DE2316090B2 - Bandspannungsgesteuerte Arretiervorrichtung für die Betriebsstellung eines Kassetten-Tonbandgeräts - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine bandspannungsgesteuerte Arretiervorrichtung für die Betriebsstellung eines Kassetten-Tonbandgeräts mit beidends an Bandspulen festliegenden und über wenigstens zwei Bandführungen geführtem Tonband mit wenigstens einem Tonkopf, der auf einem Tonkopfwagen für die in die Betriebsstellung eines Kassetten-Tonbandgerätes an das Tonband heranführbar ist, wobei der Tonkopfwagen in Betriebsstellung unter Einwirkung einer vom Tonband weggerichteten mechanischen Verstellkraft steht und einen Fühler unter Bildung einer Bandkurve zwischen den Bandführungen an das Tonhand andrückt, der von einem am Tonkopfwagen angelenkten sowie wenigstens in Betriebsstellung durch die Kraft einer Feder an einem Anschlagorgan gehaltenen Hebel abragt und in Abhängigkeit von der Kraft des Bandzuges vom Tonband bewegbar ist

Eine derartige bandspannungsgesteuerte Arretiervorrichtung ist in der DE-OS 21 65 722 beschrieben. Dabei wirkt der Hebel des Fühlers auf einen elastischen Anschlag, der einen federbeaufschlagten Betätigungshebel einer Tastenverriegelungsschiene steuert Die darin offenbarte Vorrichtung ist kompliziert in ihrem Aufbau, zudem ist die vom Fühler auszuwirkende Kraft verhältnismäßig hoch.

Bei einer anderen, in der deutschen Patentschrift 15 72 511 dargestellten Vorrichtung lagert der einen Fühler tragende Hebel auf dem vei schiebbaren Tonkopfträger und greift mit dem fühlerfernen Ende in die Bewegungsbahn eines Anschlages einer Nockenscheibe; deren äußere Nockenbahn besitzt die Form einer Sperrspirale und reicht mit einer Ausnehmung um die Bandzugswelle herum, ohne diese während des Bandlaufes zu berühren. Nach Durchlauf des Tonbandes wird dessen eines Ende gehalten, so daß durch die entstehende Bandspannung der zwischen die Widerlager einragende Fühler durch das Band aus seiner Betriebssteliung geführt wird. Der Hebel schwenkt um sein Gelenk und drückt gegen den Ansatz der Nockenscheibe, wodurch diese gedreht wird und mit der Bandzugswelle in Kontakt gelangt und von letzterer weitergedreht wird. Infolge der besonderen Gestaltung der Nockenbahn wird die Nockenscheibe und mit ihr der Tonkopfträger nach außen gedrängt.

Die Arretierung erfolgt während der Betriebsstellung durch eine Klemmfeder, welche über eine Rastzunge des Tonkopfwagens geschoben wird und mit einem Ende frei federt.

Das Ausschalten des Tonbandgeräts erfolgt durch eine Kontaktzunge, die beim Verschieben des Tonkopfträgers von diesem mitgenommen und in Abstand zu einem Gegenkontakt gebracht wird.

In der Praxis hat sich auch hier gezeigt, daß das beschriebene Zusammenspiel der Einzelteile, insbesondere die Verriegelung in Betriebsstellung, mit Mangeln behaftet ist.

Bei Arretiervorrichtungen, bei denen ein Anschlag mit der Nut einer mit einer »Spiel«-Taste verbundenen Verschiebeplatte in Eingriff steht, ergibt sich die Entkupplungskraft aus der den Anschlag betätigenden Federkraft sowie aus der Reibungskraft Es ist dazu eine relativ große Kraft von 35 bis 110 g erforderlich. Der Spannungsanstieg am Ende des Bandes — etwa 50 bis 70 g — reicht häufig nicht aus, um diese Entkupplungskraft zu bewirken.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder die Aufgabe gesetzt, eine bandspannungsgesteuerte Arretiervorrichtung für Kassetten-Tonbandgeräte der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß ein sicheres Zusammenspiel der Einzelteile und vor

allem eine wirkungsvolle Arretierung bei verhältnismäßig geringer Verstellkraft gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der als Winkelhebel ausgebildete Hebel durch ein Gelenk mit einem anderenends um ein am Chassis gelagertes Anlenkelement schwenkbaren weiteren Hebel verbunden ist, wobei das Gelenk mit den Anlenkelementen der Hebel in Betriebsstellung etwa auf einer Geraden liegt, und daß das Anschlagorgan gegen einen der Hebel schiebbar ausgebildet ist und in der Betritibsstellung als Arretierungsmittel des Tonkopfwagens dient Dabei soll das Anschlagorgan an einer Steuerkurve anliegen, die Teil einer mit dem Tonkopfwagen verbundenen, manuell verschieblichen Spieltaste ist

