DE2138555C3 - Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelanordnung gemäß ?s dem Oberbegriff des Anspruches I, die insbesondere in automatischen Kontra)!, Registrierungs-, Steuerungs-Systemen verwendbar ist.

Besonders geeignet ist die Wickelanordnung für Objekte, die über hydraulische Energiequellen verfügen, wie z. B. Flugzeuge (Flugschreiber) und sonstige Verkehrsmittel, Metallbearbeitungsmaschinen usw.

Es ist eine Wickelanordnung bekannt (vgl. DL-PS 7 679), der ein magnetischer Aufzeichnungsträger, wie ein Band oder ein Draht, von einer Abwickelspule zu einer Aufwickelspule geführt wird, wobei eine hydraulische Übersetzung verwendet wird, bei der jede Spule einen hydraulischen Motor aufweist, dessen Drehzahl z. B. mittels eines auf der Spulenoberfläche aufliegenden Hebels steuerbar ist, daß der Schallträger mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, d. h. gespannt wird.

Bei einer anderen bekannten Wickelanordnung (vgl. DT-AS 1116 495) wird ein Aufzeichnungsträger mittels einer von einem hydraulischen Antriebsmotor getriebenen Antriebsrolle angetrieben. Ferner ist ein vom Durchmesser einer Bandspule abhängig steuerbares Ventil für den hydraulischen Antriebsmotor dieser Spule vorhanden.

Weiter ist es bekannt, zum Transport eines Aufzeich- ho nungsträgers einen einzigen Elektromotor zu verwenden (vgl. DT-OS 19 38 351), der eine Spule direkt und die andere über ein Ausgleichsgetriebe antreibt. Es wirken kraftabhängige Bremsen auf Sonnenräder des Ausgleichsgetriebes ein. Der Antrieb der Spulen durch den <>s Elektromotor erfolgt dabei über Riemen, wodurch beim Bremsen nachteilig Reibungswärme und Schlupf auftreten kann.

Schließlich ist es auch bekannt, eine derartige durchmesserabhängige Regelung der Menge an Gewebe auf hydraulischem Wege so durchzuführen, daß die Auf- oder Abwickelgeschwindigkeit konstant bleibt (vgl. US-PS 21 64 600). Dabei werden die Strömungsverhältnisse der Hydraulikflüssigkeit mittels Hebel durchmesserabhängig verstellt.

Bei den bekannten Wickelanordnungen für Aufzeichnungsträger ist es meist schwierig, den Aufbau zu vere'rafahcen, ihre Zuverlässigkeit unter schwierigen mechanischen und klimatischen Bedingungen zu steigern, insbesondere bei gleichzeitiger Sicherung konstanter Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und dessen gleichmäßiger Spannung sowie schließlich bei der Steigerung der Lebensdauer solcher Wickelanordnungen.

Außerdem ist bei derartigen Wickelanordnungen die Benutzung metallischer Aufzeichnungsträger zur magnetischen Aufzeichnung erschwert, die eine Reihe von Vorzügen aufweisen.

Eine mit dem Aufzeichnungsträger zusammenwirkende Antriebswelle setzt bei bekannten Wickelanordnungen deren Zuverlässigkeit herab. Besonders tritt das beim Betrieb der Anordnung unter schwierigen klimatischen Bedingungen in Erscheinung, z. B. bei erhöhter Feuchtigkeit, bei Taufall, bei Frost usw., weil dabei gleichzeitig ein Schlupf des Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Antriebswelle erfolgen kann.

Die magnetische Informationsaufzeichnung auf Aufzeichnungsträger erfolgt üblich mittels Magnetköpfen, was bei trockener Reibung des Aufzeichnungsträgers an diesen Köpfen eine wesentliche Verringerung der Lebensdauer der ganzen Aufzeichnungseinrichtung besonders dann hervorruft, wenn metallische Aufzeichnungsträger für die Informationsaufzeichnung verwendet werden.

Ein Riemenantrieb zur Übertragung der Drehbewe gung vom Antriebsmotor zur Führungswelle begrenzt schließlich den Betriebstemperaturbereich.

