DE2261648A1

DE2261648A1 - Vorrichtung zur umwandlung von zugspannungen

Info

Publication number: DE2261648A1
Application number: DE19722261648
Authority: DE
Inventors: Joseph John Neff
Original assignee: Bell and Howell Co
Current assignee: Datatape Inc
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-12-16
Publication date: 1973-07-19
Also published as: DE2261648C2; GB1410619A; US3787690A

Description

EISENFÜHR4SPEISER 'Ji^ ^L «·«,

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UNS. ZEICHEN : B 235

ANMELDER/iNH: Bell & Howell Company
Aktenzeichen: Neuanmeldung

datum: 15. Dezember 1972

Bell & Howell Company, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Illinois, 7100 McCormick Road, Chicago, Illinois, Vereinigte Staaten von Amerika

Vorrichtung zur Umwandlung von Zugspannungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fühlervorrichtung zur Umwandlung von Zugspannungen in bewegten Bändern, Gewebebahnen, Fäden od. dgl. Sie beschäftigt sich insbesondere mit einer Fühlervorrichtung für die Feststellung des augenblicklichen Spannungszustandes in magnetischen Aufzeichnungsbändern an einer gewünschten Stelle des Bandtransportweges durch ein Präzisions-Bandgerät. " .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zugspannung in Bändern, insbesondere Magnetbändern in einem Präzisions-Bandgerät so genau abzufühlen, daß die Bandspannung an den Schreibköpfen innerhalb vorgegebener Spannungsgrenzen geregelt werden kann.

Magnetbänder sind relativ elastisch. Schwankungen der

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Bandspannung an den Lese- und Schreibköpfen eines Bandgerätes können die Möglichkeit der zufriedenstellenden Wiedergabe der auf einem Bandgerät aufgezeichneten Information auf dem selben oder einem anderen Bandgerät mit derselben oder einer unterschiedlichen Bandgeschwindigkeit ungünstig beeinflussen. Wenn z.B. analoge Information mit ziemlich hoher Frequenz zur späteren Wiedergabe und Analyse aufgezeichnet werden soll, wie es z.B. bei einem komplizierten technischen Prüfverfahren der Fall sein kann, so soll die Signalfrequenz bei der Wiedergabe mit der Signalfrequenz während der Aufzeichnung übereinstimmen. Falls die Bandspannunq bei der Wiedergabe merklich verschieden ist von der Bandspannung bei der Aufzeichnung, unterscheidet sich die Frequenz des wiedergegebenen Signals von der ursprünglichen Signalfrequenz. Außerdem erzeugen Schwankungen der Bandspannung während Aufzeichnung aider Wiedergabe scheinbare Änderungen der Signalfrequena. Diese Effekte werden dadurch verursacht, daß die Bandelastizität sich an Spannungsänderungen mit Änderungen der Bandlänge anpaßt, so daß mehr oder weniger Band als erforderlich in einem gegebenen Zeitabschnitt die Lese-und Schreibköpfe passiert.

Die nachteiligen Wirkungen der Änderungen der Bandspannung treten auch bei der Aufzeichnung digitaler Information auf, insbesondere wenn digitale Information mit hoher Packungsdichte aufgezeichnet wird.

Bei bekannten Präzisions-Bandgeräten wurden verschiedenartige Bandspannungsfühler verwendet. Im allgemeinen waren die bekannten Fühler relativ groß und jeweils Ln einer Form ausgebildet, die für den besonderen Antriebsmechanismus, mit dem zusammen der Fühler benutzt wurde, eigentümlich war. Daher war es innerhalb des Produktionsprogramms eines einzelnen Bandgeräte-Herstellers üblich,

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daß die Zugspannung'sfühler für verschiedene Bandgeräte-Modelle oder Modelle des Transportmechnismus' unterschiedlich ausgebildet waren. Bekannte Fühlervorrichtungen waren ferner für spezielle Anordnungen des Bandweges bestimmt; da der Bandweg sich von Modell zu Modell unterschied, ergaben sich Unterschiede, in der Spannungsfühler-Vorrichtung. Weiterhin wurden bei bekannten Bandgeraten die Spannungsfühler als im wesentlichen feste Hauptbestandteile des Transportteiles am Bandgerät ausgebildet, und solche Fühler konnten für die Reparatur oder zur Auswechslung nicht rasch entfernt werden. Ferner waren die bekannten Spannungsfühler nicht leicht auf die verschiedenen Zugspannungsgrenzen der verschiedenen Bandtypen und Bandbreiten einstellbar; wenn die Dehnung des Bandes in annehmbar engen Grenzen gehalten werden soll, so ändern sich die erlaubten Werte der Zugspannungskräfte mit dem Bandtyp und der Bandbreite. Außerdem machte die Größe der bekannten Spannungsfühler die Herstellung kompakter tragbarer Präzisions·» -Bandgeräte schwierig. Ferner ließ die Genauigkeit bei vielen bekannten Spannungsfühlervorrichtungen zu wünschen übrig.

