DE2612019A1

DE2612019A1 - Anordnung zur selbsttaetigen loesbaren befestigung von spulen auf drehbaren naben

Info

Publication number: DE2612019A1
Application number: DE19762612019
Authority: DE
Inventors: Arno Repp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1976-03-20
Filing date: 1976-03-20
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DE2612019C2; JPS52114307A; US4084762A

Description

Anordnung zur selbsttätigen lösbaren Befestigung von Spulen auf drehbaren Naben.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur selbsttätigen lösbaren Befestigung von Spulen auf drehbaren Naben.

Zur lösbaren Befestigung von Spulen für die Aufnahme bandförmiger Aufzeichnungsträger auf drehbaren Spulentellern oder Naben sind verschiedene Konstruktionsprinzipien bekannt geworden. Ziel einer Reihe von bekannten Anordnungen ist es, diese Befestigung selbsttätig, das heißt ohne Betätigung eines Bedienungsorgans oder Inanspruchnahme einer Hilfskraft, zu erreichen. Derartige Anordnungen sind bequem in der Handhabung und vermindern das Risiko einer Beschädigung des Aufzeichnungsträgers, das beim Vorhandensein eines gesonderten Betätigungsorgans stets dadurch gegeben ist, daß dessen Betätigung vergessen werden kann und die dann nur lose auf der Nabe aufliegende Spule Bandlose verursacht.

Eine Anordnung der eingangs genannten Gattung ist z.B. aus der deutschen Auslegeschrift 19 12 O76 bekannt. Dort weist ein Zapfen zwei nebeneinanderliegende seichte Ringnuten auf, zwischen denen beim Auifschieben und Abziehen der Spule ein elastischer, -gespannter Ring von kreisförmigem Querschnitt hin- und hergewalzt wird. Die Abstände der Ringnuten untereinander und vom Spulenteller sowie der Querschnittsumfang des elastischen Ringes sind so gewählt, daß die aufgeschobene Spule federnd gegen den Spulenteller gedrückt wird. Bei dieser Anordnung ist jedoch kaum zu vermeiden, daß nach einer größeren Anzahl von Aufschiebevorgängen der elastische Ring in sich verdreht wird, so daß dann die Spule unter Umständen

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nicht über ihren gesamten Umfang mit ausreichender Kraft den Spulenteller gedrückt wird. Ferner ist auch im Hinblick auf die Toleranzen bei der Herstellung des elastischen Ringes sowie auf Alterung, Abnutzung und Temperatureinflüsse nicht gewährleistet, daß das Betriebsverhalten dieser Anordnung über längere Zeit hinweg ausreichend gleichmäßig und zuverlässig bleibt.

Bei einer anderen, aus der DT-AS 19 1^ ^76 bekannten Anordnung ist die Nabe in ein iineres und ein äußeres Nabenteil gegliedert. Das innere Nabenteil weist eine Kegelstumpffläche auf, auf der eine Anzahl gleichmäßig am Umfang des äußeren Nabenteils verteilte, radial in der Zylinderwand gleitende Stifte beim Verschieben des äußeren Nabenteils gegen das innere nach außen bewegt werden. In eine Ringnut am äußeren Umfang des äußeren Nabenteils ist ein elastischer Ring eingelegt, der durch die Stifte kraftschlüssig mit der Bandspule verbunden wird. Eine Schnappfeder hält beide Nabenteile jeweils in ihren Endpositionen zueinander und verbindet sie drehfest miteinander. Diese Anordnung vermeidet zwar einen wesentlichen Nachteil der weiter oben beschriebenen, nämlich die Neigung des elastischen Ringes, sich zu verdrehen, ihre Funktion hängt arber ebenfalls von den Eigenschaften des Ringes, wie Elastizität und Formstabilität ab, die verloren gehen können. Auch wird die Spule nicht federnd an den Spulenteller angedrückt, so daß sie taumeln kann. Schließlich ist eine Anordnung zur selbsttätigen Lagesicherung einer Spule für Aufzeichnungsbänder bekannt geworden (DT-AS 21 58 862), bei der Kipphebel beim Aufsetzen der Spule auf den Spulenteller aus einer ersten stabilen Aufnahmestellung unter Überwindung eines Totpunktes in eine zweite stabile Haltestellung kippen. Die klauenartige Ausbildung der Kipphebel erfordert jedoch eine besondere Ausbildung der Spulen-Aufnahmebohrung, so daß die in großer Zahl vorhandenen genormten Bandspulen mit glatter Bohrung mit dieser

