DE2230281C3

DE2230281C3 -

Info

Publication number: DE2230281C3
Application number: DE2230281A
Authority: DE
Inventors: Robert Arnold Von St.Paul Minn. Behren (V.St.A.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1971-06-17
Filing date: 1972-06-16
Publication date: 1980-08-28
Also published as: FR2142487A5; ZA722403B; AT342328B; IT958415B; ATA513572A; NL7207703A; US3692255A; DE2230281B2; ES403578A1; GB1389044A; BE784968A; DE2230281A1; DD97082A5; SU568402A3; CH552869A; BR7203923D0; NL152689B; IL39697A0; CA955221A; IL39697A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandkassette nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Zur Erleichterung der Handhabung und des Gebrauchs werden Magnettonbänder seit längerer Zeit in Kassetten gelagert. Solche Magnetbandkassetten ent halten im allgemeinen zwei mit Abstand angeordnete Spulenkerne, wobei das Band von einer Antriebswelle

so von dem einen Spulenkern zum anderen Spulenkern befördert wird, wobei die Spulenkerne von Gleitkupplungen angetrieben werden, um das Magnetband gespannt zu halten. Da die Spulenkerne mit zu großer Kraft angetrieben werden, wird die eigentliche Antriebskraft nicht voll ausgenutzt und weiterhin kann das Magnetband weder rasch beschleunigt noch abgebremst werden. Aus diesem Grunde wurden in denjenigen Fällen, in denen das Band rasch beschleunigt und abgebremst werden muß (z. B. bei Computern) Transportmittel verwendet, die im Magnetband lose Schlaufen erzeugen. Solche Einrichtungen sind jedoch kompliziert und heben den Vorteil bei der Verwendung bei der Magnetbandkassette wieder auf.

Andere Kassetten mit magnetischem Aufzeichnungsband verwenden ein Treibband zum Antreiben des Magnetbandes. Ein derartiges Treibband ist in der deutschen Patentschrift 11 87 028 gezeigt, von der gattungsgemäß ausgegangen wird. Wenn diese Kassette

auf einem Tonbandgerät angeordnet wird, greift eine Antriebsrolle in die Kassette hinein. Beim Aufbringen ist es notwendig, das Treibband auf der Antriebsrolle anzuordnen, das Band mit den Magnetköpfen in Kontakt zu bringen und das Treibband auf das auf den Magnetköpfen aufliegende Magnetband aufzulegen. Wenn die Kassette von dem Gerät entfernt wird, ist derjenige Teil des Bandes lose, der sich zwischen den Spulen erstreckt, und es muß große Sorgfalt aufgewendet werden, damit das Band sich nicht von selbst von den Spulen abwickelt oder von diesen abfällt. In dieser deutschen Patentschrift wird lediglich ein Verwendungszweck für die beschriebene Kassette genannt, nämlich zum Aufnehmen bzw. Wiedergeben von Musik bzw. Sprache. Die Handhabung der Kassette ist wie erläutert recht kompliziert und hohe Magnetbandbeschleunigungen oder -Verzögerungen, wie sie bei Magnetbändern für Datenverarbeitungsanlagen notwendig sind, können damit nicht erreicht wei Jen.

In der US-PS 31 14 5!2 ist in der Fig.4 eine Magnetbandantriebsvorrichtung gezeigt, bei der ein Treibband das magnetische Aufzeichnungsband zwischen zwei Spulen hin- unc herbewegt. Das Treibband besteht aus einem unnachgiebigen Material, das eine elastische Dehnung desselben nicht zuläßt. Die Bandantriebseinheit nach dieser amerikanischen Patentschrift ist zur Aufnahme bzw. Wiedergabe von Schallsignalen vorgesehen. Die Vorrichtung kann zwar mit einer sehr geringen Antriebskraft auskommen, wie dies etwa bei Raumfahrzeugen von Vorteil ist, für andere Zwecke ist sie jedoch nur sehr bedingt verwendbar. Für eine Bandkassette ist diese \ntriebsvorrichtung kaum geeignet, weil das Treibbai d und gegebenenfalls auch das Magnetband außen um den Magnetkopf herumgeführt wird.

Der Bandantrieb nach ds - US-PS 31 25 311 verwendet ein Treibband, das mit dem Magnetband auf den Spulen in Kontakt steht. Da·, Treibband ist vorzugsweise unelastisch, obwohl es au. h elastisch sein kann und es wird durch eine Antriebswelle angetrieben, die das Treibband gegen ein Leeria lfband drückt, das von dem Kontaktbereich des Treibbundes mit dem Magnetband auf den Spulen entfernt angeordnet ist. Eine .' indspannung wird vorzugsweise dui ch Abbremsen der Vorratsspule aufrechterhalten, aber alternativ ist es auch möglich, eines der das Tr ;ibband stützenden Räder unmittelbar neben den Bandspulen abzubremsen, um die Bandspannung vorzusehen.