Die vorliegende Erfindung liefert eine verbesserte Fühlervorrichtung für die Wandlung von Zugspannungen in Magnetbändern, insbesondere für die Benutzung als Bestandteil eines tragbaren Präzisions—Bandgerätes.« Darüber hinaus liefert die Erfindung allgemein eine verbesserte· Fühlervorrichtung für Zugspannungen in bandförmigem Material«

Die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Wandlung· von Zugspannungen ist kompakt und im wesentlichen derart in. sich abgeschlossen, daß sie als ein Standard-Modul bau

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teil bei verschiedenen Formen des Bandtransports und bei verschiedenen Bandgeräten verwendet werden kann. Das Ausgangssignal des erfindungsgemäßen Wandlers ändert sich im wesentlichen linear mit der Bandspannung, wodurch der Wandler für eine Vielzahl von Typen des Bandantriebs und der Regelschaltung für den Band antrieb brauchbar wird; im Bedarfsfall kann jedoch das Ausgangssignal des Wandlers so eingerichtet werden, daß es sich in jeder gewünschten Beziehung mit der Bandspannung ändert.

Der erfindungsgemäße Wandler eignet sich für viele verschiedene Anordnungen des Bandweges. Wegen seiner Kompaktheit kann der Wandler an verschiedenen Stellen längs des Bandweges angebracht werden, nach Bedarf mit Abstimmung auf andere Faktoren als Größe, Aufbau oder Funktion des Spannungsfühlers. Vorzugsweise besitzt jedoch die Anordnung des Bandweges an der Stelle des Wandlers eine besondere geometrische Form für den besten und den genauesten Betrieb des Wandlers, aber sogar die Geometrie des Bandweges an der Stelle des Wandlers bietet im Bedarfsfalle Wahlmöglichkeiten für die Konstruktion.

Der ModulCharakter des erfindungsgemäßen Wandlers macht nötigenfalls leichte Reparatur oder Auswechslung möglich. Ferner ist der Wandler leicht auf Grenzwerte der Spannungskräfte einstellbar, die auf verschiedene Bandtypen und Bandbreiten einwirken dürfen.

Insgesamt ergibt die vorliegende Erfindung einen kompakten, modularen , wirksamen und genauen Spannungswandler, der insbesondere für tragbare Präzisions-Bandgeräte und -Bandtransporte brauchbar ist. Die Kon-

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struktion des Wandlers ist einfach, wodurch Zuverlässigkeit in der Arbeitsweise und wirtschaftliche Herstellung erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Wandlung von Zugspannungen in Bändern enthält eine durch ein bewegtes Band, in dem die Zugspannung gemessen werden soll, ergreifbare Führung, auf welche durch die Zugspannung in dem Band Kräfte übertragen werden. Die Führung wird von einem Träger gehalten, der in Abhängigkeit von den an der Führung angreifenden Bandspannungskräftenum eine Achse drehbar ist. Ein Begrenzer für die Drehung des Trägers um seine Achse wird durch eine geeignete Vorrichtung, vorzugsweise einen Anschlag, gebildet. Eine koaxial mit dem Träger angeordnete und mit dem Träger gekoppelte elastische Vorrichtung spannt den Träger um seine Achse in Richtung des Begrenzers und gegen die an der Führung angreifenden Bandspannungs- · kräfte. Ein elektrischer Signalgeber ist mit dem Träger gekoppelt und erzeugt ein Anzeigesignal für die Winkelstellung des Trägers, die zusammen mit der benutzten Federkonstante der elastischen Vorrichtung und' der Geometrie des Bandweges bei der Bewegung zu und von der Führung ein Maß der Zugspannung in einem an der Führung angreifenden Band darstellt.

Der hier benutzte Ausdruck "Band" bezieht sich sowohl auf Streifenförmige Bahnen (Z.B.Magnetbänder) als auch auf Metallfäden (z.B.Draht).

