-
Anordnung für ein Bandtransportgerät, insbesondere für ein Magnetbandgerät
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Bandtransportgerät mit automatischer
Einfä#ng, insbesondere für ein Magnetbandgerät, wobei das Band mit einem Einfädelvorspann
versehen ist, der einem in Drehung befindlichen Aufwickelorgan zugeführt, von diesem
festhaltbar und aufwiekelbar ist.
-
Es sind Film- und Magnetbandgeräte mit Einrichtungen zur automatischen
Einfädelung bereits bekannt. Folgende deutsche Auslegeschriften 2 009 485, 2 020
418 und 2 031 981 sowie die deutsche Offenlegungsschrift 2 05) 762 beziehen sich
auf Magnetbandgeräte. In der Mehrzahl der genannten Druckschriften erfolgt der Einfädelvorgang
bei relativ geringen Drehgeschwindigkeiten des Aufwickelorgans für unterhalb von
100 cm/sec liegende Bandtransportgeschwindigkeiten. Die bekannten>?.-Ausführungen
von Vorspannbändern zut Bandeinfädeleinrichtungen bestehen aus Kunststoffolienbändern
mit an den Kanten oder an der Oberfläche vorgesehenen Fangvorsprüngen, die mit entsprechend
geformten Halteelementen am Aufwickelorgan zusammenwirken. In der DT-OS 1 499 803
ist ein Bandtransport für sehr hohe Bandgeschwindigkeiten in der Größenordnung von
200 #cm/sec oder höher mit einer automatischen Einfädeleinrichtung beschrieben,
die aus einem etwa scheibenförmigen Aufwickelorgan und einem Einfädelvorspann besteht,
der beidseitig mit im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Vorspannbandes vorstehenden
flexiblen Zahnelementen versehen ist. Beim Einfädeln wird der Vorspann durch Andruckmittel
so gegen den Umfangsrand des Aufwickelorgans angepreßt, daß die Zahnelemente das
scheibenförmige Aufwickelorgan unter- und übergreifen, so daß der
Vorspann
am Umfangarand befestigt und somit bei Drehung des Aufwickelorgans mitgenommen wird.
Bei einer Abwickelrolle mit einem solchen bekannten Vorspann sollen die äußeren
Magnetbandwindungen durch die die Rolle über- und untergreifenden Zahnelemente zusammengehalten
werden. Der bekannte Vorspann besteht aus Kunststoffolienmaterial. Die Einrichtung
zur Einfädelung an diesem bekannten Band transport hat den großen Nachteil, daßldie
materialabhängige Winkelstellung der Zahnelemente zur Fläche des Vorspanns sehr
genau eingehalten sein muß, damit der Einfädelvorgang ohne Störungen selbsttätig
durchgeführt wird. Bei einem Vorspann von 125/um Dicke aus Polystyrolfolienmaterial
beträgt die noch gerade zulässige Winkeltoleranz kaum mehr als 1° bei einem Sollwinkel
von 260.
-
Ferner ist eine Beschädigung der Bandkanten durch die Zahnelemente
bei aufgewickelter Rolle nicht immer vermeidbar. Da der Einfädelvorspann vom Umfang
einer vollen Abwickelrolle vor dem Einfädelprozeß mittels eines Trennorgans abgeschält
werden muß, besteht wegen der gegenüber der Bandfläche vorstehenden Zahnëlemente
die Gefahr, daß der Vorspann vom Band abgerissen wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den bekannten
automatischen Einfädeleinrichtungen verbesserte Anordnung zur selbsttätigen Einfädelung
von Bändern, insbesondere von sehr dünnen Magnetbändern zu schaffen, wobei der Einfädelvorgang
bei hohen Bandtransportgeschwindigkeiten erfolge kann.
-
Die Aufgabe wird mit einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einfädelvorspann zumindest teilweise aus
magnetisierbarem Material besteht und daß am Aufwickelorgan Magnetfeld erzeugende
Mittel vorgesehen sind, mittels der der Vorspann an das Aufwickelorgan angezogen
und festgehalten wird.