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Anordnung nicht zusammenwirken können. Auch müssen zur sicheren übertragung des Drehmomentes von dem Spulenteller auf die Spule besondere Vorkehrungen getroffen werden. Außerdem weist die bekannte Anordnung ein hohes Eigengewicht auf, was insbesondere bei der Verwendung in tragbaren Geräten nachteilig ist. Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine Befestigungsanordnung für eine Bandspule auf einer Wickelwelle anzugeben, die große Betriebssicherheit mit geringem Gewicht vereinigt und ohne Betätigung eines besonderen Befestigungsorgans wirksam ist. Weiter soll die Verwendung genormter Spulen mit glatter Aufnahmebohrung das Aufschieben und Abnehmen der Spulen von der Wickelwelle ohne besondere Anstrengung möglich sein.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe einer Befestigungsanordnung für Bandspulen in koaxialer Anordnung, beispielsweise zur Einsparung von Platz und Gewicht bei tragbaren Bandgeräten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Haßnahmen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen unter Bezug auf die Beschreibung und die Zeichnungen. Von diesen zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung in Längsschnitt-Darstellung ;

Fig. 2 die gleiche Befestigungsanordnung in gleicher Darstellungsweise, jedoch mit aufgesetzter Bandspule;

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in koaxialer Anordnung, ebenfalls in Längsschnitt.

Die Befestigungsanordnung nach Fig. 1 weist einen rotationssymmetrischen Nabenkörper 1 auf, auf dessen Planfläche 2 ein Spannring 3 durch nicht dargestellte Befestigungsmittel

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"befestigt ist. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben oder auch Kleben erfolgen. Zur Gewichtsverminderung sind Nabenkörper 1 und Spannring 3 aus Leichtmetall gefertigt und in den Spannring über den Umfang verteilt zahlreiche Bohrungen k eingebracht. Mittels der Kugellager 5, 6 ist die Geeamtanordnung auf einer (nicht dargestellten) Achse drehbar gelagert. Ihr Antrieb erfolgt durch eine Pese 8, die auf der ringförmigen Eindrehung 7 aufliegt. Die Eindrehung 7 kann ein Zahnriemenscheibenprofil aufweisen und die Pese 8 ein Zahnriemen sein.

In die Umfangsfläche des Spannringes 3 sind in äquidistanter Anordnung wenigstens drei Nuten 9 zur Aufnahme der Spannhebel 10 eingearbeitet. Jeder Spannhebel 10 weist zentral eine abgesetzte Bohrung 11 auf, die bei 12 freigebohrt ist, und eine schneideartige Ausbildung aufweist, um das einwandfreie Kippen des Spannhebels 10 zu gewährleisten. In der Bohrung steckt eine Zylinderkopfschraube 13 mit so viel Spiel, daß der Spannhebel 10 eine begrenzte Schwenkbewegung in Richtung der Zeichnungsebene ausführen kann. Die Zylinderkopfschraube 13 ist im Spannring mittels einer Einpreßmutter 17 befestigt und mit flüssiger Schraubensicherung gesichert. Senkrecht zur Zeichnungsebene ist der Spannhebel 10 von den Wänden der Nut 9 geführt. In einer Nut 1*f des Spannhebels 10 ist auf einer Achse 16 eine nadelgelagerte Büchse 15 angeordnet. Die Lagebestimmung des Spannhebels 10 erfolgt durch die beiden Federelemente 18 ■und. 19 und die Schraube 13. Das Federelement 18 ist ein Satz Tellerfedern, die Führung erfolgt durch den im Spannring 3 beweglich gelagerten Führungsbolzen 20, 19 ist eine Druckschraubenfeder. Die Schwenkbewegung des Spannhebels 10 wird durch den unteren Rand der Bohrung 12 begrenzt. Durch weiteres Eindrehen oder Herausdrehen der Zylinderkopfschraube 13 in die bzw. aus der Einpreßmutter 17 kann der überstand der Nadelbüchse 15 über die Umfangsfläche des Spannringes 3 sowie die Lage der Nase eingestellt werden.