Die US-PS 31 54 308 zeigt ein elastisches Treibband, das die Bandspulen innerhalb der Kassette umfaßt und das durch eine äußere Antriebswelle angetrieben wird. Es ist eine Bremsvorrichtung an der Abwickelspule vorgesehen, um eine Band spannung vorzusehen. Die Kassette ist für die Aufnahme bzw. Wiedergabe von Musik und Sprache vorgesel en.

Die US-PS 33 05 186 zeig ein weiteres Beispiel eines Bandantriebs, bei dem ein '!reibband das Magnetband dadurch antreibt, daß es mit dem Magnetband auf den Spulen in Kontakt steht. Das Treibband ist elastisch und eine Bandspannung wird vorgesehen, in dem das Treibband mit zwei Antriebe -^e*. cetrieben wird, und zwar mit Hilfe einer schnellen Antriebswelle und einer langsamen Antriebswelle.

Trotz der diskutierten Vorschläge hat es bisher keine Magnetbandkassette gegeben, die schnell von einem Magnetbandantrieb abgenommen bzw. auf diesem aufgesetzt werden konnte und mit der in zuverlässiger Weise ein Suchlauf oder eine Aufnahme bei hoher Geschwindigkeit vorgenommen werden konnte, wie dies beim Abspeichern von Wiederauffinden von Digitaldaten für Datenverarbeitungsanlagen wünschenswert wäre. Diejenigen Kassetten, bei denen das Magnetband durch eine Antriebswelle und eine Andruckrolle angetrieben wird, beanspruchen das Magnetband in unzulässig hoher Weise, falls das Magnetband sehr stark beschleunigt oder verzögert wird. Diejenigen Kassetten, die ein Treibband zum Antreiben des Bandes verwenden, sind ebenfalls nicht für eine hohe Beschleunigung bzw. Verzögerung brauchbar und sind zur Verwendung bei der Aufnahme von Musik und Sprache bei verhältnismäßig geringen Bandgeschwindigkeiten vorgesehen.

Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Kassette der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine schnelle und unkomplizierte Handhabung der Kassette möglich wird, wobei gleichzeitig hohe Bandbeschleunigungen und -Verzögerungen erzielbar sein sollen, so daß die Kassette zum Gebrauch mit Datenverarbeitungsanlagen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Eine solche Kassette kann mit einer einfachen Handbewegung schnell auf einem Bandgerät aufgebracht werden. Sie kann mit der gleichen Leichtigkeit entfernt und abgelegt werden, da die Vorspannung in dem Treibband das Magnetband an seinem Ort festhält. Die Kassettenkonstruktion gestattet einen Antrieb in beiden Richtungen mit hoher Beschleunigung bzw. Verzögerung des Bandes durch einen einzigen umkehrbaren Antriebsmotor. Eine schnelle Umkehr des Antriebes kehrt die Bandbewegung schnell um, ohne daß eine lose Bandschlaufe erzeugt wird, da die Bandspannung bei der Umkehrung niemals durch Null geht. Wegen der durch das Treibband vorgesehenen hohen Beschleunigung erreicht das Magnetband die Betriebsgeschwindigkeit fast sofort und ist somit mit den mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden elektronischen Datenverarbeitungsanlagen und -geräten kompatibel. Die hohe Geschwindigkeit, mit der das Band bewegt werden kann, ermöglicht einen • verhältnismäßig schnellen Zugriff zu Daten, die an beliebiger Stelle des Magnetbandes gespeichert sind. Da das Treibband das Magnetband vor übermäßigen Belastungen schützt, besitzt das Magnetband trotz ständigen Gebrauchs eine hohe Lebensdauer.

Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung besteht das Magnetband aus einem magnetisierbaren Aufzeichnungsband. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch Mikrofilme, Papierbänder und andere biegsame und flächige Materialien verwendet werden, die zwischen zwei Spulen hin und her befördert werden sollen.

In den Zeichnungen ist die

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Kassette mit Treibbandantrieb nach der Erfindung, zum Teil als Schnitt dargestellt und an der Gebrauchsstelle in einem Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät,

Fig.2 ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 in der Fig. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht der in der F i g. 1 dargestellten Kassette,

Fig.4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Kassette mit Treibbandantrieb nach der Erfindung, zum Teil als Schnitt dargestellt und an der Gebrauchsstelle in einem Aufzeichnung- und/oder

Wiedergabegerät,

Fig.5 ein senkrechter Schnitt nach der Linie 5-5 in der F i g. 4 und die

F i g. 6 eine Seitenansicht der in der F i g. 4 dargestellten Kassette.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der als Ganzes mit 10 bezeichneten Bandkassette, während die Fig. 1 und 2 die Kassette 10 an der Gebrauchsstelle in einer als Ganzes mit 11 bezeichneten Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabemaschine, die hiernach als Tonbandgerät bezeichnet wird. Das Tonbandgerät 11 weist ein Montagegestell mit einem waagerechten Lagerdeck 26 für die Kassetten auf sowie einen magnetischen Übertrager ?8 und einen herabhängend angebrachten umsteuerbaren Antriebsmotor 29, dessen Welle sich durch das Lagerdeck 26 hindurch erstreckt und am Ende eine Antriebsrolle 30 trägt. Langgestreckte Führungsglieder 43 und 44 bestimmen die Lage der Kassette 10 auf dem Lagerdeck 26. Die Kassette weist ein Gehäuse 12 auf, das eine dünne und allgemein rechteckige Umhüllung bildet, in der sich zwei Spulennaben 14, 15, eine Länge Band 17, eine Antriebsrolle 19 für das Antriebsband, zwei Führungsrollen 21, 22 für das Treibband und ein Treibband 24 befinden.

