DE2419066B2 - Selbsteinfädelnde Aufwickeleinrichtung für Bänder, Streifen und dergl. - Google Patents

Description

Wickelgutes vermieden, und das Entnehmen des Wickels nach Beendigung des Aufwickelvorganges ist auf einfache Weise möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Aufwickeleinrichtung;

F i g. la eine schaubildliche Darstellung der Nabe mit Antriebswelle;

F ig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der ι ο Aufwickeleinrichtung gem. F i g. 1 von oben betrachtet;

F i g. 2a eine Draufsicht auf den Spulenteller und

F i g. 2b eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Spulentellers nach F i g. 2a.

Gemäß den F i g. 1,1 a und 2 enthält die Aufwickelspu- ι s Ie eine mit einer Welle 12 verbundene Nabe 10. Die Welle 12 ist in einem Lager 14 drehbar gelagert, das auf einer Lagerplatte 16 befestigt ist Ein Spulenteller 18 ist an einer Trägerplatte 19 befestigt, die ihrerseits drehbar auf dem Lager 14 angeordnet ist Die Nabenoberfläche 10a und die Spulentellerfläche 18a liegen ungefähr in der gleichen Ebene, jedoch ist es zweckmäßig, die Nabenoberfiäche 10a etwas tiefer als die Spulentellerfläche 18a anzuordnen, wie in F i g. 2 dargestellt

Die Welle 12 wird von einer Riemenscheibe 20 über eine Reibungskupplung 22 angetrieben, wobei die Reibungskupplung 22 aus einer mit der Welle 12 fest verbundenen Druckscheibe 24 und einer zwischen der Riemenscheibe 20 und der Druckscheibe 24 angeordneten Reibscheibe 26 besteht An dem zur Nabe 10 entgegengesetzten Ende der Welle 12 ist eine Haltescheibe 30 angebracht, gegen die sich eine Schraubenfeder 28 abstützt die über die Druckscheibe 24 einen bestimmten Anpreßdruck auf die Reibscheibe 26 ausübt )">

Auf der Nabenoberfläche 10a der Nabe 10 sind vier Klemmflügel 32 und auf dem Spulenteller 18 sechs Leitflügel 36 jeweils kranzförmig angeordnet (vgl. auch Fig. la und 2a). Jeder der Klemmflügel 32 hat eine abgerundete äußere Kante 32a und einen Ausschnitt 326, wodurch zwei Zinken 32c und 32c/gebildet werden. An dem Klemmflügel 32 befinden sich somit außer der äußeren Kante 32a Flächen 32e, 32/ und 32g. Die Ausrichtung der Klemmflügel 32 auf der Nabe 10 verläuft längs Sehnen 32A(Fig. 1 und la), die um etwa 30° gegen die radiale Richtung geneigt sind. Der zentrale Bereich der Nabe 10 ist von den Klemmflügeln 32 frei.

Die Leitflügel 36 haben ebenfalls abgerundete äußere Kanten 36a und innere Kanten 366 (F i g. 1 und 2a) und sind außerdem mit einem nach innen gerichteten Ansatz 36c versehen, der so bemessen ist, daß er mit nur geringem Spiel durch die Ausschnitte 32b der Klemmflügel 32 hindurchtreten kann. Die LeitflUpel 36 bilden somit nach innen gerichtete Flächen 36dl 36e, 36/ und 36g (Fig.2b), die beim Durchtritt durch die Ausschnitte 326 den Flächen 32e, 32/ bzw. 32g zugeordnet sind. Auch die Leitflügel 36 sind etwa um 30° gegen die radiale Richtung geneigt angeordnet, nämlich in Richtung von Sehnen 36A(F i g. 1 und 2a), die zu dem Zentralbereich der Nabe 10 etwa tangential verlaufen.

Gemäß Fig. I ist die Trägerplatte 19 an ihrem Umfang mit Zähnen 19a und dazwischenliegenden bogenförmigen Flanken 196 versehen, und eine Sperrklinke 40, die am freien Ende einer stationäangeordneten Bandfeder 42 befestigt ist, gleitet über die Flanken 196 hinweg und rastet bei einer Drehbewegung der Trägerplatte 19 in die Zähne 19a ein.