Die Wirkungsweise der Befestigungsanordnung soll im folgenden anhand der Fig. 2, die die gleiche Anordnung wie Fig. 1 _

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zeigt, jedoch mit aufgesteckter Bandspule, näher erläutert werden. In Fig. 2 sind für Teile, die denen von Fig. 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Beim Aufstecken der aus der Spulennabe 20 und den beiden Spulenflanschen 21, 22 bestehenden Bandspule 23 gleitet zunächst die Nabe 20 über den Außenumfang des Spannringes 3, bis die Kante 2k der Spulenbohrung auf die Nadelbüchse 15 irifft. Der überstand der Nadelbüchse 15 wird vorher zweckmäßigerweise mittels der Schraube 13 so eingestellt, daß die Kante 2k der Spulennabe 20 sie ohne Schwierigkeiten niederdrücken kann, ohne daß der Spannhebel 10 von der Kante 2k berührt wird. Beim überfahren der Nadelbüchse 15 wird diese radial in Richtung zur Drehachse der Befestigungsanordnung gedruckt, bis der äußerste Punkt der Nadelbüchse mit dem Außenumfang des Spannringes 3 bündig ist. Dabei erfährt gleichzeitig der Spannhebel 10 eine Schwenkbewegung um die Spitze 25 der Nase 26_t da sich di Spitze 25 innen an die Nabenbohrung der Spule 23 anlegt. Die Druck-Schraubenfeder 19 wird wenig, der Tellerfeder-Satz 18 mehr entsprechend dem jeweiligen Atstand zum Augenblicksdrehpunkt (die Spitze 25) zusammengedrückt. Beim Weitergleiten der Spule gelangt schließlich die Spitze 25 an die Kante 27 der Spulenbohrung. Die nun folgende Auswärtsbewegung der Spitze 25 erfolgt nun um die beiden Berührungspunkte Nadelbüchse 15 - Spulenbohrung als Drehpunkt im wesentlichen unter der Kraft der vorgespannten Druckfeder 19 und der Tellerfedern 18. Dabei erhält die Bandspule eine Vortriebskomponente in Richtung zur Anschlagfläche 2, bis sie dort zur Anlage kommt. Die Schrägfläche 28 übt dabei ständig eine Kraft auf die Bandspule 23 aus, die diese in der Endlage federnd festhält. Die einwandfreie übertragung des notwendigen Drehmoments von der Befestigungsanordnung auf die Bandspule 23 erfolgt durch Kratschluß der Nadelbüchsen 15 gegen die Spulen- - bohrung. Das Abnehmen der Bandspule 23 nach Gebrauch erfolgt einfach durch Anheben, zunächst gegen den Widerstand der federnden Schrägfläche 28, bis die Spitze 25 in die Spulenbohrung

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eingetaucht. Der weitere Abhebevorgang erfolgt sehr leicht infolge der rollenden Reihung durch die Nadelbüchse 15 in der Bohrung der Bandspule 23· Nach dem Austreten der Nadelbüchsen 15 aus der Spulenbohrung kehr ei die Spannhebel 10 in die Ausgangslage entsprechend Fig. 1 zurück und die Spule 23 kann ohne weiteres von der Befestigungsanordnung abgenommen werden. Die Köpfe der Schrauben 29 dienen dabei als Wegbegrenzung für die Spannhebel 10.

Fig. 3 zeigt zwei Befestigungsanordnungen gemäß der Erfindung zur Verwendung in einem Magnetbandgerät mit koaxialer Anordnung der Bandspulen. In der Technik der magnetischen Speicherung von breitbandigen Signalen, insbesondere von Videosignalen, werden zunehmend Geräte mit wendeiförmiger Umschlingung des Abtastzylinders durch das Magnetband angewendet. Dabei sind Ein- und Austritt des Magnetbandes um etwa die Breite des Magnetbandes in Längsrichtung des Abtastzylinders gegeneinander versetzt. Infolgedessen ergibt sich auch ein Höhenversatz der Bandführungselemente vor und nach dem Abtaster, der bei tragbaren Geräten zu einer platz- und gewichtssparenden Konstruktion mit koaxial angeordneten Bandspulen ausgenutzt werden kann. Insbesondere bei Gerätesystemen mit in einer gemeinsamen Kassette angeordneten Bandvorratsspulen ergibt sich eine elegante Lösung mit einfacher Bedienung.