Das Kassettengehäuse 12 ist an seiner Oberseite mit einer öffnung 32 versehen, die sich in eine Kantenwandung in deren Mitte hinein erstreckt, durch welche Öffnung die Antriebsrolle 30 des Tonbandgerätes zugänglich wird. Dieselbe Kantenwandung des Kassettengehäuses ist ferner mit einem Ausschnitt 34 versehen, durch den der Magnetkopf 28 in die Kassette hineinragen kann. Der Ausschnitt 34 wird normalerweise von einer Tür 35 geschlossen gehalten, die auf einem Zapfen 36 nahe an einer Ecke der Kassette verschwenkbar gelagert ist und die eine Torsionsfeder 38 zu schließen sucht, wobei der Ausschnitt 34 zugedeckt wird. Die einander gegenüberstehenden Kantenwanderungen 40 und 41 des Kassettengehäuses, die senkrecht zu der mit dem Ausschnitt 34 versehenen Kantenwandung verlaufen, sind über den größten Teil ihrer Längserstreckung zurückversetzt angeordnet, wobei die Basiswandung freigelegt wird, die von langgestreckten Führungen 43, 44 im Tonbandgerät 11 aufgenommen wird, wodurch die Kassette 10 beim Einsetzen in das Tonbandgerät 11 geführt wird. Die Tür 35 des Kassettengehäuses 12 erstreckt sich über den Drehzapfen 36 hinaus in den abgesetzten Teil der angrenzenden Kantenwandung 40 hinein, während die vordere Kante der entsprechenden Kassettenführung 43 im Tonbandgerät abgeschrägt ist und die Tür 35 gegen die Kraft der Feder 38 in die Offenstellung verschwenkt, wenn die Kassette in das Tonbandgerät eingesetzt wird.

Die Spulennaben 14 und 15 sind im Kassettengehäuse 12 auf zwei parallelen Achsen frei drehbar gelagert. Das Band 17 ist auf die Spulennaben gegensinnig aufgewikkelt. Zwischen den Spulennaben verläuft eine Bandführungsbahn, die von drei Führungsstiften 46, 47, 48 bestimmt wird, von denen je ein Stift an jeder Seite des Ausschnittes 34 des Kassettengehäuses 12 angeordnet ist und das Magnetband von der Spulennabe 14 über den Ausschnitt hinwegführt, während der dritte Stift an derjenigen Kante der Antriebsrollenöffnung 32 angeordnet ist, die am weitesten vom Ausschnitt 34 entfernt gelegen ist, welcher dritte Stift das Band zur Spulennabe 15 führt.

Die Antriebsrolle 19 für das Treibband ist auf einer Achse 50 frei drehbar gelagert, die in die Basiswandung des Kassettengehäuses 12 eingesetzt ist. Diese Antriebsrolle 19 ist um eine zu den Achsen der Spulennaben 14, 15 parallelen Achse drehbar und in der Mitte der Kassette zwischen den Spulennaben angeordnet. Diese Rolle 19 ist in der Mitte des Umfanges mit einer Treibbandführungsnut 52 versehen, die waagerecht auf die Mittellinie der Bandführungsbahn ausgerichtet ist, während der den größeren Durchmesser aufweisende Teil 53 der Rolle in die Antriebsrollenöffnung 32 am

ίο Kassettengehäuse 12 hineinragt. Der Teil 53 der Antriebsrolle 19 für das Treibband erstreckt :.ich über die Bandführungsbahn zwischen den Führungs' 'ften 47, 48, so daß die Treibbandantriebsrolk 19 on der Δ nf rif»Hcrv*l|/» ^A Hoc "TV* η Wa η rlrr^ r* α toc 1 Ί *irirT/»tnii*I"»^r)

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werden kann, ohne daß das Magnetband 17 berührt wird.

Die Treibbandführungsrollen 21 und 22 sind auf den kassettenfesten Achsen 55 und 56 im Kassettengehäuse drehbar gelagert, welche Achsen parallel zur Achse der Treibbandantriebsrolle 19 verlaufen. Die Treibbandführungsrollen 21 und 22 und deren Lagerachsen 55 und 56 sind aus Werkstoffen hergestellt, die einen vorherbestimmten Reibungskoeffizienten aufweisen, so daß zwischen jeder Führungsrolle und deren Lagerachse für einen noch zu erläuternden Zweck eine vorherbestimmte Reibung besteht. Die Treibbandführungsrollen sind an den entgegengesetzten Ecken des Kassettengehäuses an derjenigen Kantenwandung angeordnet, die parallel zu der mit dem Ausschnitt 34 versehenen Kantenwandung verläuft. Jede Treibbandführungsrolle ist in der Mitte des Umfanges mit einer Treibbandführungsnut versehen, die waagerecht auf die Führungsnut 52 an der Treibbandantriebsrolle 19 ausgerichtet ist. Die Antriebsrolle 19 bildet zusammen mit den Führungsrollen 21 und 22 eine Treibbandführungsbahn, die um die Spulennaben 14 und 15 herum über einen mindestens 60° umfassenden Bogen verläuft.