Die oben erwähnten und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindungen werden in der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung

für den Bandtransport mit zwei erfin- ,

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dungsgemäßen Wandlern;

Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild für die Verwendung des erfindungsgemäßen Wandlers zur Regelung eines Spulenantriebs-Motors in einer Transportvorrichtung nach Fig.l;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht,' teilweise im Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers;

Fig. 4 eine Teilansicht von dem oberen Abschnitt des Wandlers in Fig.3;

Fig. 5 eine Draufsicht mit weggebrochenen Teilen auf den Wandler in Fig.3;

Fig. 6 eine Teilansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 3, die den Signalgenerator des Wandlers darstellt; und

Fig» 7 eine Draufsicht längs der Linie 7-7 in Fig. 3 mit der Darstellung der Lichtmodulatorscheibe.

In Fig. 1 enthält eine Vorrichtung für den Bandtransport 10 eine Vorratsspule 11 und eine Aufnahmespule 12, die mit geeigneten Spulenkernen 13 bzw. 14 auf den Antriebswellen der entsprechenden Motoren befestigt sind (in Fig. 1 nicht dargestellt, aber siehe Motor 15 in Fig.2, bei welchem der Spulenkern 13 zur Befestigung der Spule 11 auf der Motorwelle 16 dient). Die Bandvorrats-und Aufnahmespulen sitzen über einer Transport-Frontplatte 17. Ein Magnetbandstreifen 18 ist auf einem festgelegten Bandweg von der Vorratsspule 11 zur Aufnahmespule 12 geführt. Der Bandweg führt hinter einem Kopfträger 19 vorbei, der vorzugsweise geeignete Aufzeichnungs-Abspiel-und Löschköpfe enthält. Längs des Bandweges von der Vorratsspule zur Aufnahmespule enthält der Bandweg die Lei.trollen 20,21 und 22 zwischen der Vorratsspule und dem Kopfträger. Eine Führungsrolle 22 ist in Verbindung mit einer Bandantriebsachse 23 angeordnet, die in der Nähe des Köpfträgers 19 auf der der Versorgungsspule zugewandten Seite liegt. Eine

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zweite Bandantriebsachse 24 ist in der Nähe der anderen Seite des Kopfträgers in Verbindung mit einer Leitrolle 25 angeordnet. Der Bandweg enthält außerdem zwei zusätzliche Leitrollen 26 und 27, an dem Bandweg zur Aufnahmespule. Vorzugsweise verläuft"der Bandweg im wesentlichen symmetrisch zu dem Kopfträger, wie in Fig. 1 dargestellt.

Ein Bandspannungswandler 28 liegt auf dem Bandweg zwischen den Leitrollen 20 und 21, und ein zweiter Bandspannungswandler 29 liegt auf dem Bandweg zwischen den Leitrollen 26 und 27. Wie weiter unten näher erläutert wird, hält jeder Bandspannungswandler in der Transportvorrichtung 10 das Band 18 in dem benachbarten Abschnitt des Bandweges innerhalb festgelegter relativ enger Bremswerte der Bandspannung, fühlt den Momentanwert der Bandspannung, erzeugt ein die gefühlte Bandspannung anzeigendes Kontrollsignal, und bildet eine Pufferspeicherkapazität für das Band 18 in dem Fall, das die benachbarte Bandspule der benachbarten Bandantriebsachse vorlaufen oder nachhinken will.

Aus Fig.l ist ersichtlich, daß die Bandantriebsachsen 23 und 24, die jeweils durch einen üblichen, nicht zur vorliegenden Erfindung gehörenden Mechanismus angetrieben werden, so angeordnet sind, das der Bandweg zwischen den Bandantriebsachsen über die Front des Kopfträgers führt. Weiterhin liegen die Längsrollen 22 und 25 relativ zu den Bandantriebsachsen 23 bzw. 24 derart, daß das Band eine ausgeprägte Schlaufe um den Umfang der Antriebsachsen bildet. Die Transportvorrichtung 10 ist durch das Fehlen von Klemmwaisen in Verbindung mit den Antriebsachsen 2 3 und 24 gekennzeichnet, und cjeignetes Angreifen des Bandes 18 an einem wesentlichen Teil des Umfange» jeder der Antriebsachsen 23 und 24 wird bei

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der Transportvorrichtung 10 durch die Spannungswandler 28 bzw. 29 bewirkt.

In Fig. 3 enthält ein Spannungswandler 29, der im wesentlichen mit dem Wandler 28 im Aufbau identisch ist, ein Gehäuse 30, das eine Kammer 31 für einen Signalgenerator 32 bildet. Die durch As Gehäuse gebildete Kammer 31 ist an einer Seite offen, aber praktisch im wesentlichen mit einem Deckel 33 geschlossen. Ein oberer Abschnitt des Gehäuses 30 bildet drei Befestigungsansätze 34, die vorzugsweise um jeweils 120 gegeneinander versetzt rings um den Umfang des oberen Abschnittes des Gehäuses angeordnet sind. Jeder Ansatz besitzt ein Loch 35, so daß das Gehäuse zum Beispiel durch Schrauben 36 an der Unterzeite einer innerhalb der Transportvorrichtung gelegenen Bandtransport-Rahmenplatte 37 für die Frontplatte 17 befestigt werden kann.

