DE2535276A1

DE2535276A1 - Verfahren zur herstellung einer grossflaechigen bandfuehrungseinrichtung fuer magnetbandgeraete und bandfuehrungseinrichtungen nach dem verfahren

Info

Publication number: DE2535276A1
Application number: DE19752535276
Authority: DE
Inventors: Lothar Gliniorz; Klaus Dipl Ing Schoettle; Heinrich Dipl Ing Wittkamp
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-08-07
Filing date: 1975-08-07
Publication date: 1977-02-17
Also published as: JPS5921099B2; AT351808B; DE2535276C2; FR2320613B1; JPS5220004A; ATA586076A; US4098446A; FR2320613A1; NL7608774A; GB1508397A

Description

BASF Aktiengesellschaft · *vw<-#w

Unser Zeichen: O₀Z. 31 ²^O De/Ja 6700 Ludwigshafen, 5-8. 1975

Verfahren zur Herstellung einer großflächigen Bandführungseinrichtung für Magnetbandgeräte und Bandführungseinrichtungen nach dem Verfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer großflächigen Bandführungseinrichtung für Magnetbandgeräte zum Betrieb mit einem eine Vielzahl von Aufzeichnungsspuren tragenden Magnetband, insbesondere einem Viedeoband sowie nach dem Verfahren hergestellte Bandführungseinrichtungen.

Es ist bereits eine großflächige Bandführungseinrichtung zum Betrieb mit einem Luftpolster zur Führung eines Videobandes vorgeschlagen worden, die mit einer konkaven Führungsfläche ausgebildet ist. Das Herstellungsverfahren besteht darin, daß ein oder zwei Grundkörper aus einem VoIl-Zylinder-Körper herausgedreht oder -gefräst werden» Nach Anbringen von einer Anzahl von Bohrungen für Befestigung und Luftzufuhr wird der Grundkörper oder werden der Grundkörper auf eine etwas größere Höhe als die Breite des zu führenden Videobandes geschliffen. Anschließend wird die zur Führungsfläche vorgesehene Schmalseite des Grundkörpers durch Fräsen mit einem Großradius-Fräser mit konkav geformter Oberfläche versehen. Danach wird die Führungsfläche mittels oben und unten am Grundkörper befestigter Edelstahlblechstücke mit Höhenführungsflanschen für das Band versehen,

Die wie beschrieben hergestellte Bandführung ist kompliziert aufgebaut und bedarf deshalb der aufwendigen Fertigung. Das notwendige Material ist Edelstahl, der wegen der erforderlichen geringstmöglichen Toleranzen äußerst aufwendig bearbeitet werden muß. So ist die bekannte Bandführung ein sehr teures Teil, das einen Gebrauch in einem preiswerten Heimvideorekordergerät geradezu verbietet.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Bandführungseinrichtung und eine danach hergestellte Bandführungseinrichtung bereitzustellen, die für die Führung mit hohen Transportgeschwindigkeiten geförderte Magnetbänder, insbesondere Videomagnetbänder geeignet und für Videogeräte für den Heimgebrauch wirtschaftlich günstig herstellbar ist.,

Ein Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß man mindestens einen Streifen aus dünnem federelastischem Metallmaterial im Hook¹sehen Bereich verformt und die Verformung derartig aufrechterhält, daß die äußere Fläche des gestreckten Streifens als Bandführungsfläche verwendbar ist»

Der Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, daß solche federelastische Streifen handelsüblich sind und so ein Herstellen der Führungsfläche durch Herausarbeiten aus einem Vollmaterial vermeidbar wird. Die äußere Form der Führung ist durch die erfindungsmäßige Verwendung von federelastischem Streifen durch Aufspannen in einer gewünschten Form sehr leicht realisierbar.

In der Praxis ist dies erfindungsgemäß möglich, wenn man die Verformung des Streifens durch Anbringung desselben an zumindest einem Grundkörper vornimmt. Dadurch kann der Grundkörper eine Grobform des gewünschten Verlaufs der Führungsfläche darstellen, durch eine entsprechende Anbringung des Streifens ist dann eine Feinnachbildung der gewünschten Führungsfläche möglich.

In einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt nach der Erfindung erfolgt die Verformung des Streifens durch Biegekräfte und die Ausübung von überlagerten Zugkräften in Walzrichtung des Streifens.

Dadurch ist es möglich, Führungen herzustellen, die die Fertigung von sehr lange formbeständigen beliebigen Führungsflächen gestatten.