-
Dadurch wird eine hohe Zuverla#ssigkeit bei der automatischen Einfädelung
erreicht bei einfacher Ausbildung des Vorspannbandes.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung ist grundsätzlich für jede Art
von
Band transport besonders vorteilhaft, jedoch für ein nach dem Kontaktwickelverfahren
betriebenes Magnetbandgerät verwendbar, wobei Bandantriebs- und Bandwickelwellen
mit zylinderförmigen Antriebs- bzw. Wickelkörpern ausgebildet sind und wobei der
Einfädelvorspann dem aufwickelnden Wickelkörper zwischen demselben und dem Antriebskörper
zugeführt wird.
-
Der Einfädelvorspann kann zweckmäßig als ein mit dem Band verbundenes
Metallfolienband oder mit einem Kunststoffolienband als Träger für eineAuflage aus
magnetisierbarem Material ausgebildet sein. Solche Vorspannbänder sind äußerst einfach
herstellbar und behalten eine lange Lebensdauer auch bei unsachgemäßer mechanischer
Beanspruchung Falls notwendig, kann der Einfädelvorspänn mit in der Nähe seines
freien Endes angeordneten seitlichen Greifelementen zum Umgreifen des aufwickelnden
Zylinderkörpers- und gegebenenfalls zum Festhalten der äußeren Bandwindungen einer
Bandrolle ausgebildet sein In zweckmäßigen erfindungsgemäßen Ausführungen können
die Zylinderkörper der Wickelwellen mit am Umfang verteilt angeordneten Dauer- und/oder
Elektromagnetpolen wechselnder Polarität versehen sein.
-
Die Magnetpole können in Achsrichtung des Zylinderkörpers übereinander
oder in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sein. Bei Magnetbandgeräten für
Aufzeichnung von Signalen in einem sehr hohen Frequenzbereich in Längsspuren ist
eine Anordnung der Magnetpole in Umfangsrichtung nebeneinander vorzuziehen. Bei
Verwendung von Elektromagneten,die in geeigneter Weise im oder am Zylinderkörper
angebracht sein können, ergibt sich der Vorteil, daß die Magnete nur während des
Einfädelvorgangs eingeschaltet werden müssen.
-
Anordnungen nach der Erfindung sind anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen nachfolgend beschrieben:
Es zeigen Figur 1
einen schematischen Kontaktwickeltransport Figur 2 eine Draufsicht auf einen Transport
nach Figur 1 Figuren 3a und 3b Ausführungsformen von Einfädelvorspannband stücken
Figur 3c die Verbindungsstelle von Vorspannband und Magnetband in Seitenansicht
Figur 4 die Ansicht eines Teils des Umfangrandes eines zylindrischen Aufwickelkörpers
mit Magnetanordnungen Figur 5a eine Schnittansicht in Horizontalebene durch eine
oder zwei Magnetanordnungen nach Figur 4 Figur 5b eine Schnittansicht in Radialebene
durch Magnetanordnungen nach Figur 4 Figur 6 Einzelteile eines zylindrischen Aufwickelkörpers
mit einer elektromagnetischen Magnetanordnung Figur 7 ein Diagramm eines Ist-Soll-Spannungsverhältnisses
eines auf einem Magnetband aufgezeichneten HF-Signals in Abhängigkeit von der beim
Einfädelvorgang wirksamen Feldstärke.
-
Ein schematisch gezeigter Kontaktwickeltransport 10 besteht aus den
zylinderförmigen Scheiben 11 als Wickelkörper, die auf drehbar gelagerten Wickelwellen
12 und 13 befestigt sind, und einer ebenfalls zylinderförmigen Antriebsscheibe 14
auf einer Antriebswelle 15. Bei Drehung der Antriebsscheibe und -welle 14 bzw. 15
werden die auf den Scheiben 11 befindlichen Bandwickel 16 und 17 an ihren Umfangsrändern
durch die in derselben Ebene angeordnete Antriebsscheibe 14 in Drehung versetzt.