Das Treibband 24 besteht aus einem dünnen, endlosen biegsamen und elastischen Band mit einem gleichmäßi-

4ü gen Querschnitt und verläuft längs der Treibbandführungsbahn um die Antriebsrolle 19 und um die Führungsrollen 21 und 22 herum und steht mit dem Magnetband 17 an den Spulennaben 14 und 15 in Berührung. Das Treibband weist eine relative Dehnbarkeit im Bereich von 0,01 bis 0,25 m/Newton-Meter auf.

Das Treibband 24 ist kürzer bemessen als die Länge der Treibbandführungsbahn beträgt, so daß das Treibband nach dem Einführen in die Führungsbahn eine Vorspannung von mindestens 1,6 Newton aufweist Der mindestens 60° umfassende Kreisbogen der Treibbandführungsbahn an den Spulennaben stellt den notwendigen Kontakt zwischen dem Treibband und dem Magnetband auf den Spulennaben her, so daß mit Sicherheit ein Reibungsantrieb des Magnetbandes 17 und ein Antrieb der Spulennaben 14 und 15 durch das Treibband 24 erreicht wird. Als Folge der Vorspannung des Treibbandes wird zwischen den Führungsrollen 21 und 22 und deren Lagerachsen 55 und 56 eine Reibungsverbindung erzeugt sowie eine Reibungsverbindung zwischen dem Treibband und dem Magnetband, so daß zwischen den genannten Bändern kein Schlupf erfolgen kann. Die Vorspannung des Treibbandes muß eine rasche Beschleunigung und Abbremsung des Magnetbandes ohne Schlupf zulassen. Für das Treibband wird vorzugsweise ein Material gewählt, dessen Reibungskoeffizient in bezug auf das Magnetband größer ist als der Reibungskoeffizient zwischenden Lagen des Magnetbandes, so daß ein Schlupf zuerst

zwischen den Lagen des Magnetbandes auftritt. Fast jedes Material, aus dem das Treibband hergestellt werden kann, erfüllt diese Bedingungen. Bei einer Vorspannung von weniger als 1,6 Newton kann eine rasche Abbremsung zu einem Schlupf zwischen den Lagen des Magnetbandes auf den Spulennaben führen sowie ein Abrollen eines Teiles des Magnetbandes von der Abwickelspule verursachen. Bei einer höheren Vorspannung wird für den Antrieb des Treibbandes eine größere Leistung benötigt, so daß die Vorspannung vorzugsweise weniger als 7 Newton beträgt und der Leistungsbedarf niedrig bleibt.

Wird die Treibbandantriebsrolle 19 nach der Fig. 1 im Uhrzeigersinne gedreht, so wandert das Treibband im Uhrzeigersinne über die Führungsbahn und bewegt das Magnetband 17 von der Nabe 14 zur Nabe 15, wobei die Nabe 14 die Abwickelspule und die Nabe 15 die Aufwickelspule trägt. Die vorherbestimmte Reibung zwischen den Treibbandführungsrollen 21 und 22 und den betreffenden Lagerachsen 55 und 56 bewirkt eine vorherbestimmte Hemmung des Treibbandes bei dessen Bewegung um die Führungsrollen, wobei die Spannung im Treibband beim Lauf um die Führungsrollen herum erhöht wird. Diese erhöhte Spannung bewirkt, daß das Treibband auf Grund seiner Elastizität länger wird, so daß die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der das Treibband um die Aufwickelspule 15 herumwandert, gegenüber der Geschwindigkeit, mit der das Treibband um die Abwickelspule herumwandert. Diese erhöhte Geschwindigkeit bewirkt eine Spannung im Magnetband 17, so daß das Band eine Schlaffheit zwischen den Spulennaben beseitigen kann.