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Insbesondere wird es erfindungsgemäß möglich, konkave Führungsflachen der vorgeschlagenen Art herzustellen, indem man auf den Metallstreifen Biegekräfte im Hook'sehen Bereich ausübt, daß durch Querkontraktion auf einer Außenseite des Streifens und durch Querexpansion auf der Innenseite im Bereich der Druckspannungen unterhalb der neutralen Biegelinie eine konkave Führungsfläche ausgebildet ist, die durch Einhängen der Enden an zumindest einem Grundkörper aufrechterhaltbar ist.

Eine solcherweise mit wenig Arbeitsgängen hergestellte Bandführung ist ohne zusätzliche Bearbeitung aus handelsüblichem Pederstreifenmaterial herstellbar. Die Führungsfläche gemäß der Erfindung ist mit exakt konkaver' Einwölbung, die z.B. für die Benutzung der Führung mit Luftpolster notwendig sein kann, ausgebildet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann mindestens ein Grundkörper vorgesehen sein, an dem ein Streifen aus federelastischem Metallmaterial, das durch Biegekräfte und überlagerte Zugkräfte im Hook¹sehen Bereich verformt ist, befestigt ist. Dadurch wird die Bildung einer mit beliebig gewölbter Oberfläche versehenen Bandführung ermöglicht, wenn ein ausreichend dünnes Streifenmaterial verwandt wird und die Oberfläche des Grundkörpers geeignet ausgebildet ist, daß sich der Streifen in gewünschter Weise in gespannter Lage daran anschmiegt.

In weiterer zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung ist der Grundkörper mit am Umfang angeordneter zumindest einer Nut ausgebildet, in der der Streifen festlegbar ist. Damit ist der Streifen unverrückbar festlegbar.

Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Ränder der zumindest einen Nut als Höhenführungskanten für das Magnetband ausgebildet sind. Außerdem ist es zweckmäßig, die Nut mit ebenem Boden auszubilden und den Streifen in Kontakt mit dem Boden der Nut in derselben festzulegen.

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Es hat sich ferner als vorteilhaft gezeigt, den Grundkörper mit Kreisbogenform auszubilden und den Streifen um den Grundkörper gebogen derartig zu befestigen, daß der verformte Streifen eine konkave Oberfläche mit vorbestimmter Wölbung erhält, die als Führungsfläche dient.

Bei einer solcherart ausgebildeten Bandführung werden die Wölbungen in den verschiedenen Ebenen durch einen Arbeitsgang, nämlich die Biegung des Streifens erreicht» Der Streifen nach der Erfindung kann zweckmäßig aus Pedermaterial, vorzugsweise aus nichtrostendem Federstahlblech bestehen.

Ferner kann der Streifen mit umgebogenen Endstücken und der Grundkörper mit entsprechenden Einhängekanten, an denen die Endstücke befestigbar sind, ausgebildet sein.

Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der Bandführungen sind der folgenden Beschreibung und Zeichnungen anhand von darin beschriebenen bzw. dargestellten Ausführungsbeispielen entnehmbar.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kontaktwickel-Magnetbandlaufwerk mit einer bereits vorgeschlagenen Bandführungseinrichtung

Fig. 2 einen Schnitt durch die Bandführungseinrichtung nach Fig. 1 gemäß Schnittlinie I - I

Fig. 3 eine Bandführungseinrichtung nach der Erfindung mit dem- Teil eines Kapstans eines Laufwerks nach Fig. 1

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Bandführungseinrichtung nach Fig. 3 in vergrößertem Maßstab

Fig. 5 eine Seitenansicht der Bandführungseinrichtung nach Fig. 3 mit schematischen Spannungsangaben

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Pig. 6 einen unverformten Streifen einer Bandführungseinrichtung nach Fig. 3

Fig. 7 einen Rohling für drei Grundkörper von Bandführungseinrichtungen nach der Erfindung

Fig. 8 eine Schnittansicht des Rohlings aus Figur 7 gemäß Schnittlinie III - III.

Figur 1 zeigt ein Kontaktwickel-Laufwerk mit Kapstan 5, Satelliten 6 und 7_S Bandrollen 8 bzw. 9, eine dreiteilige Bandführungseinrichtung 10, von denen die Seitenteile mit und 12 und der Mittelteil mit 13 bezeichnet ist, und einem Magnetkopf 14. Der Magnetkopf 14 ist dem Mittelteil 13, der mit einer Einbuchtung zur Bildung eines federnd gelagerten Bandabschnitts versehen ist, gegenüber angeordnet« Das Band 15 kann bei einem solchen Transport mit einer Vielzahl von parallelen Spuren versehen sein und der Magnetkopf kann senkrecht zur Bildebene auf jede der Spuren exakt einstellbar sein. Das erfordert jedoch eine sehr genaue Bandführung, die durch die Konstruktion der Bandführungseinrichtung, im folgenden kurz als "Bandführung" bezeichnet, sichergestellt sein muß.

