DE2854089C2 - Bandspule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandspule nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Solche Bandspulen werden insbesondere in Magnetbandkassetten benutzt.

Derartige aus der Praxis bekannte Bandspulen werden insbesondere in Kassetten für Videobandgeräte benutzt und enthalten einen Flansch und eine Spulennabe, die einstückig aus Kunststoff gegossen sind und eine sogenannte einflanschige Bandspule bilden. Ein Unter- oder Hilfsflansch ist mit dem anderen freien Ende der Spulennabe verbunden. Der Durchmesser des Hilfsflansches ist kleiner als der des einstückigen Flansches. Die Verbindung des Hilfs­ flansches mit der Nabe erfolgt in folgender Weise. Ein ringförmiger Vorsprung des Hilfsflansches ist in einer ringförmigen Vertiefung aufgenommen, die an der Seite der Nabe ausgebildet ist, die der Aufnahme für eine Spulenantriebswelle in der Nabe abgewandt ist. Der Vorsprung des Hilfsflansches und die Vertiefung der Nabe bzw. ein den Hohlraum der Nabe überbrückender Rippenabschnitt werden miteinander durch Ultraschallschweißen verbunden. Die Bandspule mit diesem Aufbau kann sich durch Zusammen­ ziehen bzw. Schrumpfen des Materials verformen, so daß der Durchmesser am Oberende der Spulennabe größer wird gegenüber dem Durchmesser am anderen Abschnitt, an dem es durch den Rippenabschnitt verstärkt ist. Folglich kann auf der Bandspule aufgewickeltes Magnetband leicht nach außen in radialer Richtung vorgewölbt werden. Das Magnetband unterliegt dadurch einer relativ höheren Zugspannung nahe dem oberen Rand des Randes im Bereich des Hilfsflansches, so daß das von der Bandspule abgespulte Magnetband an einer Seite gewellt wird, weil der obere Seitenrand des Magnetbandes gegenüber dem unteren Seitenrand gedehnt worden ist. Die Berührung des Magnetbandes mit dem Magnetkopf des Videobandgerätes wird instabil. Insbe­ sondere wenn die Oberkante oder der obere Randbereich des Magnetbandes als Steuerspur verwendet wird, wird das Aufzeichnen oder das Wiedergeben der Steuersignale mittels Magnetköpfen unsicher, wodurch ein Synchronisations­ fehler auftritt oder das Rauschverhältnis insbesondere an der Unterseite oder am unteren Randbereich des wiederge­ gebenen Videobildes schlechter wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bandspule der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Belastung des darauf aufgewickelten Bandes in axialer Richtung der Spulennabe gleichförmig ist und ein Verziehen des Bandes vermieden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kenn­ zeichens des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die Ausbildung eines zylindrischen Abschnittes dünner Wandstärke an dem dem Hilfsflansch zugewandten Ende der Spulennabe werden Einflüsse der insbesondere durch Ultraschallschweißen vorgenommenen Verbindung des Hilfsflansches mit der Nabe auf das später aufzuwickeln­ de Band ausgeschlossen. Der von dem durch einen Rippenab­ schnitt versteiften Nabe beabstandete zylindrische Abschnitt bleibt von Materialverformungen beim Ultraschallschweißen unberührt und kann darüber hinaus, da er von dem Hilfsflansch getrennt bleibt, sich geringfügig radial nach innen verformen, so daß auch bei ungleichmäßigen Zugspannungen ein Verziehen des Magnetbandes an seinem Rand vermieden ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im Vergleich zum Stand der Technik näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Vorderansicht und im Teilschnitt ein Beispiel einer herkömmlichen Bandspule,

Fig. 2 im Schnitt die herkömmliche Bandspule zur Darstellung deren Verformung,

Fig. 3 im Schnitt die herkömmliche Bandspule mit aufgewickel­ tem Magnetband,

Fig. 4 in Aufsicht das von der herkömmlichen Bandspule abge­ nommene Magnetband,

Fig. 5 im Schnitt eine Bandspule gemäß einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 6 im Schnitt eine Bandspule gemäß einem weiteren Aus­ führungsbeispiel der Erfindung.