Diese Fähigkeit, einen Durchhang aus dem Band herauszunehmen, kann ausgedrückt werden als ein Verhältnis zwischen der Länge des zusätzlich aufgewikkelten Bandes zur Länge des Bandes, das normalerweise an einer Stelle der Magnetbandbewegungsbahn vorbeiwandert. Damit diese Wirkung erzielt werden kann, muß das Aufwickelverhältnis eine bestimmte positive Größe sein und in den meisten Fällen vorzugsweise mindestens 0,001 m/m betragen. Das Aufwickelverhältnis wird größer mit der Erhöhung der Elastizität des Treibbandes, ändert sich jedoch, wenn die relativen Radien der Spulen auf den Spulennaben sich ändern. Bei der Wanderung um die Bandspulen auf den Naben beschreibt das Treibband einen Kreisbogen mit einem kleineren oder größeren Radius je nach der Menge des auf den Naben aufgewickelten Magnetbandes. Die Geschwindigkeit der Außenseite des mit dem Magnetband auf den Spulennaben in Berührung stehenden Treibbandes ist kleiner als die Durchschnittsgeschwindigkeit des Treibbandes an dessen Mittellinie, wobei der Unterschied größer wird, wenn die Dicke des Treibbandes vergrößert wird und wenn der Radius des Kreisbogens, den das Magnetband auf den Spulennaben verfolgt, kleiner wird. Wird der Radius der Windungen des Magnetbandes auf der Aufwickelspule wesentlich kleiner als bei der Abwickelspule, so wird diese Geschwindigkeitsdifferenz an der Aufwickelspule größer als an der Abwickelspule, so daß die Geschwindigkeitsdifferenz aufgehoben werden kann, die im Treibband von den das Band zwischen den beiden Spulen spannenden Führungsrollen induziert wird, so daß das Aufwickelverhältnis negativ wird und das Band sich von selbst abwickelt. Es hat sich gezeigt, daß bei einem Magnetband mit einer Dicke von 0,025 mm und einer Länge von 97,5 m das Aufwickelverhältnis positiv bleibt,-wenn das Treibband eine relative Dehnbarkeit von 0,022 m/Newton-Meter aufweist, und zwar nur dann, wenn die Dicke des Treibbandes kleiner ist als 6% des Radius der Spulennaben. Weist das Treibband eine geringere Elastizität auf und wird das Volumen des Magnetbandes vergrößert, so wird das Mindestaufwikkelverhältnis bei einem gegebenen Treibband kleiner, so daß auch das Verhältnis der größten zulässigen Treibbanddicke zum Nabenradius kleiner wird.

Das Material und die Querschnittsabmessungen des

ίο Treibbandes sollen so gewählt werden, daß ein positives Aufwickelverhältnis erzielt wird. Das Treibband wirkt als Feder, und obwohl das Aufwickelverhältnis sich mit der relativen Dehnbarkeit des Treibbandes erhöht, so sinkt die Beschleunigungs- und Verlangsamungsgeschwindigkeit merklich ab, da zur Aufnahme der Reckung im Treibband längere Zeit erforderlich ist. Bei einer höheren relativen Dehnbarkeit des Treibbandes treten in diesem kurzzeitige und unerwünschte Geschwindigkeitsschwankungen auf und damit auch bei dem Magnetband. Ist die relative Dehnbarkeit des Treibbandes höher als 0,25 m/Newton-Meter, so können diese auf das Magnetband übertragenen Geschwindigkeitsschwankungen unerwünscht groß werden.
Da die Treibbandantriebsrolle 19 und die Treibbandführungsrollen 21 und 22 symmetrisch angeordnet sind in bezug auf die Spulennaben 14 und 15, so führt eine Umkehrung des Drehsinnes der Treibbandantriebsrolle (d.h. nach der Fig. 1 im Uhrzeigersinne) zu den gleichen Bandantriebsbedingungen. Bei einer solchen Umkehrung des Drehsinnes bewegt sich auch das Magnetband in der umgekehrten Richtung, und obwohl der Spannungsunterschied im Treibband umgekehrt wird, so erreicht die Spannung im Treibband nicht den Wert Null. Die Umsteuerung der Magnetbandbewegung kann daher durchgeführt werden, ohne daß das Magnetband sich von einer Spule löst.

Bei besonderen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen ungefähr 97,5 m eines 0,025 mm dicken und 6,8 mm breiten Magnettonbandes mit einem Polyester-

AO untergrund verwendet wurde, wurde in verschiedenen Treibbändern eine Vorspannung von 4,4 Newton und bei den Treibbandführungsrollen eine gesamte Bremskraft von 0,28 Newton erzeugt. Bei einem Treibband mit einer relativen Dehnbarkeit von 1,25 cmi/Newton-Meter ergab sich eine Magnetbandbeschleuriigung 9750 cm/ see² von 0 bis 25,5 cm/sec bei einem Aufwickelverhältnis von 0,35 cm/Meter. Bei einem Treibband mit einem Elastizitätskoeffizienien von 22 cm/Newton-Meter wurde eine Beschleunigung von 610crn/sec² von 0 bis 25,5 cm/sec und ein Aufwickelverhältnis von 6.25 cm/m erhalten. Treibbänder mit zwischen den genannten Werten liegender relativer Dehnbarkeit wiesen Beschleunigungen und Aufwickelverhältnisse auf, die zwischen den genannten Werten lagen.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, bei der 97,5 m eines 0,025 mm dicken und 6,3 mm breiten Magnettonbandes mit einem Polyesteruntergrund verwendet wurde und die aus der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführung bestand, wurde bei Digitalcomputern benutzt. In diesem Falle sollte betragen die Bandspannung 0,55 Newton, das Aufwickelverhältnis 5 mm/Meter, die Bandbeschleunigung und Verlangsamung 50,8 m/sec² ohne Abwickeln des Bandes von den Spulen, während die größte Geschwindigkeit 6,0 m/sec und das Flattern des Bandes weniger als 5% betragen sollte. Es wurde eine Kassette hergestellt mit Spulennaben 14,15 mit einem Durchmesser von 4,128 cm und mit einem Treibband, das aus Polyurethan bestand und eine