Figur 2 zeigt die Bandführung der Fig. 1 in der Schnittansicht I - I. Die Figuren 1 und 2 zeigen die bereits vorgeschlagene Bandführungs-Ausführung. Das Chassisteil 16 trägt durch Schrauben 17 darauf befestigt den Grundkörper 18, der durch Edelstahlblechstücke 19 und 20 oben und unten begrenzt wird. Die Blechstücke 19 und 20 bilden vorstehend gegenüber der eigentlichen Bandführungsfläche 21, die in Fig. 2 konkav gewölbt ausgebildet ist, die Höhenführungskanten für das Band 15. Ein Luftpolster kann zwischen Führungsfläche 21 und Band 15 durch Luftzufuhr durch die Kanäle 22 und 23 geeignet ausgebildet sein, damit das Band, wie z.B. für die Aufzeichnung/Wiedergabe von Videosignalen notwendig, mit hohen Transportgeschwindigkeiten am feststehenden Magnetkopf 14 vorbeigeführt werden kann.

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Wie einleitend ausgeführt, ist die in den Figuren 1 und 2 dargestellte vorgeschlagene Bandführung wohl funktionell brauchbar - wenn auch bei geringen Anforderungen bezüglich Störsicherheit-, muß jedoch sehr aufwendig hergestellt werden.

Figur 3 zeigt eine erste Bandführungskonstruktion nach der vorliegenden Erfindung. Darin ist 24 das Basisteil, 25 und 26 sind die Seitenteile. Ein Mittelteil ist nicht erforderlich, da der Kopf 27 zwischen den Seitenteilen 25 und 26 gegebenenfalls senkrecht zur Zeichenebene relativ zur Bandführungseinrichtung 28 oder zusammen mit derselben verstellbar angeordnet ist. Die Seitenteile 25 und 26 sind in geeigneter Weise z.B. mit Schrauben 29 mit dem Basisteil 24 verbunden. Da die Bandführung 28 zur Mittellinie 30 symmetrisch ist, wird im folgenden nur das Seitenteil 25 beschrieben. Das Seitenteil 25 hat eine Querschnittsform wie in Figur 4 dargestellt.

Die Luftzuführungskanäle entsprechen im wesentlichen den Kanälen 22 und 23 in Figur 2 und sind auch gleich bezeichnet. Im Unterschied zu Figur 2 kann der vordere Teil des Kanals gleichzeitig durch einen Formstahl ausgeschnitten sein. Nachdem der Boden des vorderen Teils durch eine Bohrung mit dem Kanal 22 verbunden ist, kann die vornliegende öffnung durch Anbringen eines O-Rings auf Solldurchlaß eingestellt werden. Es ist möglich, mehrere einzelne Kanäle 22 und diesen zugeordnete Kanäle 23 vorzusehen. Eine weitere zweckmäßige Luftzuführung wird noch beschrieben. Die durch den Formstahl grob ausgeschnittene Nut ist vorteilhaft mit Absätzen 31 und einem Rand 32 ausgebildet. An diesen Absätzen 31 und gegebenenfalls in Kontakt mit dem Rand 32 kann vorteilhaft ein federelastischer Streifen 33 angebracht werden, zur Bildung der Führungsfläche für das Band 15. Figur 6 zeigt einen solchen Streifen 33 in unverformtem Zustand. Das eine umgebogene Endstück 34 kann z.B. an mit einer Endabschrägung ausgebildeten Seitenteil 25 eingehängt werden und über die äußere gekümmte Seite gebogen und unter Aufrechterhaltung der Verformung an einer zweiten Endabschrägung geeignet toleriert