Vor einer ausführlichen Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung und zur deutlicheren Herausstellung der Unter­ schiede demgegenüber wird anhand Fig. 1 ein Beispiel einer herkömmlichen Bandspule zur Verwendung bei einem Videoband­ gerät erläutert. Die dargestellte Bandspule enthält einen Flansch 1 und eine Nabe 2, die miteinander einstückig aus Kunstharz zur Bildung einer einflanschigen Bandspule gegossen sind. Ein Hilfsflansch 3 ist am freien Ende der Nabe 2 ange­ schweißt. Der Durchmesser des Hilfsflansches 3 ist kleiner als der des einstückigen Flansches 1. Die Schweißverbindung des Hilfsflansches 3 und der Nabe 2 erfolgt folgendermaßen. Ein ringförmiger Vorsprung 7 des Hilfsflansches 3 ist in einer ringförmigen Vertiefung 6 aufgenommen, die an der einem hohlen Abschnitt 5 zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Spulen­ antriebswelle in bezug auf eine Rippe 4 in der Nabe 2 ent­ gegengesetzten Seite ausgebildet ist. Dann werden der Vor­ sprung 7 und die Vertiefung 6 miteinander durch Ultraschall­ schweißen verbunden. Die so ausgebildete Bandspule wird durch Kontraktionen oder durch Schrumpfen des Materials verformt, wenn die Bandspule nach dem Schweißen für längere Zeit statisch gehalten oder belassen wird. Das heißt, daß der Durchmesser des Oberendes der Spulennabe 2 größer wird im Vergleich zum Durchmesser des Abschnittes, der durch die Rippe 4 verstärkt ist, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Folglich wird erreicht, daß ein auf der Bandspule aufge­ wickeltes Magnetband nach außen in radialer Richtung vor­ springt, wie das in Fig. 3 dargestellt ist, durch die Wärme­ verformung oder die Wickelbeanspruchung eines Magnetbandes 8, weshalb das Magnetband 8 einer relativ hohen Spannung nahe dem Oberrand des Magnetbandes 8 in Breitenrichtung unter­ liegt. Das von der Bandspule abgenommene Magnetband 8 hat die Form von schwankendem Seetang, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, da der obere Seitenrand 9 des Magnetbands 8 gestreckt oder verlängert ist. Die Berührung des Magnet­ bandes 8 mit einer Kopftrommel eines Videobandgeräts wird dadurch unstabil. Insbesondere wenn die obere Seite oder der obere Randbereich des Magnetbandes 8 als Steuerspur verwendet wird, wird das Aufzeichnen oder Wiedergeben des Steuersignales mittels Magnetköpfen unsicher, wodurch ein Synchronisationsfehler auftritt oder das Rauschverhältnis inbesondere an der Unterseite oder dem unteren Randbereich des wiedergegebenen Bildes abfällt.

Fig. 5 zeigt eine Bandspule gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung, die mit einer zylindrischen Spulen­ nabe 10 versehen ist. Die Spulennabe 10 ist einstückig mit einem Flansch 11 ausgebildet. Die Spulennabe 10 bildet eine ringförmige Vertiefung 12 und einen ringförmigen Ausschnitt 13, der unmittelbar an die Vertiefung 12 anschließt. Ein Ende eines hohlen Abschnittes 17 der zylindrischen Spulen­ nabe 10 ist durch eine Rippe 15 nahezu verschlossen, auf der ein ringförmiger Vorsprung 14 ausgebildet ist, und die Außenseite des ringförmigen Vorsprungs 14 bildet eine Wand des Ausschnitts 13. Ein ringförmiger dünner hohlzylindrischer Abschnitt 16 ist am Oberende der Nabe 10 durch die Bildung der Vertie­ fung 12 definiert. Der hohle Abschnitt 17 ist zur Aufnahme einer Spulenantriebswelle zum Antrieb der Spule bestimmt. Eine runde Öffnung 18 ist in der Mitte der Rippe 15 ausgebildet zur Aufnahme eines Positionier­ teils der Spulenantriebswelle.