Die bekannten Wickelanordnungen dürfen auch nicht mit Flüssigkeit gefüllt werden, was trockene Reibung im Transportweg bedingt, die in kurzer Zeit Ausfälle der Magnetköpfe verursacht.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Wickelan-Ordnung besteht also darin, daß sie für die Benutzung von metallischem Magnetband als Aufzeichnungsträger kaum geeignet sind, das sich durch gute magnetische und thermische Eigenschaften auszeichnet, z. B. die aufgezeichnete Information bis zu einer Temperatur von f 500° C speichern kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers zu schaffen, die bei einfachem Aufbau, kleinen Abmessungen und geringer Masse und unter schwankenden mechanischen und insbesondere klimatischen Bedingungen die aufzuzeichnenden Informationen zuverlässig bewahrt und lange Lebensdauer gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einer Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers von einer Spule auf eine andere mittels eines die Spulen antreibenden hydraulischen Antriebsmotors, einschließlich eines Mittels zum Spannen des Aufzeichnungsträgers erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufzeichnungsträger und die Antriebselemente in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse angeordnet sind, und daß deren Aufwickelspule über eine starre Antriebsverbindung mit dem Antriebsmotor und deren Abwickel-SDule über eine einen Inhenrotor und einen Außenrotor

enthaltende, das Mittel zum Spannen darstellende Antriebsverbindung antreibbar sind.

Durch die Anordnung in einem flüssigkeitsgefülllen Gehäuse bleib: die Anordnung auch bei hohen Temperaturen und auch bei größeren Änderungen sowohl der mechanischen als auch der klimatischen Bedingungen (Unfall; in den Tropen; in Polargebieten; usw.) voll betriebsfähig, wodurch sie z. B. in Einrichtungen zur Flugdatenregistrierung in Flugzeugen bei Betriebs- und Havariebedingungen (Flugschreibern) verwendbar ist, die äußerst zuverlässig arbeiten müssen.

Eine Weiterbildung ist im Anspruch 2 enthalten.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das kinematische Schema der erfindungsgemäßen Wickelanordnung,

F i g. 2 ein Dosierungsventil.

Die Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers (Fig. 1) enthält einen hydraulischen Aniriebsmotor 1 sowie eine Aufwickeispule 2 und eine Abwickelspule 3, wobei die Welle des Antriebsmotor s I mit einer der Spulen (hier der Spule 2) kinematisch starr verbunden ist. Weiterhin gehören zur Wickelanordnung ein Mittel 5 zum Spannen und Aufwickeln des Aufzeichnungsträgers 4, ein Dosierungsventil 6 unu ein Fühler 7 für die Menge des Aufzeichnungsträgers 4, wobei alle erwähnter Bestandteile in einem abgedichteten und mit einer Flüssigkeit gefüllten Gehäuse angeordnet sind, das nicht gezeigt ist.

Die Abwickelspule 3 ist mit der Aufwickelspule 2 über den Aufzeichnungsträger 4 verbunden. Auf die Welle der Aufwickelspule 2 ist ein erstes Zahnrad 8 starr aufgesetzt, das mit einem zweiten Zahnrad 9 eines Außenrotors IO im Mittel 5 zum Aufspulen und Spannen des Aufzeichnungsträgers 4 sowie mit einem dritten, auf der Welle des Antriebsmotors I starr sitzenden Zahnrad 11 in Eingriff ist.

Auf der Welle eines Innenrotors 12 des Mittels 5 zum Aufspulen und Spannen des Aufzeichnungsträgers 4 ist ein viertes Zahnrad 13 starr befestigt, das in ein fünftes, auf der Welle der Abwickelspule 3 fest sitzendes Zahnrad 14 eingreift.

Der Fühler 7 für die Menge des Aufzeichnungsträgers 4 befindet sich ständig in Berührung mit der Außenfläche des Aufzeichnungsträgerswickels auf der Aufwickelspule 2. Über eine Welle 15 und eine Feder 16 ist der Fühler 7 mit einem drehbaren Ventilglied 17 (Fig. 2) des Dosierungsventils 6 (Fig. I) verbunden. Das Dosierungsventil 6 ist mit dem Antriebsmotor 1 mittels eines Kanals 18 zur Zuführung der Arbeitsflüssigkeit und mit einer (nicht gezeigten) hydraulischen Pumpe über einen Kanal 19 verbunden. Das Dosierungsventil 6 besteht aus einem Gehäuse 20 und dem drehbaren Ventilglied 17 mit Kanälen 21 zum Durchtritt der Flüssigkeit.