Das Gehäuse bildet an seinem unteren Ende eine Manschette 39, die sich von der Kammer 31 weg erstreckt. Eine Aufbohrung 40 führt durch die Manschette von der Kammer koaxial mit einem Loch 41 durch den oberen Abschnitt des Gehäuses.

Zwei Kugellager 42 und 43 liegen in der Bohrung 40 bzw. der Öffnung 41 und halten drehbar eine Hohlwelle 44, die sich durch die Kammer 31 von einer Nabe 45 über dem Kugellager 43 erstreckt. Die Nabe 45 bildet ein Auflager für eine Trägerplatte 46, auf welcher zwei Führungsrollen 47, von denen nur eine in Fig. 3 geneigt ist, befestigt sind. Eine Deckplatte 48, durch welche sich die Führungsrollen erstrecken, ist ebenfalls auf der Trägerplatte 46 befestigt. Beim Betrieb liegt der Deckel 48 innerhalb einer Öffnung 49 in der Bandtransport-Frontplatte, so daß die Außenfläche der Frontplatte und die obere Fläche des Deckels 48 in einer Ebene lie-

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Wie man am besten in den Figuren 1 und 4 erkennt, sind die Führungsrollen 47 auf dem Träger 46 drehbar um parallele Achse befestigt, die parallel zu der Rotationsachse der Nabe 45 liegen. Die Achsen der Führungsrollen 47 liegen in gleichem Abstand von und auf entgegengesetzten Seiten der Rotationsachse der Nabe 45, so daß die Achsen der Nabe und der Führungsrollen sämtlich in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die Trägerplatte 46 besitzt eine zentrale Öffnung 50, die einen Ansatz 51 aufnimmt, der sich von der Nabe 45 aufwaärts und konzentrisch zu der Rotationsachse der Nabe erstreckt. Die Trägerplatte wird von Schrauben 52 nach unten gegen die Nabe gedrückt, wobei die Schrauben durch die Trägerplatte in einem Klemmring

53 geschraubt sind, der einer unterschnittenen Schulter

54 der Nabe anliegt.

In Fig. 3 erstreckt sich die innere Bohrung 55 der Welle

44 durch die Nabe 45 und deren Ansatzstück 51. Eine Torsionsfeder 56 liegt in der Bohrung 55 und wird vorzugsweise durch mehrere. Windungen einer Drahtseite oder dergleichen gebildet, die in Form' einer langgezogenen Drahtschlaufe angeordnet sind. Das obere Ende der Feder 56 greift über einen Lagerstift 57, der mit der Nabe

45 vorzugsweise innerhalb des Ansatzstückes 51 verbunden ist. Das untere Ende der Feder 56 greift über einen unteren Lagerstift 58, der sich quer durch eine Bohrung 59 durch einen koaxialen Ansatz 60 eines Einstellknopfes 61 erstreckt.

Die Gehäusemanschette.39 besitzt einen Abschnitt 62, mit verringertem äußeren Durchmesser an ihrem unteren

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Ende unterhalb einer nach unten weisenden Schulter 63. Der Einstellknopf 61 besitzt einen Innendurchmesser, der sich nach dem oberen breiten Ende des Knopfes öffnet und der dem Abschnitt der Manschette 39 mit verringertem Durchmesser angepaßt ist. Die Spannung der Feder drückt das obere Ende des Knopfes 61 derart gegen die Schulter 63, daß der Einstellknopf 61 auf der Manschette 39 gedreht werden kann, um die von der Feder 56auf die Trägerplatte 46 ausgeübte Torsionsspannungskraft einzustellen. Die Außfentieile des Einstellknopfes 61 sind wie bei 64 dargestellt, gerieft, um das von Hand betätigte Richten der Winkelstellung des Knopfes relativ zu dem Gehäuse 30 zu erleichtern. Ein Klemmelement 65 ist verbunden mit einer Arretierschraube 66, die über dem oberen Ende des Einstellknopfes 61 in die Manschette 39 geschraubt ist. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, besitzt das äußere Ende des Einstellknopfes 61 einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser der Manschette 39 über der Schulter 63. Anziehen der Schraube 66 gegen die Manschette 39 senkt das Klemmelement 65 klemmend gegen das äußere des Einstellknopfes, so daß der Einstellknopf in einer gewünschten Winkelposition relativ zum Gehäuse 30 festgehalten wird.