Dicke von 0,15 mm und eine relative Dehnbarkeit von 1,8 cm/Newton-Meter aufwies. Die Vorspannung des Treibbandes wurde mit 4,4 Newton bestimmt, und die Treibbandführungsrollen 21 und 22 und deren Lagerachsen 55 und 56 wurden aus einem Material hergestellt, bei dem eine Reibkraft von 0,14 Newton an jeder Führungsrolle erzeugt wurde. Bei diesen Bedingungen war zum Bewegen des Tonbandes zwischen den Spulen ein Antriebsmoment von nur 0,014 Newton-Meter erforderlich, ferner wurden die Anforderungen an die Bandspannung, das Aufwickelverhältnis und in bezug auf das Flattern des Bandes erfüllt, während die Anforderungen an die Beschleunigung und die Verlangsamung sowie an die Geschwindigkeit um 50% überschritten wurden.

Die F i g. 4 bis b /eigen die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetbandkassette, die als Ganzes mit 60 bezeichnet ist. In den F i g. 4 und 5 ist die Kassette 60 an der Gebrauchsstelle in einem Tonbandgerät dargestellt, das als Ganzes mit 61 bezeichnet ist. Das Tonbandgerät 61 weist ein Chassis mit einem waagerechten Lagerdeck 76 für die Kassette auf sowie einen magnetischen Übertrager 78 und einen herabhängend befestigten umsteuerbaren Antriebsmotor 79. Der Antriebsmotor 79 treibt über eine frei drehbare Rolle 80 ein Schwungrad 81 und eine Bandantriebsrolle 82 an, die durch das Lagerdeck 76 nach oben hindurchragt. Langgestreckte Führungen 84 und 85 bestimmen die Lage der Kassette 60 auf dem Kassettenlagerdeck 76.

Wie bei der ersten Ausführungsform weist die Kassette 60 ein Gehäuse 62 auf, das eine dünne und allgemein rechteckige Umschließung bildet, in der zwei Spulennaben 64,65, ein Magnetband 67, eine Treibbandantriebsrolle 69, zwei Treibbandführungsrollen 71, 72 und ein Treibband 74 enthalten sind. Dieses Kassettengehäuse ist gleichfalls mit einem Ausschnitt 87 versehen, durch den das Tonband für den magnetischen Übertrager zugänglich ist. Dieser Ausschnitt wird normalerweise von einer auf einem Zapfen 89 drehbar gelagerten Tür 88 verschlossen. Eine Torsionsfeder 90 sucht die Tür 88 in die Schließstellung zu bewegen, die in die Offenstellung bewegt wird, wenn die Kassette in das Tonbandgerät eingesetzt wird, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben. Das Magnetband wird von drei Führungsstiften 92, 93 und 94 zwischen den Spulennaben 64 und 65 und über den Ausschnitt 87 hinweggeführt.

Die Spulennaben 64 und 65. die Treibbandantriebsrol· Ie 69 und die Treibbandführungsrollen 71 und 72 sind in derselben Weise angeordnet wie bei der ersten Ausführungsform, und das Treibband 74 weist die gleichen Eigenschaften auf wie das Treibband 24 der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist jedoch eine Transport- und Andruckrolle 96 auf der Mittellinie der Kassette zwischen der Treibbandantncbsrolle 69 und der mit dem Ausschnitt versehenen Kante der Kassette angeordnet. Um diese zusätzliche Rolle aufnehmen zu können, ist das Kassettengehäuse 62 breiter bemessen als bei der ersten Ausführungsform, so daß die Orte der Spulennaben 64, 65, der Treibbandantriebsrolle 69 und der Treibbandführungsrollen 71, 72 in bezug auf einander unverändert bleiben. Ferner erstreckt sich die Antriebsöffnung 98 weiter in die obere Wandung der Kassette hinein, um die Treibbandantriebsrolle 69 und die Transport- und Andruckrolle 96 aufnehmen zu können, und ferner erstreckt sich diese öffnung in die Basiswandung des Kassettengehäuses hinein, so daß Platz für die Antriebswelle 82 vorhanden ist.

Die Transport- und Andruckrolle 96 ist auf einer von der Basiswandung des Kassettengehäuses 62 abgehenden Lagerachse 97 frei drehbar gelagert. Ein einen kleineren Durchmesser aufweisender Teil 100 dieser Rolle 96 ist auf die Bewegungsbahn des Magnetbandes ausgerichtet und aus einem elastischen Material hergestellt, welcher genannte Teil das Band 67 gegen die Antriebswelle 82 drückt, während ein einen größeren Durchmesser aufweisender Teil 101 sich in die Antriebsöffnung 98 über der Magnetbandbewegungsbahn hinein erstreckt, so daß dieser Teil 101 weder mit dem Magnetband noch mit der Antriebswelle 82 in Berührung gelangt. Die Treibbandantnebsrolle 6>9 erstreckt sich in die Antriebsöffnung 98 hinein und steht am Umfang mit dem größeren Teil 10t der Transport- und Andruckrolle 96 in Berührung. Wie bei der ersten Ausführungsform sind die Treibbandantnebsrolle 69 und die Treibbandführungsrollen 71, 72 am llmfang mit einer Bandführungsnut versehen, die auf die Mittellinie der Bewegungsbahn des Magnetbandes ausgerichtet ist, so daß das Treibband 74 das Magnetband an den Spulennaben 64,65 in der Mitte der Bandbreite berührt.