Pfeile a bis c kennzeichnen die Drehrichtungen. Bei diesen Drehrichtungen werden
Bandwickel 16 im Abwickelsinn und Bandwickel 17 im Abwickelsinn angetrieben. Beim
Bandtransport werden die Wickel 16 und 17 und die dazugehörigen Wellen 12 und 13
durch nicht dargestellte Mittel radial zur Antriebsscheibe 14 bewegt.
-
In Figur 2 sind eine Bandführung 18 und Ablösemittel 19 für einen
Einfädelvorspann erkennbar. Bei Wechseldrehrichtung der Antriebsscheibe 14 nunmehr
entgegen dem Pfeil a erfolgt ebenfalls
eine Drehrichtungsumkehr
der Bandwickel 16 und 177nunmehr in Richtungen entgegen der Pfeile b und c. In diesem
Fall wird Bandwickel 16 im Aufwickelsinn angetrieben. Ist auf der Scheibe 11 der
Wickelwelle 12 der volle Bandwickel aufgewickelt und die Scheibe 11 der Wickelwelle
13 leer, so erfolgt bei Drehung der Antriebsscheibe 14 in Richtung a die Einführung
der Spitze 20 des außen am Bandwickel ange#deuteten Einfädelvorspanns 21 in den
Spalt zwischen Bandwickel und Antriebsscheibe 14. Danach wird durch die linke Trennschneide
19 der Vorspann 21 vom Bandwickelumfang abgeschält, so daß das Band 9 um die Bandführung
18 in den Spalt zwischen Antriebsscheibe 14 und leerer Scheibe 11 geleitet-wfrd.
In diesem Spalt oder wenigstens in seiner Nähe, in Drehrichtung c gesehen muß nun
der Vorspann 21 in Eingriff mit der Scheibe 11 kommen, an deren Umfangsrand befestigt
und bei deren Weiterdrehung mitgenommen werden.
-
Besteht der Vorspann 21 aus einem ferromagnetischen#Metallfolienband
oder aus einem Trägerband z.B. aus Kunststoff mit einer Auflage aus magnetisierbaren
Metall- oder Metalloxidpartikeln oder -schichten oder eingearbeiteten magnetisierbarem
Material, so kann ein sicheres Fangen des-Vorspanns von der Scheibe 11 auch bei
hohen Drehgeschwindigkeiten erreicht werden, wenn die Scheibe 11 ebenfalls aus geeignetem#ferromagnetischem
Material besteht oder damit versehen ist. In allen Ausführungen soll das auf den
Vorspann wirkende Magnetfeld groß genug sein, daß die Feldkräfte zur lagerichtigen
Anziehung und Befestigung des Vorspanns am Umfangsrand der Scheibe 11 ausreichen.
-
In einfacher Ausführung kann Magnetgummi als Auflage am Umfangsrand
der Scheibe vorgesehen werden. Es ist jedoch zweckmäßig, wenn starke Magnetfelder
für das Einfangen dXs Vorspanns bei hohen Drehgeschwindigkeiten benötigt werden,
das Material mit wechselnder Polung zu magnetisieren.
-
Figur 4 zeigt einen Teil des Umfangsrandes einer Scheibe 11 mit verschieden
großen und verschieden angeordneten Magnetpolen wechselnder Polarität. Magnetpole
22 bis 25 sind übereinander
bzw. nebeneinander angeordnet, Nordpole
22 und 24 sind von Südpolen 23 und 25 durch nicht magnetisierbare Schichten 26 magnetisch
getrennt, Figur 5a zeigt eine Ausführung der Pole 22 und 24 bzw. Pole 23 und 25
als Pole von HuSeisenmagneten 27, die in der Ebene der Scheibe 11 angebracht sind.