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also zwei gelenkig miteinander verbundene Arme auf, von denen der eine an seinem Ende den Fühler trägt Wenn sich das Bandgerät in der Spielstellung befindet sind die beiden Arme oder Hebe! in einer geraden Linie ausgerichtet und verriegelt Wenn die Bandspannung an dem an der Spule befestigten Ende ansteigt wird der Fühler betätigt, wodurch die beiden ausgerichteten Arme an ihrer Verbindungsstelle gefaltet bzw. geknickt und die Hebel hierdurch aus ihrer Verriegelungsstellung freige- 2~> geben werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Länge des Anschlagorgans größer als der Abstand der Ausformung der Steuerkurve von der durch die Hebel bestimmbaren Geraden. Außerdem kann das Anschlagorgan mit einer Stopptaste verbunden sein.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, das Anschlagorgan mit einem bezüglich der Spieltaste verschieblichen Gleitschieber zu verbinden, der einends mit einem bewegbaren Kontakt eines an eine Stromquelle angeschlossenen Schalters in Eingriff steht, wobei der Schalter bei gelöster Arretiereinrichtung geöffnet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist noch darin zu sehen, daß die beiden Hebel am Gelenk miteinander durch eine ein abgerundetes Ende aufweisende Nut und einen Zapfen mit einem abgerundeten Abschnitt zur Erzeugung einer abrollenden Berührung verbunden sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der <r> Zeichnung näher erläutert Diese zeigt in

Fig. 1 die schematische Draufsicht auf ein teilweise geschnittenes Kassetten-Tonbandgerät mit Arretiervorrichtung,

Fig.2 die Draufsicht auf die Arretiervorrichtung in Ruhelage,

F i g. 3 eine Darstellung des Kassetten-Tonbandgerätes gemäß F i g. 1 in Spielstellung,

F i g. 4 die Draufsicht auf die Arretiervorrichtung in Spielstellung,

Fig.5 die Draufsicht auf die Arretiervorrichtung gemäß F i g. 4 in vergrößerter Darstellung, aus der die Kräfteübertragung bei verschiedenen Einzelteilen ersichtlich ist,

F i g. 6 ein Vektordiagramm zur Kraftübertragung an t>o der Arretiervorrichtung,

F i g. 7 die Arretiervorrichtung entsprechend der Darstellung in Fig.5, wobei die Kräfteübertragung an dem an einer Spule befestigten Bandende ersichtlich ist,

F i g. 8 das Vektordiagramm bei der Arretiervorrichtung gemäß F i g. 7,

F i g. 9 eine Charakteristik der Arretiervorrichtung im Vergleich zu einer vorbekannten Vorrichtung im Diagramm,

Fig. 10 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Verschiebe- bzw. Verstellkraft und der Länge des Verstellweges der Arretiervorrichtung,

F i g. 11 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Verstellkraft zum Ausrücken der Arretiervorrichtung und der Länge des Verstellweges,

Fig. 12 ein der Fig. 11 ähnliches Diagramm für die Charakteristik der mit einer Anfangsverstellung versehenen Arretiervorrichtung.

Ein Kassetten-Tonbandgerät 10 ist gemäß Fig. 1 mit einer Kassette 20 in betriebsbereitem Zustand versehen. Dabei kann es sich um eine übliche auf dem Markt befindliche Kassette 20 handeln, die symmetrisch ausgebildet ist und auf deren beidends an Spulen 22, 23 befestigten Tonband 21 der Ton mehrspurig durch wechselweises Einsetzen der Kassette 20 mit gerätewärts weisender Vorder- oder Rückseite aufgenommen bzw. von ihm abgespielt werden kann.

Im Kassetten-Tonbandgerät 10 befindet sich zudem ein Tonkopfwagen 40, der mit einer die Stirnwand 45 des Geräte-Chassis durchsetzenden Taste 44 verbunden und durch diese in einer Ebene zwischen Kassette 20 und der Chassis-Stirnwand 45 verschoben werden kann

— und zwar bei Druck auf die sog. Spieltaste 44 in ' Richtung Chassis-Stirnwand 45 aus der Ruhelage gegen die Kraft einer sich zwischen Tonkopfwagen 40 und der Chassis-Stirnwand 45 spannenden Feder 46 in eine in F i g. 3,4 verdeutlichte Spielstellung.

Der Tonkopfwagen 40 trägt einen Löschkopf 31 sowie einen Aufnahme-Wiedergabe-Tonkopf 32, die beide in Spielstellung in seitliche Fenster 24 bzw. 25 der Kassette 20 einragen. Außerdem ist am Tonkopfwagen 40 durch ein Anlenkelement 50 ein Winkelhebel 49 gelagert, an den ein um ein Anlenkelement 48 der Chassis-Stirnwand 45 schwenkbarer Hebel 47 mittels eines Bolzens 51 angelenkt ist. Zwischen Chassis-Stirnwand 45 und dem Hebel 47 spannt sich eine an letzterer seitlich angreifende schrägliegende Feder 57.