Eine Drehung der Antriebswelle 82 nach der Fig.4 im Uhrzeigersinn durch den Antriebsmotor 79 bewirkt, daß das Magnetband zwischen der Antriebswelle und dem schmaleren Teil 100 der Rolle 96 angetrieben und von der Nabe 64 zur Nabe 65 transportiert wird.

Der breitere Teil 101 der Rolle 96 überträgt den

jo Antrieb auf die Treibbandantriebsrolle 69, die hierbei nach der F i g. 4 im Uhrzeigersinne gedreht wird, so daß das Treibband 74 seine Führungsbahn im Uhrzeigersinne durchwandert, wobei das Magnetband von der Spulennabe 64 abgewickelt und auf die Spulennabe 65 aufgewickelt wird. Die Magnetbandgeschwindigkeit wird bestimmt von der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswelle 82. während die Treibbandgeschwindigkeit bestimmt wird von der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswelle, von den Radien des engen und des weiten Teiles der Rolle 96, vom Radius der Treibbandantriebsrolle 69 und von demjenigen Radius, an dem das Treibband 74 mit der Treibbandantriebsrolle in Berührung steht. Zum Spannen des Magnetbandes 67 und zum Aufwickeln des Bandes auf die Aufwickelspule muß das Magnetband von der Abwickelspule 64 durch das Treibband langsamer abgewickelt werden als die Antriebswelle das Magnetband antreibt, und das Magnetband muß vom Treibband auf die Aufwickelspule mindestens so rasch aufgewickelt werden wie die Antriebswelle das Magnetband antreibt. Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, bewirkt die von den Führungsrollen 71, 72 eingeführte unterschiedliche Treibbandspannung, daß das Treibband 74 das Magnetband von der Abwickelspule 64 langsamer abwickelt als das Band auf die Aufwickelspule 65 aufgewickelt wird. Ein ordnungsgemäßes Ab- und Aufwickeln des Magnetbandes wird daher erzielt, wenn die Radien der Andruckrolle 96 und der Treibbandantriebsrolle 69 in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen, so daß die Umfangsgeschwindigkeit am Radius der Treibbandantnebsrolle, an der das Treibband anliegt, größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswelle 82. Das Verhältnis der Differenz dieser Umfangsgeschwindigkeiten zur Umfangsgeschwindigkeit der Bandantriebs-

welle (d. h. der Prozentsatz des Überantriebs des Treibbandes) wird vorzugsweise gleich dem Aufwickelverhäitnis bemessen, so daß die Magnetbandspannung zwischen der Antriebswelle und der Aufwickelspule

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gleich der Magnetbandspannung zwischen der Abwikkelspule und der Bandantriebswelle ist. Bei einer höheren relativen Dehnbarkeit des Treibbandes 74 erhöht sich die zulässige Differenz zwischen diesen Umfangsgeschwindigkeiten, da das Aufwickelverhältnis gleichfalls größer wird. Die Bandtransport- und Andruckrolle 96 und die Treibbandantriebsrolle 69 können auch mit Abstand voneinander angeordnet und gesondert angetrieben werden, wenn die Geschwindigkeitsbeziehungen aufrechterhalten werden.

Wie bei der ersten Ausführungsform gestattet die Symmetrie des Aufbaus der Kassette 60 eine Beschleunigung und eine Abbremsung sowie einen raschen Antrieb des Magnetbandes 67 nach beiden Richtungen zwischen den Spulen 64, 65 mit den gleichen Antriebsbedingungen. Der Antrieb des Magnetbandes durch die Bandantriebswelle verhindert das Auftreten