Die Bandspule gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist weiter mit einem Hilfsflansch 19 versehen, der eine runde Öffnung 20 aufweist, die zur runden Öffnung 18 der Rippe 15 ausgerichtet ist. Weiter ist ein kreisförmiger oder ringförmiger Vorsprung 21 an der Bodenseite des Hilfsflansches 19 ausgebildet, der dem ringförmigen Ausschnitt 13 der Nabe 10 zuge­ ordnet ist. Innerhalb des Vorsprungs 21 ist ein niedrigerer ringförmiger Vorsprung oder sind getrennte mehrere Vorsprünge 22 auf einem Kreis an der Bodenseite des Hilfsflansches 19 ausgebildet. Weiter ist außerhalb des Vorsprungs 21 eine ringförmige Nut 23 an der Bodenseite des Hilfsflansches 19 ausgebildet. Durch die Ringnut 23 ist das Oberende des dünnen hohlzylindrischen Abschnitts 16 vom Hilfsflansch 19 getrennt, wenn der Vorsprung 21 in den Ausschnitt 13 der Nabe 10 aufge­ nommen oder eingesetzt ist.

Die Nabe 10 und der Hilfsflansch 19 werden durch Eingriff des ringförmigen Vorsprungs 21 und des Ausschnitts 13 mitein­ ander verbunden. Dann werden der mindestens eine Vorsprung 22 an dem Hilfsflansch 19 und der Vorsprung 14 an der Spulennabe 10 durch Ultraschallschweißen aneinander be­ festigt, wodurch die Bandspule so wie in Fig. 5 dargestellt aufgebaut ist.

Das auf diese Bandspule aufgewickelte Magnetband wird in axialer Richtung der Spulennabe 10 in gleichförmigem Zu­ stand gehalten, da der dünne hohlzylindrische Abschnitt 16 in radialer Richtung durch die Spannung des Magnetbandes nach innen verformbar ist, selbst wenn das Oberende der Spulen­ nabe 10 eine Zwangskraft zur Ausdehnung nach außen in radialer Richtung durch das thermische Schrumpfen des Schweiß­ abschnittes aufgrund des Ultraschallschweißens erhält bzw. ihr unterliegt. Folglich wird verhindert, daß das Magnetband sich teilweise strecken oder dehnen kann.

Die erwähnte thermische oder Wärmeverformung der Spulennabe erfolgt aufgrund des Vorhandenseins der Rippe 15, da das Ober­ ende der Spulennabe 10 nach außen in radialer Richtung gegen­ über der Rippe 15 verformt wird. Folglich könnte auch daran gedacht werden, die Rippe 15 zu entfernen. Dadurch würde je­ doch die Bandspule schwach oder dünn werden, und es würde schwierig werden, die Bandspule durch die Antriebswelle an­ zutreiben. Im Gegensatz dazu verbessert die Bandspule mit einem dünnen, zylindrischen Abschnitt 16 gemäß der Erfindung den Zustand des darauf aufgewickelten Magnetbandes, selbst wenn die Rippe 15 vorhanden ist.