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eingehängt werden. Die Länge des Streifens 33 ist zweckmäßig geringfügig kürzer als der Abstand der Endabschrägungen 35 des Seitenteils 25. Die Verformung muß in jedem Fall im Hook'sehen Bereich, also unterhalb der Streckgrenze des jeweilig verwendeten Materials, erfolgen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, etwa 80 % der bis zur Erreichung der Streckgrenze notwenigen Verformungsarbeit aufzuwenden, wodurch sichergestellt wird, daß das Material im elastischen Verformungsbereich bleibt und daß somit die Spannung im Streifen aufrechterhalten bleibt und plastische Verformung nicht auftritt. Die Tiefe der erhaltenen und in Figur 4 auch dargestellten konkave Einwölbung des Streifens ist durch Variation der Zugkräfte in engen Grenzen variierbar. Die Bemessung der Tiefe richtet sich nach Art und Ausbildung des verwendeten Luftpolsters, nach der Bandgeschwindigkeit, nach der Steifigkeit des Bandes usw. In Figur 5 sind die Spannungsverhältnisse am Querschnitt des verformten Streifens 33, der gegenüber Figur 4 und 90° gedreht, also in der Waagerechten dargestellt ist, schematisch angezeigt. Die Linie 36 symbolisiert die neutrale Ebene des Streifens 33_S die nach der Verformung konkav gewölbt ist. Dies beruht darauf, daß bei der Biegung oberhalb der neutralen Ebene Zugspannungen 6~ und unterhalb der Ebene Druckspannungen Ϋ auftreten, wodurch eine Querkontraktion bzw. eine Querexpansion hervorgerufen wird. Beide Effekte wirken dahin, daß sich der gebogene Streifen in der Ebene senkrecht zur Biegeebene konkav durchwölbt. Die Kräfte sind als Pfeile P veranschaulicht.

Die Streifen sind aus Federstahl z.B. aus V2A-Stahl einfach und billig in großen Stückzahlen herstellbar, was für die Serienfertigung sehr vorteilhaft ist. Die Streifen können zweckmäßig eine Dicke im Bereich von 0,4 mm besitzen. Ein weiterer Vorzug liegt darin, daß die Streifen leicht mit einer vorbestimmten gleichartigen Rauhigkeit auf der Oberfläche versehen sein können. Das kann z.B. nachträglich durch Mikrosandstrahlen erfolgen. Die Oberflächen der Blechstreifen, die z.B. durch Ziehen hergestellt sein können, sind·

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riefenfrei, im Gegensatz zu Riefen, die an durch Fräsen bearbeiteten Pührungsflächen auftreten. Ursachen sind kleine Scharten im Präser und/oder andere Mängel durch Abnutzung»

Es ist notwendig, daß die Oberflächenbeschaffenheit der Pührungsfläche außerordentlich gleichmäßig, insbesondere gleichmäig geringfügig rauh ist, damit bei Benutzung der Führung für Luftpolster-Bandführungszwecke das Plugverhalten des Bandes optimal ist. Die mittels eines solchen Streifens erzeugte konkave Wölbung ist um eine Größenordnung genauer herstellbar als durch Fräsen. Wie aus dem Vorhergesagten hervorgeht, ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Bandführungseinrichtung zusammen mit der Benutzung eines Luftpolsters zur Bandführung äußerst günstig, besonders, wenn konkav oder konvex gekrümmte Führungsflächen benötigt werden. Eine vorteilhafte Verwendung für Bandführungen ohne Luftpolster ist ebenso möglich.

Die oben beschriebene und in Figur 4 dargestellte Ausführung der erfindungsgemäßen Bandführung ist in bekannter Weise und aus bekannten Materialien herstellbar. Eine weitere besonders rationelle Fertigungsmethode und Bandführung wird im folgenden beschrieben.

Das Seitenteil 25 in Figur 8 hat eine L-Querschnittsform, wobei der senkrechte Teil mit 46 und der waagerechte Teil mit 47 bezeichnet sind. Der waagerechte Teil 47 trägt Bohrungen für Befestigungsschrauben. Die Teile 46 und 47 sind kreisbogenförmig, wobei der Teil 46 den größeren Radius besitzt. In der Unterseite 38 des Seitenteils 25, die direkt auf der Oberseite des Basisteils 24 aufliegt, ist eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige Nut 39 geeignet eingearbeitet. Die Nut

39 hat etwa dieselbe Kreisbogenform wie der Teil 46. Wie in Figur 3 dargestellt ist ein gerader Kanal 40 im Basisteil 24 vorgesehen, so daß zur Verbindung der Nut 39 und des Kanals

40 eine als Kreis angedeutete Senkrechtbohrung 41 im Basisteil 24 angebracht sein kann. Um die Nut 39 als vollwertigen Kanal verwenden zu können, ist an den Stoßstellen des Seiten-

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teils 25 mit dem Basisteil eine geeignete Abdichtung vorzusehen. Ein Pfeil A kennzeichnet die Lufteintrittsöffnung am Kanal 40 im Basisteil 24.