von ruckweisen Bewegungen des Magnetbandes, so daß die Wiedergabetreue der Aufzeichnung erhöht wird. Ferner kann das Gerät 61 mit dem Antriebswellenantrieb zum Durchführen einer Aufzeichnung auf dem Magnetband 67 benutzt werden, wonach die Kassette 60 in das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gerät 11 mit direktem Antrieb eingesetzt werden kann, mit dem eine Wiedergabe und eine Suche mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit Magnettonbändern beschrieben wurden, so soll der in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen gebrauchte Ausdruck »Band« Mikrofilme, Papierbänder oder andere biegsame Streifen umfassen, wie Bänder und Bahnenmaterial, das zwischen zwei Spulen hin und her befördert werden soll.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bandkassette mit zwei Spulennaben, die im Kassettengehäuse auf zwei parallelen, einen Abstand voneinander aufweisenden Achsen drehbar gelagert sind, mit einem Band, das auf die Spulennaben unter Ausbildung von Bandwickeln gegensinnig aufgewickelt ist und das sich längs einer zwischen den Bandwickeln verlaufenden Bandbewegungsbahn erstreckt, mit zwei Treibbandführungsgliedern, die im Kassettengehäuse befestigt sind und von denen je eines in der Nähe jeder Spulennabe an der einen Kante des Kassettengehäuses angeordnet ist, mit einer im Betrieb zwischen den Spulennaben mit Abitand und achsparallel zu diesen nah an der gegenüberliegenden Kante des Kassetiengehäuses wirksam werdenden Treibbanüantriebsrolle, die zusammen mit den Bandwickeln und den Treibbandführungsgüedern eine Führungsbahn für das Treibband bestimmt, die von der Treibbandantriebsrolle aus über einen mindestens 60° umfassenden Kreisbogen um den Umfang jeder Spulennabe zu den beiden Treibbandführungsgliedern verläuft, mit einem elastischen, vorgespannten endlosen Treibband, das sich längs der Treibbandführungsbahn erstreckt und mit den Bandwickeln auf den Spulennaben in Berührung steht, und mit mindestens einem Reibungsbremsglied, das bei der Bewegung des Treibbandes entlang der Führungsbahn auf das Treibband eine Bremskraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (19; 69) für das, endlose Treibband (24: 74) im Kassettengehäuse (12; 62) auf einer kasseitenfesten Achse (50) drehbar gelagert ist und die Treibbandführungsbahn mit Abstand von der an der gegenüberliegenden Kante der Kassette verlaufenden Bandbewegungsbahn festgelegt ist, wobei die Treibbandführungsbahn von der Antriebsrolle (19; 69) aus zwischen den Spulennaben (14, 15; 64, 65) hindurch zu den beiden Treibbandführungsgliedern (21, 22; 71, 72) an der einen Kante der Kassette verläuft, daß die relative Dehnbarkeit des Treibbandes (24, 74) im Bereich von 1,0 bis 25,0 cm/Nm liegt, und seine Vorspannung den Wert von mindestens 1,6 N aufweist, und daß das mindestens eine Reibungsbremsglied auf das Treibband (24; 74) in demjenigen Teil der Treibbandführungsbahn einwirkt, der sich zwischen der Kontaktstelle des Treibbandes (24; 74) mit dem Band (17; 67) auf einer der Spulennaben (14; 64) und um die Treibbandführungsglieder (21, 22; 71, 72) herum bis zur Kontaktstelle des Treibbandes (24; 74) mit dem Band (17; 67) auf der anderen Spulennabe (15; 65) erstreckt, wobei die Bremskraft des mindestens einen Reibungsbremsgliedes im Zusammenhang mit der relativen Dehnbarkeit des Treibbandes (24; 74) ein Aufwickelverhältnis für loses Band (17; 67) von mindestens 1,0 mm/m vorsieht.

2. Bandkassette nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reibungsbremsglieder vorgesehen sind, von denen je ein Glied auf das Treibband (24; 74) an jedem der Treibbandführungsglieder (21,22; 71,72) einwirkt.

3. Bandkassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibbandführungsglieder und die Reibungsbremsglieder zwei Treibbandführungsrollen (21, 22) bilden, die auf ortsfesten

Achsen (55, 56) drehbar gelagert sind, und daß zwischen den genannten Rollen und Achsen eine vorbestimmte Reibung (Bremskraft) erzeugt wird.

4. Bandkassette nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibbandantriebsrolle (19; 69) mit einem kleineren Durchmesser aufweisenden Treibbandführungsteil (52), der von der Bandbewegungsbahn einen Abstand aufweisend auf diese ausgerichtet ist, sowie mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil (53) versehen ist, der sich über die Bandbewegungsbahn erstreckt, und daß das Kassettengehäuse (12) mit einer Antriebsöffnung (32) versehen ist, durch die hindurch eine Antriebsrolle mit dem den größeren Durchmesser aufweisenden Teil der Treibbandantriebsrolle (19) in Eingriff bringbar ist

5. Bandkassette nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Andruckrolle (%) vorgesehen ist, die mit einer Antriebswelle (82) im Eingriff steht und im Kassettengehäuse (62) auf die Bandbewegungsbahn längs einer Kante des Kassettengehäuses (62) ausgerichtet drehbar gelagert ist, und d?Q das Kassettengehäuse (62) mit einer Antriebsöffnung (98) versehen ist, durch die hindurch das Band über eine Antriebswelle (82) im Zusammenwirken mit der Andruckrolle (96) antreibbar ist.

6. Bandkassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibbandantriebsrolle (69) am Umfang mit der Andruckrolle (96) in Berührung steht und von dieser antreibbar ist und daß die Radien der Andruckrolle (96) und der Treibbandantriebsrolle (69) so bemessen sind, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Treibbandantriebsrolle (69) an dem Radius, an dem die Rolle (69) das Treibband (74) antreibt, größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Andruckrolle (96) an dem Radius, an dem die Antriebswelle (82) die Andruckrolle (96) antreibt.