Die an dem Spulenteller 18 befestigte Trägerplatte 19 ist gem. F i g. 2 auf eine Schlupfkupplung 44 wirksam. Die Schlupfkupplung 44 besteht aus zwei über eine Klauenverbindung 47 gekuppelten Kupplungsringen 45 und 4b, die in Drehrichtung eine formschlüssige Verbindung herstellen, in axialer Richtung jedoch gegeneinander verschiebbar sind. Zwischen dem Kupplungsring 45 und der Trägerplatte 19 ist eine Reibscheibe 48 angeordnet und zwischen den Kupplungsringen 45 und 46 eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 50. Ein Seegerring 51 verhindert eine Axialbewegung des Kuppiungsringes 46 bezüglich der Trägerplatte 19, und die Schraubenfeder 50 bewirkt einen bestimmten Anpreßdruck auf die Reibscheibe 48.

Am Umfang des Kupplungsringes 46 befindet sich eine Aussparung 46a (Fig-1), in die ein in der Lagerplatte 16 befestigter Stift 52 ragt Weiterhin ist der Kupplungsring 46 mit einem radial verlaufenden Arm 54 versehen, und zwischen dem äußeren Ende des Armes 54 und einem stationär befestigten Stift 56 ist eine Zugfeder 55 gespannt

Ein Streifen 57, der aus Papier, Kunststoff oder als Farbband ausgebildet ist soll auf die Aufwickelspule aufgewickelt werden (F i g. 1 und 2). Zu diesem Zweck wird der Streifen 57 in Richtung zum Spulenteller 18 hin mittels eines Rollenpaares zugeführt bestehend aus einer Antriebsrolle 60 und einer Andrückrolle 58. Der Streifen 57 gelangt über eine Führungsbahn 62 zum Spulenteller 18, wobei die Führungsbahn 62 auf einer Lagerscheibe 62a schwenkbar angeordnet ist. Sie besteht aus einem verhältnismäßig langen Unterteil 626 und einem kürzeren Oberteil 62g zwischen denen der Streifen 57 hindurchläuft Die Führungsbahn 62 ist in F i g. 1 in ihrer Lage am oberen Anschlag dargestellt und kann im praktischen Betrieb gegen die Kraft einer Feder 63 zu einer Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn veranlaßt werden.

Die Riemenscheibe 20 und die Antriebsrolle 60 sind an einen gemeinsamen Antrieb angeschlossen, nämlich über Riemenscheiben 64 und 65 (F i g. 2), die von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben werden. Dabei treibt die Riemenscheibe 64 über einen Riemen 66 die Riemenscheibe 20 an, wogegen die Riemenscheibe 65 mittels eines Riemens 68 eine Riemenscheibe 69 antreibt, die ihrerseits mit der Antriebsrolle 60 verbunden ist Die Feder 63 ist an der Führungsbahn 62 mittels eines Stiftes 70 befestigt. Oberhalb der Führungsbahn 62 befindet sich ein elektrischer Schalter 74 mit einem Schaltarm 76, der am Ende der Schwenkbewegung der Führungsbahn 62 mittels des Stiftes 70 betätigt wird und den Schalter 74 umschaltet

Zum Aufwickeln eines Streifens 57 werden die Riemenscheiben 64 und 65 angetrieben, und der Streifen 57 gelangt mittels des Zusammenwirkens zwischen Antriebsrolle 60 und Andrückrolle 58 durch das Unterteil 626 und das Oberteil 62cder Führungsbahn 62 hindurch in Richtung auf den Spulenteller 18 und die Nabe 10. In dieser Phase befindet sich die Führungsbahn 62 in der in F i g. 1 dargestellten Lage. Die Riemenscheibe 20 wird mittels des Riemens 66 von der Riemenscheibe 64 angetrieben, und die Nabe in der durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung A (F i g. 1) mittels der Welle 12 und der Reibungskupplung 22 bewegt. Der Spulenteller 18 ist zu dieser Zeit noch in seiner in F i g. 1 dargestellten eingerasteten Stellung, in der zwei der Leitfliigel 36, nämlich die mit 36* und 36y bezeichneten, sich unmittelbar benachbart zum Aus-

gang der Führungsbahn 62 befinden. Dabei liegt der Leitflügel 36y in etwa der gleichen Höhe wie das Ende der Führungsbahn 62.

Mit dem Vorschub des Streifens 57 durch die Führungsbahn 62 gelangt dessen Ende über die Oberseite des Leitflügels 36y (Fig. 1), wodurch infolge der Drehbewegung der Nabe 10 einer der Klemmflügel 32 gegen die Oberseite des Streifens 47 geführt wird, so daß das Bandende zwischen dem Leitflügel 36yund dem sich nähernden Klemmflügel 32 eingeklemmt und erfaßt wird, nämlich in dem Moment, wenn die Zinken 32cund 32t/ des betreffenden Klemmflügels 32 den Ansatz 36c des Leitflügels 36y passieren wollen. Hierbei schleift die untere Kante des Streifens 57 auf der Spulentellerfläche 18a, ohne durch die — etwas tiefer liegende — Nabenoberfläche tOa behindert zu werden.