Die Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers funktioniert folgendermaßen:

Beim Einschalten der Wickelanordnung wird die Arbeitsflüssigkeit von einer hydraulischen Energiequelle, z. B. einer hydraulischen Pumpe, über den Kanal 19 (Fig. 1) dem Dosierungsventil 6 und von diesem über den Kanal 18 dem Antriebsmotor 1 zugeführt. Der hydraulische Antriebsmotor 1 dreht die Aufwickelspule 2, wobei der Aufzeichnungsträger 4 von der Abwickeispule 3 zur Aufwickelspule 2 transportiert wird. Die Spannung des Aufzeichnungsträgers 4 erfolgt bei seinem Transport mit Hilfe des Mittels 5 zum Aufspulen und Spannen des Aufzeichnungsträgers 4. Beim Transport des Aufzeichnungsträgers 4 ändert sich der Radius seines Wickels auf der Aufwickelspule 2, und deswegen muß die Drehzahl dieser Spule geändert werden, um eine konstante Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 4 aufrechtzuerhalten.

Beim Transport des Aufzeichnungsträgers 4 folgt deswegen der Fühler 7, der ständig in Berührung mit dem Aufzeichnungsträgerwickel auf der Aufwickelspule 2 ist, der Radiusänderung des erwähnten Wickels und steuert die Drehung des Ventilglieds 17 (Fig. 2) im Dosierungsventil 6, wobei die Drehbewegung zum Ventilglied 6 mittels der Welle 15 und der Feder 16 übertragen wird.

Beim Drehen des Ventilgliedes 17 im Dosierur.gsventil 6 ändert sich der Verbrauch der dem hydraulischen Antriebsmotor 1 zugeführten Flüssigkeit und folglich auch dessen Drehzahl. Der Regelungsgrad des Flüssigkeitsverbrauchs im hydraulischen Antriebsmotor 1 wird bei der Regelung mit dem Dosierungsventil 6 ausgehend von der Bedingung einer konstanten Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 4 ermittelt:

-in _
= ^r- · K = const

(D

mit ν = Aufzeichnungsträger-Geschwindigkeit, η = Winkelgeschwindigkeit der Spulendrehung (U/min), R = Radius des Aufzeichnungsträgerwickels auf der Aufwickelspule.

Bekanntlich kann die Drehzahl eines hydraulischen Motors aus folgender Beziehung ermittelt werden:

Il =

mit Q = Flüssigkeitsverbrauch im hydraulischen Motor und K' = konstanter Koeffizient, der durch die Abmessungen der Konstruktionselemente des hydraulischen Motors bestimmt wird.

Folglich ist

= const,

mit k = --.--—■ als konstanter Koeffizient.

Zur Sicherung konstanter Aufzeichnungsträger-Geschwindigkeit muß somit das Dosierungsventil 6 den Flüssigkeitsverbrauch vom hydraulischen Motor 1 umgekehrt proportional dem Radius des Aufzeichnungsträgerwickels auf der Aufwickelspuie 2 ändern, mit der der hydraulische Antriebsmotor I kinematisch starr verbunden ist.

Die Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers sichert konstante Zuggeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wickelanordnung zum Transport eines metallischen Aufzeichnungsträgers von einer Spule auf eine andere mittels eines die Spulen antreibenden hydraulischen Antriebsmotors, einschließlich eines Mittels zum Spannen des Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (4) und die Antriebselemente (1,2, 3, 5,8,11, 13, 14) in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse angeordnet sind, und daß deren Aufwickelspule (2) über eine starre Antriebsverbmdung (8,11) mit dem Antriebsmotor (1) und deren Abwickelspule (3) über eine einen Innenrotor (12) und einen Außenrotor (10) enthaltende, das Mittel zum Spannen darstellende Antriebsverbindung (5) antreibbar sind.

2. Wickeianordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für konstante Aufzeichnungsträger-Geschwindigkeit in der hydraulischen Zuleitung (18,19) des Antriebsmotors (1) ein Dosierungsventil (6) angeordnet ist, bei dem der Strömungsquerschnitt des die Zuleitungen (18, 19) verbindenden Kanals (21) über ein die Aufzeichnungsträgermenge auf der Aufwickelspule (2) erfassendes (Fühler 7, Welle 15, Feder 16), drehbares Ventilglied (17) zur Drehzahländerung des Antriebsmotors (1) verändert wird.