-
Magnetpole 28 und 29, die sich über die Höhe des Umfangsrandes erstrecken,
können ebenso als Hufeisenmagnet 27 ausgebildet und angeordnet sein. Wie Figur 5b
zeigt, können die Pole 22 und 23 bzw. Pole 24 und 25 auch Pole von in Radialebenen
der Scheibe angeordneten Hufeisenmagneten 32 sein, An der rechten Seite der Figur
4 sind ring- oder scheibenförmige Magnetpole 30 und 31 in Umfangsrichtung der Scheibe
vorgesehen, wobei ebenfalls ring- oder scheibenförmige nicht magnetisierbare Trennschichten
26 zwischen den Polen 30 und 31 angeordnet sind.
-
Eine geeignete Herstellungsmöglichkeit einer solchen Scheibe soll
im folgenden anhand Figur 6 beschrieben werden.
-
Ein Ringkörper 33 z.B. aus magnetisierbarem Stahl ist innen mit ringförmigen,
im Querschnitt rechteckförmigen Nuten 34 ausgebildet. Ein scheibenförmiges, mit
einem Mittelzapfen 36 versehenes Bodenteil 35 ebenfalls aus Stahl wird unter den
Ringkörper 33 gebracht und Wicklungen z.B. aus Kupferdraht konzentrisch über den
Zapfen 36 in den Hohlraum eingebracht.
-
Vorher wird zwischen den Zapfen 36 und die Wicklungen eine Lackschicht
eingefügt. Die einzelnen Wicklungen werden ebenfalls durch tackschichten elektrisch
getrennt. Zwischen dem äußeren Umfang der Wicklungen (Linien 37) und den inneren
Ringkörper 33 wird anschließend eine härtbare Isoliermasse z.B. aus Gießharz eingefüllt.
Nachfolgend wird ein planer Deckel 38 auf den nunmehr gefüllten Ringkörper 33 aufgesetzt
und in geeigneter Weise befestigt. Nun wird der äußere hohlzylinderförmige Teil
41 des Ringkörpers 33 entfernt, so daß nach Aushrtung der Isoliermasse ringförmige
Nord- und Südpole 39 und 40 gebildet werden, die in Umfangsrichtung der Scheibe
verlaufen und die durch Schichten 25 magnetisch voneinander getrennt sind. Es sind
andere geeignete Herstellungsverfahrensweisen möglich, die beschriebene Art ist
jedoch besonders einfach und zweckmäßig.
-
In Figuren 3a, b und c sind Vorspannausführungen gezeigt, die sich
durch eine besondere Spitzen- und Endenausbildung auszeichnen. Die Spitze 20 des
Vorspanns 21 ist spitz, winkelförmig nach vorn zulaufend gestaltet, während das
Endstück einen entsprechend gefqrmten Ausschnitt 42 aufweist. Die Spitze 20a des
Vorspanns 21a ist dagegen verjüngt abgerundet geformt, ebenso wie ein Ausschnitt-
42a am Endstück des Vorspanns 21a. Das Magnetband 9 ist, wie Linien 43 zeigen, senkrecht
zu seinen Längsseiten abgeschnitten, so daß zwischen Endstück und Band 22 eine Haft-
oder Klebfläche verbleibt. In Figur 3c ist die Verbindungsstelle C bzw. C' in Seitenansicht
dargestellt. Zwischen dem Vorspann 21 bzw. 21a und dem jeweiligen Magnetband 9 ist
eine Haft- oder Klebschicht erkennbar, die mit geeigneten Haft- oder Klebmitteln
ausführbar ist. Außerdem wird das unterschiedliche Dickenverhältnis von Vorspann
und Magnetband deutlich, wobei der Vorspann eine größere Dicke, vorzugsweise etwa
die doppelte Dicke des Magnetbandes besitzen sollte, damit für den Abschäl- und
Einfädelvorgang eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit erhalten wird, die
außerdem durch das Material des Vorspanns maßgeblich bestimmt werden. Zahnartige
etwa senkrecht von den Bandkanten des Vorspanns 2laabstehende Zahnelemente können
eine erhöhte Sicherheit für das Fangen des Vorspannes bilden.