Das freie: Ende des Winkelhebels 49 trägt einen zu dessen anderen Arm etwa parallelen Fühler 52, der in Spielstellung des Tonkopfwagens 40 ein Fenster 26 der Kassette 20 durchgreift welche sich zwischen deren Fenstern 24 und 25 für Löschkopf 31 und Aufnahme-Wiedergabe-Tonkopf 32 befindet Wie die Fig.3, 4 erkennen lassen, ist dabei der Fühler 52 parallel zu den ihn beidseits flankierenden Tonköpfen 31, 32 gerichtet, und mit dem ihm parallelen Arm des Winkelhebels 49 fluchtet in dieser Stellung der jene Feder 57 spannende Hebel 47.

Jeder von mehreren in der Zeichnung mit »REC«, »FF«, »PLAY«, »SCOP« und »REW« beschrifteten Tasten ist ein Gleitschieber 54 zugeordnet, der etwa parallel zur Chassis-Stirnwand 45 verläuft und einends mittels einer Feder 71 in dem Kassetten-Tonbandgerät 10 festliegt :üowie anderenends eine Kontaktzunge eines

— an eine nicht gezeigte Stromquelle angeschlossenen

— Schalters 72 berührt; dieser ist in Ruhelage des Kassetten-Tonbandgerätes 10 (F ig. 1,2) geöffnet.

Wird der Tonkopfwagen 40 mittels der Spiel- oder »PLAY«-Taste 44 in die Spielstellung (Fig.3, 4) überführt, wandert der Gleitschieber 54 auf den Schalter 72 zu und drückt jene Kontaktzunge gegen einen Gegenkontakt — der Schalter 72 ist geschlossen. Gleichzeitig schwenkt eine im Chassis mittels eines Armes angelenkte Klemmrolle 42 zur Kassette 20 und durchgreift ein neben deren Fenster 25 für den Aufnahme-Wiedergabe Tonkopf 32 vorgesehenes wei-

teres Fenster 24.

Bei Schließen des Schalters 72 beginnen Aufwickelspule 23 und Klemmrolle 42 zu rotieren, um das Tonband 21 zu transportieren.

Der Fühler 52 wird in Spielstellung gegen das Tonband 21 gedrückt, und zwar zwischen zwei Widerlagern: einen Zapfen 27 und einen Vorsprung 28, deren Vorderkante parallel zum Bandlaufsystem der Kassette 20 in dieser in gleichen Abständen zum Mittelpunkt des Fensters 26 für den Fühler 52 angebracht ist.

In der den F i g. 3,4 entnehmbaren Verriegelungsstellung registriert der Fühler 52 die Bandspannung des Tonbandes 21. Diese Verriegelungsstellung wird bestimmt von einem Anschlagorgan in Form eines Sperrsteges 53. der rechtwinklig aus der Ebene des Gleitschiebers 54 ausgesogen und in der seitlichen Nut 62 (F i g. 4) einer an der »PLAY«-Taste 44 befestigten Platte 61 geführt ist. Dieser Sperrsteg 53 gegrenzt auch den Weg des Hebels 47 des Winkelhebels 49 in die Spielstellung, in welcher dieser durch die Feder 57 lagegesichert bleib.. Gleichzeitig gewährleistet der Sperrsteg 53 zwisc.ien Nut 62 und Hebel 47, daß der Tonkopfwagen 40 in der Spiel- oder Betriebsstellung gehalten wird, bis durch Betätigung der »Siopp«-Taste der Sperrsteg 53 auf dem Hebel 47 zu (in der Zeichnung nach rechts) fährt und diese aus der Spielstellung drückt. Der Schalter 72 wird nun wieder geöffnet und die Stromzufuhr unterbrochen.

Gemäß F i g. 4 ist die Platte 61 der »PLAY«-Taste 44 mit einer — an die Nut 42 anschließenden — Steuerkurve 62_a versehen. Wenn die Platte 61 aus der Spielstellung der F i g. 4 in die Ruhelage zurückverbracht wird, führt die Steuerkurve 62„ den Sperrsteg 53 — und damit auch den Gleitschieber 54 — im j-, dargestellten Beispiel nach rechts, wodurch gleichzeitig die mit »REC« bezeichnete Aufnahmetaste 70 entriegelt wird. Die Meßlage des Fühlers 52 an dem Zwischenvorsprung 27 und Zapfen 28 befindlichen und eine Kurve beschreibenden Bereich des Tonbandes 21 zeigt insbesondere F i g. 5. Zu diesem Zeitpunkt steht der am Gleitschieber 54 vorgesehene Sperrsteg 53 mit der Seitenfläche des Hebels 47 sowie mit der seitlichen Nut 62 der Platte 61 in Eingriff und dient dazu, den Tonkopfwagen 40 in der Betriebsstellung zu halten.