Die Tiefe der Ver­ tiefung 12 kann vorzugsweise mehr als etwa ein Drittel der gesamten Höhe der Spulennabe 10 betragen und die Dicke des dünnen hohl­ zylindrischen Abschnitts 16 vorzugsweise kleiner als etwa die Hälfte der der Spulennabe 10 sein. Bei einer derart ausgebildeten Bandspule konnte durch Versuche festgestellt werden, daß der Zustand des Magnetbandes an jeder Stelle der Spulennabe 10 in axialer Richtung der Spulennabe 10 gleich war. Wenn jedoch die Ver­ tiefung 10 sehr tief ist, wird es unmöglich, die Form zum Gießen der Spulennabe bei der Herstellung zu entfernen und wird die Spulennabe 10 weich bzw. schwach. Folglich sollte die Tiefe der Vertiefung 12 so gewählt werden, daß deren Wert relativ gemäßigt ist, abhängig von den Materialeigen­ schaften der Spulennabe 10, dem Wert der auf das Magnetband ausgeübten Spannung oder der Menge des auf der Spulennabe 10 aufgewickelten Magnetbandes. Die Dicke des zylindrischen, dünnen Abschnitts 16 sollte auch unter Berücksichtigung dieser Punkte gewählt werden.

Anhand Fig. 6 wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, wobei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 entsprechende Teile gleiches Bezugszeichen besitzen, weshalb auch deren Erläuterung nicht wiederholt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der ringförmige Ausschnitt 13 und der ringförmige Vorsprung 21 nicht vorgesehen. Das Positionieren des Hilfsflansches 19 gegenüber der Spulen­ nabe 10 und dem Flansch 11 erfolgt mittels einer Einspann­ vorrichtung bzw. einer Lehre, wenn der Vorsprung 22 mit dem Vorsprung 14 durch Schweißen verbunden wird. Durch diese Anordnung wird die Bandspule einfach und werden die Formen zum Gießen der Bandspule vereinfacht. Folglich wird die Bandspule zweckmäßig anwendbar.

Claims (7)

1. Bandspule aus gegossenem Kunstharz für darauf aufzu­ wickelndes Band, mit
einer zylindrischen Spulennabe (10),
einem kreisförmigen Flansch (11), der mit einem Ende der Spulennabe (10) koaxial zu dieser einstückig verbunden ist,
einem Rippenabschnitt (14, 15) in der Spulennabe (10), der eine Öffnung (17) der Spulennabe (10) an dem anderen Ende überbrückt, und
einem Hilfsflansch (19), der mit dem anderen Ende der Spulennabe (10) durch thermisches Verschweißen, insbesondere mittels Ultraschall, des Hilfsflansches (19) mit dem Rippenabschnitt (14, 15) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß dieses andere Ende der Spulennabe (10) von einem radial außenliegenden hohl­ zylindrischen Abschnitt (16) dünner Wandstärke und einem radial innenliegenden, von dem Rippenabschnitt (14, 15) unterstützten Abschnitt gebildet ist und daß der radial außenliegende Abschnitt (16) vom Hilfs­ flansch (19) axial und vom innenliegenden Abschnitt radial beabstandet ist.

2. Bandspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Abschnitt (16) durch Bilden einer ringförmigen Vertiefung (12) an der Frontseite des anderen Endes der Spulennabe (10) gebildet ist.

3. Bandspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spulennabe (10) ein ringförmiger Ausschnitt (13) gebildet ist, der an die Vertiefung (12) angrenzt, und daß der Hilfsflansch (19) einen Vorsprung (21) aufweist, der in den Ausschnitt (13) eingreift.

4. Bandspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsflansch (19) eine Ringnut (23) aufweist, in die das freie Ende des außenliegenden Abschnitts (16) eingreift.

5. Bandspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem am Hilfsflansch angeordneten ringförmigen Vorsprung, der mit dem Rippenabschnitt verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls ein ringförmiger Vorsprung oder mehrere voneinander getrennte Vorsprünge (22) an dem Hilfsflansch (19) ausgebildet sind und daß dem Vorsprung bzw. den Vorsprüngen (22) am Hilfsflansch (19) ein Vorsprung (14) am Rippenabschnitt (15) zugeordnet ist.

6. Bandspule nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Vertiefung (12) mehr als ein Drittel der gesamten Höhe der Spulen­ nabe (10) beträgt.

7. Bandspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des dünnen, zylindrischen Abschnitts (16) kleiner ist als die Hälfte der der Spulennabe (10).