halterungen (11A,B, 12A,B) vorgesehen ist, wobei jeweils ein Bremsschuh eines Paares eine in Ablaufrichtung auf die Scheibe wirkende Bremskraft ausübt und der andere Bremsschuh des Paares eine in Auflaufrichtung auf die

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   Scheibe wirkende Bremskraft ausübt, und daß die Bremsbetätigungseinrichtungen den Halterungen zugeordnete Bewegungseinrichtungen aufweisen, mittels deren der in Auflaufrichtung wirkende Bremsschuh durch de beim Bremsen der Scheibe erzeugten Reibungskräfte in einer Richtung bewegbar ist, in welcher dieser Bremsschuh von der Scheibe abgehoben ist, so daß die Bremswirkung des in der Auflaufrichtung wirksamen Bremsschuhs aufgehoben und nur die durch den in Ablaufrichtung wirkenden Bremsschuh ausgeübte Bremskraft an der Scheibe Mr wirksam ist.
10. 10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Bewegungseinrichtungen für die Halterungen eine an der Bremsschuh-Halterung gebildete Schrägflanke und ein an die Schrägflanke anlegbares Führungsteil aufweisen, wobei die Schrägflanke so geformt ist, daß bei der Verschiebung des in Auflaufrichtung wirksamen Bremsschuhs durch die an der Scheibe erzeugten Reibungskräfte die Halterung aus der Angriffsebene des Bremsschuhs heraus bewegbar und damit der Bremsschuh von der Scheibe abhebbar ist (Fig. 3 bis 7)·
11. 11. Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 9 oder 10, d a - w durch g ekennze lehnet , daß die Betätigungseinrichtung mit jeder der Bremsschuh-Halterungen verbundene elastische Glieder aufweist, wobei die durch das elastische Glied über die betreffende Bremsschuhhalterung ausgeübte Druckkraft zum Bremsen der der Abwickelspule zugeordneten Scheibe größer ist als die durch das elastische Glied über die entsprechende Bremsschuhhalterung ausgeübte Druckkraft zum Bremsen der der Aufwickelspule zugeordneten Scheibe, so daß die an der Abwickel-Seite der

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    Scheibe wirksame Bremskraft größer ist aid diejenige an der Aufwickel-Seite der Scheibe, so daß das Band bzw. feine Strangmaterial ohne Schlaffwerden oder Durchhängen zwischen Abwickel- und Aufwickelspule bremsbar ist.
12. 12. Bremsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Glieder symmetrisch in Bezug auf eine Linie, welche eine die Drehachsen der Scheiben verbindende Linie senkrecht schneidet, jeweils an den Halterungen der Bremsschuhe befestigt sind und daß die Bremsschuhe jeweils außerhalb der elastischen Glieder angeordnet sind.

    13· Bremsvorrichtung wenigstens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichn et, daß für jede Scheibe jeweils eine Bremsschuh-Halterung vorgesehen ist und daß die Bremsen-Betätigungseinrichtung für jede Bremsschuh-Halterung wenigstens ein elastisches Glied aufweist, welches in Bezug auf die Ablenkstellungen des Bremsschuhs symmetrisch daran befestigt ist, wobei jeder der Bremsschuhe in der jeweiligen Ablaufrichtung eine unterschiedliche Bremskraft auf die Scheibe ausübt, welche an der Abwickelseite größer ist (Fig. 9 und 10 sowie 14 bis 17).

    14* Bremsvorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung des Bremsschuhs zwei nicht gleichzeitig wirksame Anlenkpunkte hat,die bei Verschiebung der Halterung durch Reibung des Bremsschuhs auf der Bremsscheibe wechselweise derart wirksam sind, daß der Bremsschuh unabhängig vom Drehsinn der Scheibe in Ablaufrichtung wirksam ist' und die durch den Bremsschuh an der Abwickelseite ausgeübte Bremskraft größer ist als die durch den Bremsschuh

    V*

    der Aufwickelseite ausgeübte Bremskraft,

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