Der Anfang des Streifens 57 bildet somit eine Antriebsverbindung zwischen dem beteiligten Klemmflügel 32 und dem Leitflügel 36>; wodurch nunmehr der Spulenteller 18 in Umdrehung versetzt wird. Mit dem Spulenteller 18 läuft die Trägerplatte 19 um und gibt über die Schlupfkupplung 44 ein Antriebsmoment auf die Kupplungsringe 45 und 46 ab. Die Drehbewegung des Kupplungsringes 46 ist aber durch den Arm 54 begrenzt, da dieser nach einem Dreh winkel der Kupplungsringe 45 und 46 von etwa 45° auf den Stift 52 auftrifft, während welcher Drehung die Zugfeder 55 zusätzlich gespannt wird. Mit dem Anschlag des Armes 54 am Stift 52 bleiben die Kupplungsringe 45 und 46 in ihrer Stellung und die Schlupfkupplung 44 beginnt zu schleifen.

Jetzt führen die Nabe 10 und der Spulenteller 18 gemeinsam eine Drehbewegung aus, so lange der Streifen 57 durch die Antriebsrolle 60 und die Andrückrolle 58 sowie durch die Führungsbahn 62 hindurch zugeführt wird, wobei der Streifen 57 sich über die äußeren Kanten 36a der Leitflügel 36 aufwickelt, die den Spulenkern bilden. Hierbei entspricht die Zuführgeschwindigkeit des Streifens 57 etwa der Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Kanten 36a der Leitflügel 36. Wird im Verlauf des weiteren Wickelvorganges der Durchmesser des Wickels größer, so würde die Umfangsgeschwindigkeit größer als die Zuführgeschwindigkeit des Streifens 57. Faktisch bleibt jedoch die Umfangsgeschwindigkeit konstant da mit wachsendem Wickelaußendurchmesser die Reibungskupplung 22 schleift und die Differenz zwischen Zuführ- und Umfangsgeschwindigkeit ausgleicht. Der Arm 54 bleibt während des gesamten Aufwickelvorganges am Stift 52 anliegend, und die Zugfeder 55 bleibt gespannt.

Anhand von Fig. 1 wird deutlich, daß bei größer werdendem Wickeldurchmesser der Streifen 57 eine Schwenkbewegung der Führungsbahn 62 entgegen der Zugwirkung der Feder 63 und im Sinne der dargestellten Pfeile bewirkt Sobald der Wickel einen vorherbestimmten Außendurchmesser erreicht trifft der Stift 70 der Führungsbahn 62 auf den Schaltarm 76 des elektrischen Schalters 74 und schaltet dadurch den Antrieb ab. Nun kann der Wickel in bekannter Weise vom Spulenteller, nämlich von den äußeren Kanten der Leitflügel 36, nach oben abgenommen werden. Hierbei bilden der Leitflügel und der ihm zugeordnete Klemmflügel 32 kein Hindernis, weil die Zinken 32c und 32d des betreffenden Klemmflügels 32 infolge des

Anfanges des Streifens 57 den Ansatz 36c des Leitflügels 36^nicht umgreifen konnten.

Bei der Entnahme des Wickels wird gleichzeitig die Antriebsverbindung zwischen dem Leitflügel 36y und dem zugeordneten Klemmflügel 32 aufgehoben und damit der Spulenteller 18 von der Nabe 10 abgekuppelt. Jetzt bewirkt die Zugfeder 55 eine Rückdrehbewegung des Spulentellers 18 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis die Sperrklinke 40 in einen Zahn 19a der Trägerplatte 19 einrastet und eine weitere Drehung des Spulentellers 18 verhindert. Die Zähne 19a sind bezüglich der LeitflUgel 36 so angeordnet, daß in der Raststellung, wie in F i g. 1 dargestellt, einer der Leitflügel, nämlich der Leitflügel 36/, auf etwa der gleichen Höhe angeordnet ist wie das Ende der Führungsbahn 62, so daß der Anfang des nachfolgenden Streifens 57 wiederum über die Oberseite des Leitflügels 36ygerichtet ist

Mit dem Wiedereinschalten des Motors läuft nun der Anfang des Streifens 57 über die Oberseite eines jetzt stillstehenden Leitflügels 36, so daß der Streifen 57 erneut zwischen diesem Leitflügel 38y und dem sich als nächsten nähernden Klemmflügel 32 eingeklemmt wird. Nun beginnt ein neuer Wickelvorgang, wie zuvor beschrieben.