Bleibt das Tonband 21 Lw. auf der Seite der Abwickelspule 22, so ist die Bandspannung klein und schwankt mit der Menge des auf der Abwickelspule 22 verbleibenden Tonbandes 21 nur geringfügig. Wird es jedoch von der Abwickelspule 22 abgenommen, steigt die Bandspannung F₂, da das Ende des Tonbandes 21 an der Abwickelspule 22 festliegt, und erzeugt gemäß F i g. 6 eine Kraft F\, die den in das Fenster 26 der Kassette 20 eingeführten Fühler 52 herausdrückt; letzterer nimmt die Kraft F\ vom Tonband 21 auf, wodurch die Verriegelungshaltekraft überschritten und der mit dem Fühler 52 einstücktige Winkelhebel 49 verschwenkt wird. Hierdurch wird der Tonkopfwagen 40 (F i g. 1 und 7) nach rückwärts geschoben und das Kassetten-Tonbandgerät 10 mechanisch stillgesetzt. to

Das Anlenkelement 50 des Winkelhebels 49 ist am Tonkopfwagen 40 befestigt, so daß sich beide als Einheit verschieben. Demgemäß werden auch die Verschiebestellungen der am Tonkopfwagen 40 befestigten Tonköpfe 31, 32 durch die Summe aus den Längen der &5 Hebel 47, 49 gesteuert, wodurch die Tonköpfe 31, 32 daran gehindert werden, sich tiefer als wünschenswert in die Kassette 20 hineinzuschieben und das Tonband 21 — dieses beschädigend — gegen deren Innenwand zu drücken. Da die Neigung der Hebel 47, 49 selbst bei fehlerhafter Stellung des Sperrsteges 53 in der Verriegelungsstellung gering ist, kann auch ein Fehler des Tonkopfes 31, 32 in der vorgeschobenen Stellung klein gehalten werden.

Die Relation zwischen den Kräften im Augenblick der Beendigung des Bandaufwickelvorganges bei Aufnahme oder Wiedergabe wird an Hand von Vektoren in Fig. 6 beschrieben. Hierbei ist die Länge des über die den Zapfen 27 und Vorsprung 28 verbindende Linie hinausgehenden Teil des Fühlers 52 mit a bezeichnet, die Länge zwischen jenem Vorsprung 28 und dem Zapfen 27 mit b und die Bandspannung mit F₂. Diese wird in der Bandzugrichtung erzeugt, nämlich von der Fühlerspitze 52' aus in Richtung zum Zapfen 27. während die hierdurch erzeugte Reaktionskraft F'2 von der Fühlerspitze 52' zum Vorsprung 28 verläuft Daher entspricht die Größe der Kraft F₂ der Reaktionskraft F₂. Es ergibi sich also die Kraft Fi als die Summe aus beiden Kräften gemäß folgender Gleichung:

F, =2-F₂-α/ IV+ft²/4.

Zur Darstellung der Charakteristik des der Kassette 20 angelegten Fühlers 52 tippt die Ordinate des Achsenkreuzes der F i g. 9 die auf den Fühler 52 ausgeübte Kraft Fi an, während die Abszisse die Länge des Verstellweges der Fühlerspitze 52' darstellt. Hierbei entspricht die gestrichelte Kurve 58 der auf den Fühler 52 durch die Bandspannung ausgeübten Kraft. Die ausgezogene Linie 59 zeigt die Charakteristik der Kraft welche auf die erfindungsgemäße Arretiervorrichtung durch den Fühler 52 ausgeübt wird. Die verlaufende horizontale Linie 60 symbolisiert demgegenüber die sich ergebende Charakteristik, wenn die bekannte Arretiervorrichtung mit verschieblicher Kupplungseinrichtung zur Anwendung gelangen würde. Wird die Spitze 52' des Fühlers 52 vom Tonband 21 wegbewegt, so verringerl sich die Größe der aufgrund der Bandspannung erzielten Kraft, die Tonbandspannung F₂ am Ende des Tonbandes 21 ist durch die dieses transportierende Klemmroile und durch die Bandantriebsrolle bestimmt sie schwankt jedoch im Hinblick auf die sich leer drehende Bandantriebsrolle mit dem Ausmaß der Verschmutzung an der Bandoberfläche und mit der Druckspannung der Klemmrolle.

Mit D ist in F i g. 9 die Kraft bezeichnet, die auf den Fühler 52 dann ausgeübt wird, wenn das laufende Tonband 21 in seiner Charakteristik das Ende der gestrichelten Kurve 58 erreicht Die Linie C stellt die normalerweise auf den Fühler 52 bei normalem Bandlaufzustand ausgeübte Kraft dar. Erfaßt der Fühler 52 das Ende des Tonbandes 21, so liegt der Bereich der verfügbaren Kraft zwischen den Linien C und D ir Fig. 9.