In Fig. 4 erstrecken sich zwei Anschlagbolzen 68. von dem oberen Teil des Gehäuses 30 unter dem Klemmring 53 nach oben. Jeder Anschlagbolzen 68 ist vorzugsweise rings um den Umfang mit einem Gummireifen 69 ausgerüstet, der in den Fig. 4 und 5 aber nicht in Fig. 3 eingezeichnet ist. Die Anschlagbolzen und ihre Reifen bilden zwei einander entgegengesetzte Grenzen für die Drehbewegung der Trägerplatte 46 um ihre Drehachse. Vorzugsweise sind die Anschlagbolzen so angeordnet, daß sich der Träger um etwa 120 drehen kann. Die Anschlagbolzen bilden zusammen mit der Nabe 45 die Grenzen der Winkelbewegung des

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Trägers mittels eines Fingers 70, der sich radial von der Nabe unterhalb des Klemmrings 53 hinreichend weit erstreckt, um gegen die die Anschlagbolzen ^umgebenden Reifen zu treffen.

Beim Betrieb des Gerätes bilden die Anschlagbolzen 68 nur eine Grenze für die Drehbewegung der Trägerplatte 46, und zwar die Grenze bei vollständig abwesender Spannung in dem Band 18. Im Aufbau des Wandlers sind zwei Anschlagbolzen vorgesehen, so daß derselbe Mechanismus für jeden der Wandler 28 und 29 in der Transportvorrichtung 10 benutzt werden kann. D.h. wenn ein Wandler die bei 28 in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt, so ist der Wandler ein linksgängiger Wandler,- während

er bei 29 in Fig. 1 gezeigter Stellung ein rechtsgängiger Wandler ist. In einem rechtsgängigen Wandler dreht sich der Träger 46 mit steigender Bandspannung im Uhrzeigersinn, während in einem lingsgängigen Wander die Drehbewegung des Trägers 46 mit steigender Bandspannung gegen den Uhrzeigersinn erfolgt.

Der Signalgenerator 32 gehört vorzugsweise zum elektrooptischen Typ und enthält eine lichtmodulierende Scheibe 71, die auf der Welle 44 in der Kammer 31 befestigt ist und sich mit der Welle dreht. Die Befestigung der lichtmodulierenden Scheibe auf der Welle erfolgt über eine Scheibennabe 72, die an der Welle mit einer Stellschraube 73 befestigt ist. Die Scheibe 71 erstreckt sich radial von der Welle 44 in die Kammer 31 über zwei Fotozellen 74 und 75, die im Winkel zur Welle 44 gegeneinander versetzt sind. Die Fotozellen sind auf einem Schaltungsbrett 76 befestigt, welches seinerseits auf dem Gehäuse 30 über zwei Abstandsbolzen 77 befestigt ist«. Wie aus Fig. 3 am besten hervorgeht, erstreckt sich das Schaltungsbrett 76 aus der Kammer 31 heraus durch eine für

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diesen Zweck im unteren Abschnitt des Deckels 33 vorgesehene Öffnung und dient zur Verbindung des Wandlers mit der Schaltung der Bandtransportvorrichtung 10 durch ein geeignetes Verbindungsstück, das mit dem freien Ende des Schaltungsbrettes verbunden ist und mit mehreren Zuleitungen 78, die vorzugsweise

auf dem Schaltungsbrett befestigt sind, zusammen wirkt. Eine Lichtquelle 79 liegt oberhalb der Scheibe 71 und wird vorzugsweise von einem Isolierstück 80 getragen, das auf dem Schaltungsbrett 76 mit zwei Abstandsbolzen 81 befestigt ist. Zwei Lichtrohre 82 erstrecken sich in entgegegesetzte Richtungen von der Lichtquelle bis knapp oberhalb der Modulatorscheibe 71 und sind auf die Fotozellen 74 bzw. 75 ausgerichtet. Die Lichtquelle 79 kann nach Bedarf zur Erzeugung sichtbarer oder unsichtbarer Lichtstrahlung benutzt werden. Es ist jedoch hervorzuheben, daß anstelle der einzelnen mit Lichtrohren ausgestatteten Lichtquelle, die in den Zeichnungen dargestellt ist, auch bei Bedarf zwei Lichtquellen in einem Signalgenerator für den erfindungsgemäßen Wandler benutzt werden können.