Für das Einfädeln zum Aufwickeln des Streifens 57 braucht nach dem vorher beschriebenen Arbeitsablauf lediglich der Streifen 57 in der durch die Führungsbahn 62 vorgegebenen Richtung etwa tangential zur Welle 12 vorgeschoben zu werden, woraufhin der Anfang des Streifens 57 selbsttätig erfaßt und der Aufwickelvorgang eingeleitet wird. Für eine störungsfreie Funktion des Einfädeins ist es wichtig, daß zwischen den Leitflügeln 36 auf dem Spulenteller 18 große Abstände frei sind. Desgleichen sind zwischen den Klemmflügeln 32 auf der Nabe 10 große Zwischenräume freigelassen. Bezogen auf den Umfang des Zylinders des Spulenkerns belegen die Leitflügel nur einen sehr geringen Anteil des Umfanges, der durch die gestrichelte Linie 78 dargestellt ist nämlich ein Zehntel bis ein Zwölftel dieses Zylinderumfanges.

Weiterhin ist der Richtungswinkel der Sehnen 327? und 36ft so gewählt, daß der Streifen 57 jedenfalls urn einen wesentlich kleineren als einen rechten Winkel gekrümmt wird, wenn der Streifenanfang erfaßt und der Streifen über die Außenseite eines Leitflügels 36 gewickelt wird. Ein Knicken wird überdies durch die abgerundet ausgebildeten äußeren Kanten 32a der Klemmflügel 32 und äußeren Kanten 36a sowie inneren Kanten 366 der Leitflügel 36 verhindert

Sollte beim Einführen des Anfanges Streifen 57 dieser ganz über die Nabenoberfläche 10a hindurchtreten, so wird dies durch kein Hindernis auf der Nabenoberfläche 10 beeinträchtigt. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß die Rasteinrichtung mit der Zugfeder 55 und der Sperrklinke 40 sicherstellt, daß nach dem Abnehmen eines fertigen Wickels vom Spulenteller 18 eine ausreichende Drehbewegung von der Spule ausgeführt wird, damit der Raum zwischen den benachbarten Leitflügeln, z.B. den Leitflügeln 36x und 36y, der Führungsbahn 62 unmittelbar gegenüberliegt Eines der Leitstücke 36 steht nun. zur Vorbereitung eines neuen Einführungs- und Wickelvorganges, in der optimalen Zuordnungsstellung zur Führungsbahn 62.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Selbsteinfädelnde Aufwickeleinrichtung für Bänder, Streifen und dgl., mit einer Aufwickelspule, die aus einer mindestens einen als Mitnehmer wirksamen Klemmflügel aufweisenden, umlaufenden Nabe zur Aufnahme des Streifenanfangs und einem konzentrisch zur Nabe unabhängig drehbar gelagerten, als Spulenteller ausgebildeten und mit einer Mehrzahl kranzförmig angeordneter Leitstükke versehenen Spulenkörper besteht, welcher Spulenkörper mittels eines Rastelementes in einer in bezug auf den zugeführten Streifenanfang definierten Ausgangsstellung arretiert gehalten und mittels des zugeführten Streifens mit der Nabe kuppelbar ist, wobei der Streifen als Mitnahmeelement dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstükke de.· Form der JCIemmflügel (32) als Leitflügel (36) gestaltet sind und daß die Umlaufbahnen der Leitflügel (36) und Klemmflügel (32) sich teilweise überschneiden, indem die Leitflügel (36) und die Klemmflügel (32) derart ausgebildet sind, daß bei relativer Drehbewegung zwischen Nabe (10) und Spulenteller (18) Teilelemente (36cj des einen Flügels (36) durch entsprechend geformte Ausschnitte (32eJ des anderen Flügels (32) hindurchtreten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kanten (32a) der Klemmflügel (32) und die äußeren und inneren jo Kanten (36a, 36b) der Leitflügel (36) abgerundet ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein solches Verhältnis zwischen Dicke der Leitflügel (36) und Abstand der Leitflügel (36) untereinander, daß die Summe der Dicken der äußeren Kanten (36a) weniger als ein Zehntel der Mantelfläche des Zylinders (78) des fiktiven Spulenkerns beträgt

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Bereich der Leitflügel (36) ein Ansatz (36c) angeordnet ist und die äußeren Bereiche der Klemmflügel (32) gabelförmig derart ausgebildet sind, daß der Ansatz (36c) der Leitflügel (36) durch den Ausschnitt (32b) zwischen den Zinken (32c, 32d) der Klemmflügel (32) mit geringem Abstand hindurchgelangen kann.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenteller (18) auf einer drehbar gelagerten Trägerplatte (19) angeordnet ist, welche so über eine Schlupfkupplung (44) mit einer tangential angreifenden während des Aufwickelvorganges gespannten Zugfeder (SS) verbunden ist, welche bei Stillstand des Antriebes auf die Trägerplatte (19), diese in die definierte Ausgangsstellung rückdrehend, wirksam ist