Figur 8 zeigt eine Bohrung 42, durch die der Nutkanal mit Luftaustrittsöffnungen für das Luftpolster verbunden sein kann. Die Außenseite des Teils 46 kann wie dargestellt mit einer einfachen Ringnut 43 mit flachem Boden versehen sein. Die Herstellung kann durch Drehen oder Fräsen erfolgen» Ein der Form der Außenseite des Seitenteils 25 entsprechend gebogener Streifen mit geringfügiger Dicke von etwa 0,4 mm kann so angebracht sein, daß er mit dem flachen Boden in Kontakt steht, in diesem Falle wird eine Wölbung des Streifens nicht erreicht. Es wurde überraschend festgestellt, daß bei geeigneter Form des Grundkörpers, der übrigens in allen Beispielen in wenig aufwendiger Weise und aus preiswertem Werkstoff herstellbar ist, und bei geeigneter Wahl des Streifens nach Dicke und Material, beliebige Formen von Bandführungsflächen realisierbar sind.

In besonders zweckmäßiger Weise können die kreisbogenförmigen Seitenteile, die Grundkörper in den beschriebenen Ausführungs beispielen in Dreiergruppen hergestellt werden. In Figur 7 ist ein Ring 44 mit drei gleichen Seitenteilen 25a - 25c dargestellt, das zweckmäßig durch Gießen aus Bronze, Messing oder einem Leichtmetall z.B. Aluminium fertigbar ist. Die Formen der Seitenteile sind vollständig fertig, es ist sogar möglich, die Bohrungen im Guß herzustellen. Sollbruchstellen 45 garantieren noch ein einfaches Trennen und Weiterverarbeiten der Teile. Die Nut 39 kann gleich beim Gießen mit hergestellt werden. Die Ringnut 43 kann selbstverständlich angebracht werden, solange der Ring 44 noch geschlossen ist»

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In Figur 9 ist auch eine gestrichelte Platte 48 dargestellt, durch die eine der Ringnut 43 entsprechende Nut, wenn der Streifen 33 angebracht ist, nach der Außenseite hin abgeschlossen werden kann, so daß ein Führungskanal 49 für einen Einfädelvorspann entsteht für die Verwendung in einem Einfädelungs-Bandlaufwerk. Der Streifen 33 ist in dieser Figur einfachheitshalber nicht dargestellt worden.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer großflächigen Bandführungs einrichtung für Magnetbandgeräte zum Betrieb mit einem eine Vielzahl von Aufzeichnungsspuren tragenden Magnetband, insbesondere einem Videoband, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Streifen (33) aus dünnem federelastischem Metallmaterial im Hook¹sehen Bereich verformt und die Verformung derartig aufrechterhält, daß die äußere Fläche des verformten Streifens als Bandführungsfläche verwendbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verformung des Streifens (33) durch Anbringung desselben an zumindest einem Grundkörper (25, 26) vornimmt.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Metallstreifen (33) durch Zug- und Biegekräfte im Hook*sehen Bereich elastisch so verformt, daß durch Querkontraktion auf einer Außenseite des Streifens (33) eine konkave Führungsfläche (21) ausgebildet ist, die durch Einhängen der Enden (3¹O an zumindest einem Grundkörper (25, 26) aufrechterhalten wird.
4. Bandführungseinrichtung hergestellt nach einem oder mehreren der Verfahrensansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch mindestens einen Grundkörper (25, 26) an dem ein Streifen (33) aus federelastischem Metallmaterial, das durch Zug- und Biegekräfte im Hook¹sehen Bereich verformt ist, befestigt ist.
5. Bandführungseinrichtung nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (25, 26) derartig ausgebildet ist, daß der Streifen im verformten Zustand sich der Form des Grundkörpers eng anpaßt.

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6. Bandführungseinrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet» daß zumindest eine Nut (43) im Umfang des Grundkörpers (25, 26) vorgesehen ist und der Streifen (33) in der Nut angeordnet ist=
Bandführungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (25, 26) eine Kreisbogenform aufweist und daß der Streifen (33) um den Grundkörper gebogen und daran derartig befestigt ist, daß der Streifen (33) eine konkave Oberfläche (21) mit vorbestimmter Tiefe aufweist, die als Führungsfläche dient.
8. Bandführungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Streifen (33) aus Pederstahl vorzugsweise aus V2A-Pederblech besteht.
9. Bandführungseinrichtung nach Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet _t daß der Streifen (33) umgebogene Endstücke (34) aufweist und der Grundkörper (25, 26) derartig ausgebildet ist, daß der Streifen (33) mit den Endstücken (34) daran befestigbar ist.
10. Bandführungseinrichtung nach Anspruch 6 und einem oder mehreren der Ansprüche 4, 5 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (32) der Nut (43) Höhenführungskanten für das Magnetband bilden.
11. Bandführungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (43) einen ebenen Boden besitzt und der Streifen (33) in Kontakt mit dem Boden der Nut (43) am Grundkörper (25, 26) befestigt ist.

BASF Aktiengesellschaft Zeichn.

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