Fig. 7 stellt die Draufsicht auf eine lichtmodulierende Scheibe 71 dar. Der Umfang der Scheibe ist in drei diskrete Bereiche 83,84 und 85 geteilt, die sich im wesentlichen über einen gleich großen Winkelbereich um die Welle 44 erstrecken. Der Scheibenbereich 83 ist völlig lichtundurchlässig und kann keine nennenswerte Lichtmenge übertragen. Der Scheibenbereich 84 ist transparent. Der Scheibenbereich 85 ist so ausgebildet, daß die Scheibe in diesem Abschnitt ihres Umfangs variable Durchlässigkeit besitzt, die längs des Umfangs der Scheibe zunimmt. Vorzugsweise variiert die Durchlässigkeit der Scheibe 71 im Bereich 85 linear pro Grad des Umfangsbogens der Scheibe. Diese variable Durchlässigkeit des

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Scheibenbereich.s 85 ist in Fig. 7 durch den wechselnden Abstand der Gitterlinien auf der Scheibe dargestellt.

Fig. 7 zeigt ferner, daß die Nabe 72 für die Scheibe 71 mit zwei Gewindelöchern 86 versehen ist, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und zu einer Nabenbohrung 87 führen, durch welche die Welle 44 geht. Die Anordnung von zwei Löchern 86 für die Stellschraube 7 3 ermöglicht die Benutzung eines einzigen Scheibenbauteils in erfindungsgemäßen Wandlern unabhängig davon, ob die Wandler in dem beschriebenen Sinn linksgängig oder rechtsgängig sind. D.h., die Lichtmodulatorscheibe würde bei einem linksgängigen Wandler mit der. Unterseite nach oben befestigt werden, verglichen mit der Anordnung in Fig.3 für einen rechtsgängigen Wandler.

Die Lichtmodulatorscheibe des erfindungsnemäßen Wandlers ist auf der Welle 44 so befestigt, .daß beim Anschlag des Fingers 70 an den Anschlagbolzen, derjenige Teil des undurchsichtigen Scheibenbereichs 83, der in der Nähe des durchsichtigen Sc heibenabschnitts 84 liegt, zwischen der Fotozelle 74 und der Lichtquelle steht. Während des normalen Betriebs des Wandlers, d.h. bei funktionierender Transportvorrichtunq 10 mit dem benötigten Wert der -Zugspannung in dem Band 18 steht die Trägerplatte etwa halbwegs in dem Bereich ihres möglichen Aufschlags, so daß der durchsichtige Teil 84 der Scheibe 71 über der Fotozelle 74 liegt und daß der Teil 85 der Scheibe mit.variabler Durchlässig-

keit zwischen der Fotozelle 75 und der Lichtquelle liegt, Beim normalen Betrieb des Wandlers ist daher die Fotozelle 75 hauptsächlich in-dem Wandler in.Betrieb, und die von dieser Fotozelle empfangene Lichtmenge variiert

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im wesentlichen linear mit der Drehstellung der Trägerplatte 46 um ihre Achse. Falls das Band 18 brechen sollte, würde die Trägerplatte jedoch durch die Feder 56 zur Drehung bis zum Anschlag an die Begrenzung veranlaßt werden und dadurch die Fotozelle 74 in Tätigkeit setzen. Ein solches Ereignis erzeugt ein Abschaltsignal, das über eine geeignete Regelschaltung 88 (siehe Fig.2) zur vollständigen Stillegung z.B. des Bandantriebsmotors 15 führt. Während des normalen Betriebs der Transportvorrichtung wird das von der Fotozelle 75 gelieferte Signal der Regelschaltung 88 zur Regelung des Drehmomentes zugeführt, das der benachbarte Motor entwickelt. Offenbar erzeugt also der Wandler während des normalen Betriebes ein Anzeigesignal für die momentane Stellung des Führungsrollenträgers 46. Für den FaI., daß der Träger durch die Feder 56 bis an die tatsächliche Grenze seiner Rotationsbewegung gespannt wird, erzeugt der Wandler ein besonderes Signal, das dem benachbarten Motor zur Unterbrechung des Motorbetriebes zugeführt wird.