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine auf unterschiedliche Wickeldurchmesser schwenkbar gelagerte Führungsbahn (62) für den Streifen (57), die unter der Kraft einer Feder (63) in ihrer Ausgangslage zur Einführung des Streifens (57) zwischen zwei, den definierten Rastpositionen der Trägerplatte (19) entsprechend positionierten Leitflügeln (36) gehalten ist und sich in ihrer Schwenklage dem wachsenden Wickeldurchmesser anpaßt, bis ein Endschalter (74,76) den Antrieb abschaltet.

Bei einer durch die US-PS 33 78 212 bekannten selbsteinfädelnden Aufwickeleinrichtung für ein Magnetband befinden sich auf der Nabe der Aufwickelspule eine Mehrzahl kranzförmig angeordneter Leitstücke, zwischen die der Bandanfang eingeführt wird, damit er durch Reibungsschluß mitgenommen wird. Zu diesem Zweck ist oberhalb der Leitstücke über den gesamten Durchmesser der Nabe hinaus eine Nut vorgesehen, in welche der Bandanfang eingelegt wird. In der Nut befindet sich eine Anzahl Rippen, zwischen denen das Band beim Anlaufen der Aufwickelspule durch Reibungsschluß festgehalten wird, um eine sichere Mitnahme durch die Leitstücke auf der Nabe der Aufwickelspule zu gewährleisten. Das Einlegen des Bandes in die Nut erfolgt bei der bekannten Anordnung von Hand.

Für Bänder, Streifen und dergl, insbesondere auch für Filmstreifen, sind eine Vielzahl weiterer selbsteinfädelnder Aufwickelvorrichtungen bekannt, wie z. B. in der US-PS 24 87 479 beschrieben. Ein wesentlicher Nachteil vieler Einrichtungen dieser Art ist es, daß das Band manuell zugeführt werden muß, um ein sicheres Erfassen zu erreichen. Andere Einrichtungen, bei denen das Band automatisch zugeführt wird, arbeiten nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit oder sind nur für bestimmte Materialien einsetzbar, indem entweder eine besondere Steifigkeit des zugeführten Werkstoffs oder eine bestimmte Oberflächenqualität gefordert sind, um den beim Erfassen des Bandes notwendigen Reibungsschluß zu erzeugen.

So zeigt die GB-PS 11 21 033 eine Aufwickeleinrichtung für Filmstreifen in einer Filmkamera, die aus einer umlaufenden Nabe zur Aufnahme des Streifenanfangs und einem konzentrisch zur Nabe unabhängig drehbaren gelagerten Spulenkörper besteht. Diese Einrichtung ist offensichtlich nur für Filmstreifen einer bestimmten Dicke und Steifigkeit vorgesehen und für Streifenmaterialien anderer Oberflächenbeschaffenheit und Abmessungen bzw. Steifigkeit nicht geeignet. Allen der vorgenannten bekannten Aufwickeleinrichtungen ist nämlich der Nachteil gemeinsam, daß der Spalt zwischen den Mitnehmerelementen des umlaufenden und des Wickelteils den Abmessungen des Streifenmaterials in engen Grenzen angepaßt sein muß, so daß bei der Fertigung der betreffenden Führungselemente nur sehr geringe Toleranzen zulässig und außerdem die Anforderungen an aie Drehlagerungen entsprechend hoch sind. Demzufolge können mit den bekannten Einrichtungen im allgemeinen auch nur bestimmte Streifenarten verarbeitet werden, wie z. B. nur Filmstreifen, Papierstreifen ο. a.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine selbsteinfädelnde Aufwickeleinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung zu schaffen, die ohne das Erfordernis enger Fertigungstoleranzen für die Mitnehmerelemente und ohne daß an die Präzision der Drehlagerung besondere Anforderungen gestellt werden, ein sicheres Erfassen des Streifens gewährleistet, und die auch für streifenförmige Materialien unterschiedlicher Eigenschaften eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Die besonderen Vorteile der gefundenen Lösung bestehen darin, daß ein Band oder Streifen aus beliebigem Material und von beliebiger Dicke und Steifigkeit durch das Ineinandergreifen der zusammenwirkenden Flügelpaare unabhängig von der Größe des Spaltes zwischen den Flügeln sicher erfaßt wird: hierbei wird ein Knicken des