Wird die Fühlerspitze 52' durch die Bandspannung der Länge a\ beim Eintritt in das Tonband 21 bis zui Länge a₂ bewegt, so ergibt sich die dem Fühler 52 durch die Bandspannung erteilte Arbeit Wi durch das bestimmte Integral aus der Gleichung (1) von a\ zu a, entsprechend der folgenden Gleichung:

i = 2 · F₂ J α/ fiF+b²l4da

- fa\

= 2-

Im Hinblick auf den bei dem geschilderten Stand der Technik gegebenen Nachteil wird hier das Verfahren, den Eingriffsteil in die Arretiervorrichtung gleiten zu lassen, nicht angewandet. Statt dessen sind bei der beschriebenen Arretiervorrichtung die beiden Hebel 47, ·>

49 vorhanden, die miteinander durch das Gelenk 51 verbunden sind, so daß das Ende der Lasche 47 als fester Lagerpunkt 48 und das Ende des Winkelhebels 49 als fester Lagerpunkt 50 lediglich in einer Richtung verschieblich sind. ι ο

Die gerade Linie zwischen den Lagerpunkten 48 und

50 ist als Bezugslinie 1 bezeichnet; wenn dem verschieblichen Lagerungspunkt 50 an der Bezugslinie 1 in Richtung des Lagerpunktes 48 eine Kraft angelegt wird, gleitet der verschiebliche Lagerungspunkt 50 dann in Richtung des Lagerungspunktes 48, wenn sich das Gelenk 51 nicht auf der Bezugslinie 1 befindet. Anderenfalls verbleibt der verschiebliche Lagerungspunkt 50 in seiner Stellung auch dann, wenn auf ihn eine große Kraft ausgeübt wird. Diese Erkenntnis wird nunmehr dazu verwendet, die Spielstellung des Kassetten-Tonbandgerätes 10 beizubehalten. Um auf die Stopp-Stellung umzuschalten, wird auf das Hebelsystem in der zur Bezugslinie 1 senkrechten Richtung eine Kraft ausgeübt. Bei vorbekannten Arretiervorrichtungen, bei welchen das Eingriffsteil verschieblich ist, stellt die Reibungskraft ein ernsthaftes Problem dar. Im vorliegenden Fall jedoch kann demgegenüber die Reibungskraft aus den weiter unten erläuterten Gründen vernachlässigt werden.

Wird auf die beiden Hebel 47,49 gemäß F i g. 5 durch die Federn 46 eine Verstellkraft Fi in der zur Bezugslinie 1 senkrechten Richtung ausgeübt, ergeben sich als einzige Reaktion lediglich die Reibungskräfte an den Lagerungspunkten 48, 50 sowie am Gelenk 51. Diese Reibungskraft ist dann am größten, wenn sich die Hebel 47,49 auf der Bezugslinie 1 befinden, und sie verringert sich, wenn die Neigung der Hebel 47,49 zunimmt. Ist die letztgenannte Neigung gering, ergibt sich die Reibungskraft nunmehr aus F i g. 5; sie entspricht im wesentlichen der Kraft auf der Bezugslinie 1.

Wenn auf den Lagerungspunkt 50 in Richtung zum Lagerungspunkt 48 eine Kraft F₃ ausgeübt wird, ergibt sich an jeder Berührungsstelle jedes der Lagerungspunkte 48, 50 und des Gelenkes 51 eine Reibungskraft μFy, wobei μ den Reibungskoeffizienten symbolisiert. Da sich die Reibungskraft an der Berührungsstelle von Hebel 47 und Lagerungspunkt 48 an der Oberfläche (Oberseite in der Zeichnung) konzentriert, an der auf den Hebel 47 die Kraft ausgeübt wird, läßt sich die auf das Gelenk 51 ausgeübte Kraft F4 zur Verstellung des Hebels 47 gegen die Reibungskraft μ-Fj an der Lagerungsstelle 48 durch folgende Gleichung gemäß dem Kräfte- bzw. Drehmomentengleichgewicht ausdrucken:

F< = μ · F₃- i/hu
wobei:

μ = Reibungskoeffizient,

/ = Radius des Lagerungspunktes 48 und

Λι = Länge der Lasche 47;

in gleicher Weise ergibt sich die auf das Gelenk ausgeübte Kraft F₅ zur Verstellung des Winkelhebels 49 gegen die Reibungskraft ^F₃ an der Berührungsoberfläche des Lagerungspunktes 50 durch folgende Gleichung:

F₅ = μ ■ F₃ ■ i/h₂.

wobei:

/' = Radius des Gelenkes 50,

Λ2 = Länge des Winkelhebels 49.

Die zum Verschwenken der Hebel 47, 49 um die Lagerungspunkte 48, 50 gegen die Reibungskraft am Gelenk 51 erforderliche Kraft F_b entspricht der Summe aus den Kräften F4 und F5:

F₆ = F₄ + F₅ = μ ■ F₃ (i/h\ + i/h₂).

Demgemäß ergibt sich die Summenkraft F?, die gegen die Reibungskraft am Gelenk 51 ausgeübt wird, aus folgender Gleichung (3):

F₁ = F₄ + F₅ + F₆ = 2 ■ μ · F,UIh₁ + i/ft₂). (3)

Wenn die jeweilige Länge der beiden Hebel 47,49 der Länge h entspricht, beträgt die gegen die summierte Reibung ausgeübte Kraft Ft.