-
In der Praxis haben sich Vorspannbänder aus Metallfolie- von 20/um
Dicke hervorragend bewährt.
-
Es muß Je nach Art der auf dem Magnetband aufgezeichneten Signale
sichergestellt sein, daß durch die zum Einfädelvorgang wirksamen Magnetfelder keine
oder nur eine vernachlässigbar geringe Beeinflussung der Aufzeichnung erfolgt.
-
Da bei den geringen aufzuzeichnenden Wellenlängen bei Videoaufzeichnung
störende Nagnetfelder besonders kritisch sind, wurde folgende Versuchsreihe zur
Gleichfeldlöschung einer Videoaufzeichnung durchgeführt.
-
Es wurde ein Videosignal von 1,2/um Wellenlänge auf Cr02-Videoband
aufgezeichnet. Anschließend wurde ein Gleichfeld parallel zur Bandrichtung an das
Band gelegt. In dem Diagramm der Figur 7 ist die Abnahme der Signalspannung U/UO
bei
zunehmender Feldstärke aufgetragen. Wegen des bereits im feldfreien
Raum auf den einzelnen Magnetisierungsbereich durch Streufelder wirkenden entmagnetisierenden
Feldes von etwa 17 kA/m (210 Oe) wird die halbe Signalspannung nicht erst bei HR
= 38 kA/m (480 Oe), sondern bereits bei 21 kA/m (260 Oe) erreicht.
-
Läßt man einen Signalabfall von 50 # (3 dB) zu, so ergeben sich 16
kA/m (200 Oe) als höchstzulässige Feldstärke, der das Band parallel zu seiner Längsrichtung
ausgesetzt werden darf.
-
Eine Feldkomponente senkrecht oder quer zum Band ist weniger kritisch.
-
Berechnungsbeispiel anhand einer handelsübllchen Haftfolie: In eine
Kunststoffolie von 1,5 mm Dicke ist Bariumferritpulver als magnetisches Material
eingearbeitet. Sie ist wechselseitig in Abständen von 3 mm senkrecht zur Oberfläche
magnetisiert. Die Feldstärke parallel zur Oberfläche beträgt H = 165 kA mm3 #5.:
a.
-
und die senkrecht zur Oberfläche 124 kA mm3 r3 Hierbei ist r der Abstand
von der Folienmitte", senkrecht zur Folienoberfläche gemessen. Die für die Löschung
einer Aufzeichnung ausschlaggebende Parallelkomponente des Feldes beträgt an der
Folienoberfläche 320 kA/m (4000 Oe) und in 1 mm Abstand davon 28 kA/m (35t.OE).
-
Durch den Vorspann aus Stahlband von etwa 0,1 mm Dicke wird das Feld
zwar um 54 % geschwächt, es liegt jedoch immer noch weit über der oben genannten
Grenze von 15 kA/m (200 Oe).
-
Als Ergebnis der Betrachtung läßt sich folgendes zusammenfassen: Die
Anordnung wechselnder Magnetisierung senkrecht zur Folien- bzw. Umfangsrandoberfläche
der Scheibe liefert zu
weiträumige Felder. Eine Magnetisierung
parallel zur Folien-bzw. Umfangsrandoberfläche, die spaltförmige Unterbrechungen
(Trennschichten 26) aufweist, läßt eine erheblich geringere Reichweite des Feldes
erwarten. Es wären Spaltbreiten zwischen 0,1 und 0,5 mm anzuwenden. Eine Scheibe
könnte aus etwa 5 mm langen Permanentmagneten mit geschliffenen Stirnflächen und
Folien als Distanzstücken hergestellt werden.
-
Die angegebenen Feldstärkengrenzen und zuIåssige Verlaufs; richtung
der Feldlinien in Bezug auf Band- und Umfangsrandfläche der Scheibe sind ebenso
durch magnetische Wechselfelder erreichbar.