Die Funktion gleicher Teile wie in den Figuren 1 und 2 ist auch in Fig. 3 gleich. Es werden hierfür daher auch die gleichen Bezugszeichen verwendet. Hinsichtlich der Gesamtanordnung ergeben sich folgende Unterschiede im Aufbau und in der Wirkungsweise:

Die mittels der Kugellager 5» 6 auf der zentralen Welle 30 drehbar gelagerten Befestigungsanordnung kO weist nahe der Anschlagfläche 2 drei um jeweils 120° versetzt angeordnete Keilschieber *f1 in je einer radialen Nut des Spannrings 3 auf.

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Jeder Schieber *f1 weist an seinem äußeren Ende eine Keilfläche k2 zur Betätigung durch die Kante 2k der Bandspule 23, an seinem inneren Ende eine Keilfläche hj> zur Betätigung eines Rohrschiebers k5. Der Rohrschieber wird durch (nicht dargestellte) Federn in der gezeichneten Ausgangslage gehalten. Eine Druckfeder kk in der äußeren Endlage. Die Befestigungsanordnung 50 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen zunächst dadurch, daß sie drehfest mit der Antriebswelle 30 verbunden ist. Hierfür ist der Wellenschaft 31 und die Nabe 51 stirnseitig gleichartig profiliert, beispielsweise genutet, und beide Teile mittels einer mit einem passenden Steg versehenen Scheibe 52. verbunden, die zusammen mit der Abdeckhaube 53 mittels der Schraube 5k auf der Antriebswelle 30 befestigt ist.

Weiter ist die Anschlagfläche 2 der Anordnung nach den Figuren 1 und 2 durch bewegliche Anschlaghebel 55 ersetzt, damit beim Aufsetzen der ersten Bandspule diese über die Anordnung 50 gleiten kann und sich erst auf die Anordnung kO fest auflegt. Beim Aufschieben einer Bandspule auf eine Befestigungsanordnung nach Fig. 3 gleitet diese zunächst über die Anordnung 50 hinweg. Dabei werden zwar die Spannhebel 10 in der weiter oben beschriebenen Weise niedergedrückt, sie gehen aber nach dem überfahren der Nadelbüchse 15 wieder in die gezeichnete Ausgangslage zurück. Beim Auftreffen der Kante 2k (Fig. 2) der Bandspule auf die Keilfläche k2 wird der Keilschieber ²H gegen die Kraft der Druckfeder Mf radial nach innen bewegt. Dabei gleitet die innere Keilfläche kj> an der Kegelstumpffläche kS des Rohrschiebers k5 entlang, der Rohrschieber k5 wird zur Anordnung 50 hin bewegt.

Der Anschlaghebel 55 der Anordnung 50 steht unter der Vorspannkraft der Haarnadelfeder 56, die ebenso wie der Anschlaghebel 55 auf der Achse 57 gelagert ist. Diese Vorspannkraft

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versucht den Anschlaghebel 55 so zu verdrehen, daß die Anschlagnase 58 aus der Umfangsfläche der Anordnung 50 heraustritt. Infolge der Verriegelung des Anschlaghebels 55 mit dem Zwischenhebel 59 an der Stelle 60 bleibt die Anschlagnase 58 innerhalb der Umfangsfläche zurück. Der Zwischenhebel 59 ist auf der Achse 61 gelagert, die um die Achse 61 geschlungene Haarnadelfeder 62 hält den Zwischenhebel 59 so, daß der Anschlaghebel 55 in eine Rastkerbe des Zwischenhebels 60 eingerastet bleibt.

Die Bewegung des Rohrschiebers h5 beim Aufsetzen der Bandspule bewirkt eine geringe -Verdrehung des Zwischenhebels 59« Die Verrastung der beiden Hebel 551 59 wird gelöst. Der Anschlaghebel 55 springt radial nach außen, bis der Anschlagfinger Sk auf die Rastnase 63 trifft. Die Anschlagnase 58 des Anschlaghebels 55 ragt dann über die Umfangsfläche der

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Anordnung 50 und dient als Anschlag die zweite auf die Befestigungsanordnung aufzubringende Bandspule.