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In Fig. 3 wird ein rechtsgängiger Bandspannungswandler 29 dargestellt. Sobald der Wandler in die Transportvorrichtung eingesetzt worden ist, wird die Torsionsspannung der Feder 56 auf den gewünschten Wert in Abhängigkeit von dem Bandtyp und der Magnetbandbreite, die benutzt werden, eingestellt. Diese Einstellung erfolgt durch das Lösen der Feststellschraube 66 und durch das Einstellen des Einstellknopfes 61 gegen den Uhrzeigersinn relativ zum Gehäuse 30 bis zu einer Marke, bei welcher der Feder die gewünschte Torsionsspannung aufgeprägt wird ; der Einstellknopf wird sodann in dieser Stellung relativ zu dem Gehäuse durch das Anziehen der Feststellschraube 66 festgehalten. Die Spannung, auf welche die Feder 56 eingestellt wird, ist so ausgewählt, daß während des normalen Betriebs des Wandlers der Finger 70 ungefähr in der Mitte zwischen den Anschlagbolzen steht. Das Band 18 wird sodann in der in Fig. 1 gezeigten Weise durch den Wandler geführt, so daß die Spannung in dem Band 18 auf beide Führungsrollen 47 des Wandlers einwirkt und bei Anwachsen der Bandspannung den Träger 46 zur Drehung im Uhrzeigersinn um seine Achse zwingt. Wenn die Bandführungsrollen 47 eine Entfernung von 2,54 cm von der Achse der Trägerplatte 46 besitzen und die Zugspannung in dem Band 18 den Wert.von 170,1 ρ besitzen, soll, wird die Feder 56 so vorgespannt, daß sie ein Drehmoment von 864,lgcm auf den Träger ausübt, wenn der Finger 70 sich in der Mitte zwischen den Anschlagbolzen 68 befindet. Das von der Feder 56 auf die Trägerplatte ausgeübte Drehmoment von Rfi4_tlgcm. wird gleichmäßig auf die Bandabschnitte aufgeteilt, die sich von der Leitrolle 27 zu dem Wandler 29 und von dem Wandler 29 zu der Leitrolle 26 erstrecken.

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Während des normalen Betriebs des Wandlers 29 oszilliert die Stellung der Trägerplatte 46 nur leicht um ihre Optimalposition, bei welcher der Finger 70 in der Mitte zwischen den Anschlagbolzen 68 steht. Offenbar bildet jedoch der Wandler selbst eine gewisse BandSpeicherkapazität für die Bandtransportvorrichtung 10. In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandlers besitzt der Wandler eine Kapazität von plus und minus 5 cm Bandlänge, um welche die Gesamtlänge des Bandes beispielsweise zwischen der Spule 12 und dem Kopf^ träger 19 von der normalen Bandlänge abweichen kanu, bevor der Finger 70 auf einen der Anschlagbolzen 68 trifft.

Die vorstehende Beschreibung erfolgte hauptsächlich anhand der Figuren 3, 4, 5, 6 und 7, welche den Bau eines erfindungsgemäßen rechtsgängigeil Wandlers zeigen. Defi^ nitionsgemäß ist ein rechtsgängiger Wandler ein Wandler, bei welchem die Trägerplatte für die Bandführungsrollen 47 durch die Feder 56 so vorgespannt wird, daß sie entgegen den auf die Trägerplatte durch das von den Führungsrollen 47 geführte Band ausgeübten Spannungskräften gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Aus der vorstehenden Beschreibung geht jedoch hervor, daß ein erfindungsgemäßer linksgänqiger Wandler im wesentlichen»identisch aufgebaut ist, wobei der Wandler so eingerichtet ist^ daß die Feder den Träger im Uhrzeigersinn dreht. : r

Weiter geht aus der vorstehenden Beschreibung hervor, daß der erfindungsgemäße Wandler im wesentlichen ein abgeschlossener Modul innerhalb der Bandtransp#iri;-7 vorrichtung 10 ist. Diese Modul eigenschaft des Wandlers macht es möglich, ihn nötigenfalls innerhalb der ~ Transportvorrichtung rasch zu ersetzen. Ferner ist der

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Einstellungsknopf des Wandlers leicht im Inneren der Transportvorrichtung erreichbar, um Änderungen der Spannungskraft vorzunehmen, die von der Feder 56 auf die Trägerplatte 46 ausgeübt wird. Die Einstellbarkeit der Spannung, die von der Feder auf die Trägerplatte ausgeübt wird, ermöglicht das leichte Einstellen der Transportvorrichtung für die Benutzung von verschiedenen Bandtypen oder Bandbreiten.