F₇ = 4;x- F₃-/Jh.

Wenn demgemäß der Radius jeder Welle ein Viertel der Hebellänge entsprechen würde, würde die Reibungskraft Fi derjenigen der vorbekannten Arretiervorrichtung entsprechen, bei der das unter Reibung zum Eingriff kommende Teil durch den Gleitschieber und den Sperrstift zum Verschieben gebracht wird. Tatsächlich ist der Radius jeder Welle üblicherweise weniger als ein Zehntel der Länge des Hebels, weswegen auch der Einfluß der Reibung äußerst gering bleibt.

Wie aus den F i g. 7, 8 ersichtlich, steigt die Bandspannung am Ende des Tonbandes 21 an, wobei die Fühlerspitze 52' — wie gesagt — auch die Kraft Fi um den Weg / verstellt wird. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt sich das Gelenk 51 aufgrund der vom Winkelhebel 49 durchgeführten Schwenkbewegung um die Strecke j aus der Bezugslinie 1 in zu dieser senkrechter Richtung. Auf F i g. 8 sind Vektoren der auf die Lagerungspunkte 48, 50 und auf das Gelenk ausgeübten Kräfte ersichtlich, wobei die äußere Konstruktionsform der Hebel 47,49 der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde. Wird das Gelenk 51 von der Bezugslinie 1 um die Strecke /wegbewegt, läßt sich die Verstellkraft Fg am Gelenk 51 folgendermaßen bestimmen: Auf den Lagerungspunkt 50 wird in Richtung des Winkelhebels 49 eine resultierende Kraft F9 ausgeübt, die aus der durch die Feder 46 gegebenen vertikalen Zugkraft F₃ und aus einer Kraft F13 resultiert, weiche den Lagerungspunkt 51 darin hindern will, daß dieser lediglich in der Richtung der Bezugslinie 1 verschieblich ist. Auf den Lagerungspunkt 48 wird demgegenüber in Richtung des Hebels 47 eine resultierende Kraft Fi₀ ausgeübt, die aus der durch die Feder 46 gegebenen vertikalen Zugkraft F3 und aus einer Kraft F]₄ resultiert, welche den Lagerungspunkt 48 festlegt Folglich läßt sich die auf das Gelenk 51 ausgeübte Verstellkraft F₈ vektoriell durch folgende Gleichung ausdrucken:

T₈ = ¥ζ + FT₀.

Diese Gleichung läßt sich skalar durch folgende Gleichung ausdrucken:

I= F₈ = Fa/d/l'

i/l hl-f). (8)

Insbesondere wenn die Länge h der Lasche 47 derjenigen des Winkelhebels 49 entspricht, läßt sich die Verstellkraft Fg durch folgende Gleichung ausdrücken:

F_H' = 2

-f

Die Charakteristik der Gleichung (8) ist aus dem Diagramm gemäß Fig. 10 ersichtlich. Hierbei gibt die Abszisse den Verstellweg j des Gelenkes 51 an, wobe> eine Verschiebung in Richtung des Vektors Fs gemäß F i g. 8 als positiv und eine Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung dementsprechend als negativ angesehen wird. Die Ordinate zeigt die Verstellkraft Fg, wobei die positive Achse bedeutet, daß dort eine eine Verstellung bewirkende Kraft erzeugt, wird, während die negative Achse bedeutet, daß sich eine Verschiebung bzw. Verstellung nur dann ergibt, wenn eine Kraft ausgeübt wird.

Um die Arretiervorrichtung verwenden zu können, welche die beiden aus F i g. 5 ersichtlichen Hebel 47, 49 aufweist, ist es erforderlich, das beispielsweise in der Form des Sperrsteges vorliegende Blockierorgan 53 zur Steuerung der Verstellung des verriegelten Hebels vorzusehen und die Hebel 47, 49 zur Sicherung der Verriegelung am Sperrsteg 43 anschlagen zu lassen. Zu diesem Zweck wird mittels einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise einer nicht dargestellten Feder, in der entsprechenden Richtung eine anfängliche Ablenkbzw. Auslenkkraft Fn (F i g. 7) erzeugt, um die Hebel 47, 49 an dem sich verstellenden Sperrsteg 53' anschlagen zu lassen. Bei Verstellung der Hebel 47, 49 wird am Gelenk 51 — da auch die sich aus Gleichung (3) ergebende Kraft F₇ ausgeübt wird — eine Kraft aufgebracht, welche die Hebel 47, 49 mit derjenigen Kraft verstellt, die größer ist als die Differenz Fu aus der Gesamtsumme der auf den Arm wirkenden Reaktionskräfte (Fy + Fn) einerseits und der durch die Verstellung erzeugten Verstellkraft Fe andererseits:

F₁₁-F₈.