Beim Abnehmen der Bandspulen wird zunächst die zuletzt aufgebrachte entfernt. Beim Abheben der auf der Anordnung kO aufgebrachten Spule stößt eine Kante der Bandspule gegen die Schrägfläche 65 der Anschlagnase 58. Da bereits während des Abhebens der Spule von der Anschlagfläche 2 die Keilschieber 4-1 unter der Kraft der Federn hk und der Rohrschieber h5 unter der Einwirkung von (nicht dargestellten) Federn wieder in ihre Ausgangslagen zurückkehren, damit die Kante der Spule den Anschlaghebel 55 so 'weit nach innen drücken, daß der Zwischenhebel 59 wieder bei 60 einrastet und den Anschlaghebel festhält. Nach dem vollständigen Abheben der Bandspule ist die Befestigungsanordnung wieder aufnahmebereit für einen Satz neuer Bandspulen.

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Claims

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Patentansprüche

/ 1. Anordnung zur selbsttätigen lösbaren Befestigung von Spulen

f drehbaren Naben, gekennzeichnet durch die äquidistante Anordnung mehrerer federnd gelagerter Spannhebel (1O) auf dem Umfang einer Aufnahmetrommel (3)1 deren Außendurchmesser dem Bohrungsdurchmesser der Spule entspricht, wobei die Spannhebel (1O) sich im wenstlichen parallel zur Drehachse der Aufnahmetrommel (3) erstrecken, durch zwei Federanordnungen (18, 19) nahe jedem Ende radial nach außen vorgespannt sind und etwa mittig durch ein Gegenlager (13) abgestützt werden, erart, daß beim Aufschieben der Spule das zunächst liegende Ende des Spannhebels (1O) überfahren wird und beim Weiterschieben der Spule das zweite Ende überfahren und das zuerst überfahrene freigeben wird.

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Spule vollständig überfahrbare Ende des Spannhebels (1O) an der der Spule zugewandten Seite eine Schrägfläche (28) zur Anschlagfläche (2) der Anordnung hin aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannweg jedes Spannhebels (10) einstellbar ist.

h. Anordnung zur selbsttätigen lösbaren Befestigung von Spulen in koaxialer Anordnung auf drehbaren Naben, gekennzeichnet durch die koaxiale Anordnung von zwei Anordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei der Spulenanschiäg für eine der beiden Spulen durch beweglich angeordnete Anschlaghebel (55) gebildet ist.

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5« Anordnung nach Anspruch *f, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die nach dem Aufschieben der ersten Spule die Anschlaghebel (55) aus einer ersten Ruhestellung in eine zweite Arbeitsstellung gelangen lassen.

6. Anordnung nach Anspruch h und 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine radial bewegbare SchieberanordnungC^i) nahe der Anschlagfläche (2), deren äußeres Ende, mit einer Schrägfläche (^2) versehen ist zum Zusammenwirken mit der frontseitigen Kante der Spulenbohrung, durch eine in Achsrichtung der Gesamtanordnung wirkende zweite Schieberanordnung (^5), deren eine Stirnfläche (46) abgeschrägt ist zum Zusammenwirken mit der Schieberanordnung (*fi) und deren zweite Stirnseite auf zweiseitige Hebel (59) wirkt, derart, daß beim Aufschieben der ersten Spule die radiale Verschiebung der Schieberanordnung^) auf die zweiseitigen Hebel (59) übertragen wird und diese die Anschlaghebel (55) aus der inneren Ruhestellung in eine äußere Arbeitsstellung gelangen lassen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche h bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaghebel (55) eine Anschlagnase (58) aufweisen, deren zur Anschlagfläche (2) weisende Fläche (65) als Schrägfläche zum Zusammenwirken mit der Bohrungskante der Spule (23) ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche h bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (59) zwischen der An-Bchlagfläche (6O) und der Anschlagfläche (63) eine Gleitfläche mit einer derartigen Neigung aufweist, dß in Arbeitsstellung des Anschlaghebels (55) der Zwischenhebel (59) don dem Rohrschieber (^5) abgehoben ist.

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