Für den Fachmann ist es erkennbar, daß während des Betriebs der Bandtransportvorrichtung 10 bei der Bewegung des Bandes 18 hinter dem Kopfträger 19 von der Spule 11 zu der Spule 12 der Antriebsmotor 15 für die Spule 11 sich im Uhrzeigersinn dreht. Diese Drehrichtung des Motors 15 soll einen Zug"erzeugen, gegen welchen die Bandantriebsachse 23 arbeitet, um das Band 18 in ihrer Richtung durch den Wandler 28 zu befördern. Der Wandler 28 ist nur mit dem Antriebsmotor für die Spule 11-gekuppelt. Andererseits ist der Wandler 29 nur mit dem Antriebsmotor für die Spule 12 gekuppelt, der sich gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Dem Fachmann sind jedoch Abänderungen und Erweiterungen geläufig, ohne daß dadurch über den Bereich der vorliegenden Erfindung hinausgegangen wird.

Insgesamt wurde eine Vorrichtung für die Wandlung von Zugspannung in Bändern beschrieben, welche zwei Bandführungsrollen enthält, um welche das Bandmaterial, in dem die Spannung gemessen werden soll, geführt ist, so daß der Bandweg durch die Rotationsachse eines

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Führungsrollenträgers geht, dessen Achse parallel und in der Mitte zwischen den Achsen der Führungsrollen liegt. Eine elastische Vorrichtung ist mit dem Träger gekoppelt und verleiht ihm eine Spannung für eine Drehbewegung in Richtung einer Begrenzung dieser Drehung und gegen die auf die Führungsrollen ausgeübten Bandspannungskräfte. Die elastische Vorrichtung ist koaxial mit dem Träger angeordnet und kann zur Änderung der auf den Träger ausgeübten Federkraft eingestellt werden· Ein Elektro-optischer Signal generator ist derart mit dem Träger gekoppelt, daß der Signal generator ein Anzeigesignal für die Winkelstellung des Trägers erzeugt.

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Claims

P a t e η t a η s ρ r ü c h e

SX S-S IS S! S S. — ~ «».35 S SI ™ SS μ S SS SS S. S' S μ S SS SS SS — 2 ™

l.j Vorrichtung zur Umwandlung von Zugspannungen, insbesondere in. Bändern, in elektrische Signale, gekennzeichnet durch eine die Zugspannung übertragende Führung (47) für das bewegte Band (18); durch einen Träger (46), auf dem die Führung befestigt und der um eine Achse in Abhängigkeit von der.auf die Führung übertragenen Zugspannung drehbar ist; durch einen Begrenzer (68, 70) für die Drehung des Trägers um die Achse; eine koaxial zum Träger angeordnete Spannvorrichtung (56), die den Träger um die Achse in Richtung auf den Begrenzer zu und gegen die Zugspannung vorspannt; sowie durch einen an den Träger angeschlossenen elektrischen Signalgeber (71, 74, 75, 79, 82), dessen Ausgangssignal die Winkelstellung des Trägers repräsentiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung eine auf den» Träger befestigte und um eine zur Trägerachse parallele und exzentrische Achse drehbare Führungsrolle (47) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung eine zweite, auf dem Träger befestigte und um eine zur Trägerachse parallele Achse drehbare Führungsrolle (47) aufweist, wobei die Achsen der ersten und zweiten Führungsrolle sowie die Träger— achse in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Träger— achse gleichen Abstand zu den beiden Führungsrollenachsen besitzt.

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4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Signalgebers eine lineare Funktion der Winkelstellung des Trägers ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber eine Lichtquelle (79)₍ mindestens ein lichtempfindliches Element (74, 75) sowie einen zwischen Lichtquelle und Fotoelement eingeschalteten Licht-Modulator (71), der an den Träger angeschlossen ist und durch seine Bewegung mit diesem das auf ihn treffende Licht moduliert, aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine besondere Ausbildung des Licht-Modulators ein spezielles Signal erzeugt wird, wenn der Träger an den Begrenzer (68) anschlägt.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Justier- und Einstelleinrichtung für die Spannvorrichtung.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Lager (45) für den Träger, wobei die Spannvorrichtung eine Torsionsfeder (56) aufweist, die an einem Ende mit dem Träger verbunden ist; durch ein Justierelement (61), das relativ zum Lager (45) um die Trägerachse peripher beweglich ist und an dem das andere Ende der Torsionsfeder befestigt ist; sowie durch eine lösbare Befestigungseinrichtung (65, 66), mit der das Justierelement in beliebiger Winkelstellung relativ zum Lager einstellbar ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder langgestreckt und in einer Hohlwelle (44) angeordnet ist, auf der der Träger befestigt ist; und daß der Liehtmodulator an der Hohlwelle befestigt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Licht-Modulator eine an der Hohlwelle befestigte Scheibe ist, die hinsichtlich ihrer Lichtdurchlässigkeit verschiedene Bereiche aufweist.

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