(10)

40

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist selbst unter solchen Bedingungen äußerst günstig, bei denen aufgrund verschiedener Beschränkungen die Hebel 47,49 nicht länger sein können und bei denen der Weüendurchinesser nicht kleiner sein kann. Unter solchen Bedingungen muß die aus F i g. 7 ersichtliche Kraft Fn der Feder reduziert werden, da die Reibungskraft Fj groß wird und die zum Zwecke einer Entriegelung aufgebrachte Kraft konstant ist. Hierbei wird jedoch das Verhältnis der Reibungskraft zu der auf die Hebel 47,49 wirkenden Reaktionskraft so groß, daß sich der gleiche Nachteil bei der vorbekannten Arretiervorrichtung ergibt, bei welcher das Eingriffsteil verschieblich ist. Dies ergibt sich jedoch lediglich dann, wenn die Verriegelungsstellung der Hebel 47,49 sich auf der Bezugslinie der Hebel 47, 49 befindet; dies ergibt sich dann nicht wenn die Verriegelungsstellung der Hebel 47, 49 aus der Bezugslinie 1 heraus versetzt ist Selbst bei großer Reibungskraft wird auch zum Ausgleich die Federkraft verstärkt, so daß die Hebel 47, 49 gemäß Fig. 12 verstellt werden und die Haltekraft Fn der Hebel 47,49 nicht größer ist als die zum Zwecke einer Entriegelung ausgeübte Kraft F13.

An dieser Stelle ist vorgesehen, daß sich der Sperrsteg 53' in der Verriegelungsstellung befindet, wodurch der Einfluß der Reibungskraft auf die gesamte Einrichtung verringert wird. Selbst bei größerer Reaktionskraft (F₇ + F_n) der Hebel (47, 49) wird die Haltekraft (F₁ +F_n- F₈) der Hebel 47, 49 dadurch verringert, daß die aufgrund der Hebelverstellung erzeugte Verstellkraft verwendet wird. Der Ausdruck »Verriegelungsstellung« wird hierbei zur Erläuterung der Hebelstellung verwendet, in welcher die Reaktionskraft (F₇ + Fu) der Hebel 47, 49 größer ist als die Verstellkraft Fe der Hebel 47, 49 bei der anfänglichen Verstellung ja, wobei diese so bestimmt ist, daß die Haltekraft (F₇ + F\\ — F₈) kleiner ist als die zum Zwecke der Entriegelung der Hebel 47,49 aufgebrachte Kraft Fn und die Spielstellung beibehalten werden kann.

Dank der beschriebenen Maßgaben kann somit der Betrieb des Bandgerätemechanismus selbst aufgrund einer kleinen Kraft stillgesetzt werden, die sich über den Fühler 52 aus der Bandspannung ergibt und wirksam dazu verwendet werden kann, Fehler beim Betrieb zu minimieren, die aus Erschütterungen von außen herrühren. Da die zum Entriegeln der Arretiervorrichtung erforderliche Kraft einen weiten Spielraum aufweist, wirkt sich eine Änderung der Größe dieser Kraft aufgrund eines ständigen Gebrauches des Kassetten-Tonbandgerätes 10 oder aus anderen Gründen nicht nachteilig auf den Entriegelungsvorgang aus. Dies wird besonders aus Fig.9 deutlich, welche zeigt, daß bei der Arretiervorrichtung angenähert 90% der Arbeit des Fühlers 52 wirksam verwendet werden können, während bisher lediglich etwa 50% der entsprechenden Arbeit zur Anwendung gelangte.

Bei vorbekannten Arretiervorrichtungen mit gleitendem Eingriffsteil liegt der zulässige Fehler bei der zum Auslösen der Verriegelung erforderlichen Kraft in F i g. 9 zwischen der Linie C — normalerweise auf den Flügelhebel während des Bandlaufs ausgeübte Kraft — und der Linie F, welche die Entriegelungskraft der vorbekannten Arretiervorrichtung angibt, da die Länge desjenigen Teils, in welchem das Eingriffsteil gleitet, konstant ist. Da demgegenüber bei der vorliegenden Arretiervorrichtung die charakteristische Linie 59 gerade wird, wenn die Neigung der Hebel 47, 49 im Vergleich zu ihrer Länge klein ist, kann die Kraft, die sich durch den Fühler 52 bei größter Bandspannung während des Bandlaufes ergibt, zwischen der Linie C und der Linie D verwendet werden, die auf den Fühler 52 am Ende des Tonbandes 21 ausgeübte maximale Kraft angibt. Da ein Streuen aufgrund der Reibung verringert werden kann, können auch Störungen bei der automatischen Arretiervorrichtung während des Betriebes oder Stillstandes völlig vermieden werden.

So ist es nunmehr möglich, jederzeit eine zur Rückkehr in die Stopp-Stellung erforderliche Kraft zu speichern — und zwar im Tonkopfwagen 40, der zusammen mit den Tonköpfen 31,32 befestigt sowie mit dem Antrieb des Kassetten-Tonbandgerätes 10 gekuppelt ist; der Lagerungspunkt 50 des Winkelhebels ist am Tonkopfwa£,en 40 vorgesehen, während der Lagerungspunkt 48 der Lasche 47 im Chassiskörper des Kassetten-Tonbandgerätes 10 liegt Die beiden Hebel 47, 49 sind verschwenkbar mit einer Arretiervorrichtung verbunden; der Tonkopfwagen 40 wird nach vorne bewegt, um den Tonkopf 31,32 gegen das Tonband 21 zu drücken, wobei der Tonkopfwagen 40 in dieser Stellung gehalten werden kann.

Um die Arretiervorrichtung mit einer Verriegelungshaltekraft zu versehen, wird der Vorrichtung eine Kraft erteilt, und zwar in der Richtung, in welcher die Hebel 47, 49 am Sperrsteg 53 zur Steuerung der Verriegelungsstellung anschlagen. Wenn die beschriebene

automatische Arretiervorrichtung bei einem Tonband mit Betrieb von »Spule zu Spule« zur Anwendung gelangt, wird ein Ende des Tonbandes 21 an der Spule befestigt, wobei an einer Seite längs des Banddurchlasses zwei einander benachbarte Festpunkte vorgesehen sind, während an der anderen Seite des Banddurchlasses ein Fühler 52 lagert. Letzterer wird zwischen die beiden Festpunkte 27, 28 — zwischen denen das Tonband 21 verläuft — eingeführt. Die Verriegelungskraft der Hebel 47, 49 wird durch die Stoßkraft des Fühlers 52 überwunden, die sich in Verbindung mit dem Anstieg

der Bandspannung am Ende des Tonbandes 21 ergibt. Die Verriegelung der Hebel 47, 49 wird durch die Verstellkrafi freigegeben, die durch die Hebelverstellung erzeugt wird und die Stoßkraft des Fühlers 52 kompensiert bzw. ersetzt, da sich letztere verringert, wenn der Fühler 52 herausgedrückt ist. Der Tonkopfwagen 40, der mit dem Lagerungspunkt 50 des VVinkelhebels 49 versehen und durch letzteren gehalten ist, wird zurückbewegt und der hiermit gekuppelte Antrieb für das Kassetten-Tonbandgerät stillgesetzt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bandspannungsgesteuerte Arretiervorrichtung für die Betriebsstellung eines Kassetten-Tonbandgeräts mit beidends an Bandspulen restliegendem und über wenigstens zwei Bandführungen geführtem Tonband mit wenigstens einem Tonkopf, der auf einem Tonkopfwagen für die in die Betriebsstellung des Kassetten-Tonbandgerätes an das Tonband heranführbar ist, wobei der Tonkopfwagen in Betriebsstellung unter Einwirkung einer vom Tonband weggerichteten mechanischen Verstellkraft steht und einen Fühler unter Bildung einer Bandkurve zwischen den Bandführungen an das Tonband andrückt, der von einem am Tonkopfwagen angelenkten sowie wenigstens in Betriebsstellung durch die Kraft einer Feder an einem Anschlagorgan gehaltenen Hebel abragt und in Abhängigkeit von der Kraft des Bandzuges vom Tonband bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als Winkelhebel (49) ausgebildete Hebel durch ein Gelenk (Bolzen 51) mit einem andernends um ein am Chassis gelagerten Anlenkelement (48) schwenkbaren weiteren Hebel (47) verbunden ist, wobei das Gelenk (51) mit den Anlenkelementen (48,50) der Hebel in Betriebsstellung etwa auf einer Geraden (I) liegt, und daß das Anschlagorgan (Sperrsteg 53) gegen einen der Hebel schiebbar ausgebildet ist und in der jo Betriebsstellung als Arretierungsmittel des Tonkopfwagens dient.

2. Kassetten-Tonbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagorgan (Sperrsteg 53) an einer Steuerkurve (Nut 62) anliegt, die Teil einer mit dem Tonkopfwagen (40) verbundenen, manuell verschieblichen Spieltaste (44) ist.

3. Kassetten-Tonbandgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Anschlagorgans (Sperrsteg 53) größer ist als der Abstand der Ausformung der Steuerkurve (Nut 62) von der durch die Hebel (47, 49) bestimmbarer. Geraden (I).

4. Kassetten-Tonbandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagorgan (Sperrsteg 53) mit einer Stopp-Taste verbunden ist.

5. Kassetten-Tonbandgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagorgan mit einem bezüglich der Spiel-Taste (44) verschieblichen Gleitschieber (54) verbunden ist, der einends mit einem bewegbaren Kontakt eines an eine Stromquelle angeschlossenen Schalters (72) in Eingriff steht, wobei der Schalter bei gelöster Arretierung geöffnet ist.

6. Kassetten-Tonbandgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebel (47,49) am Gelenk (Bolzen 51) miteinander durch eine ein abgerundetes Ende aufweisende Nut und einen Zapfen mit einem abgerundeten Abschnitt zur Erzeugung einer abrollenden Berührung verbunden sind.