DE3017290A1

DE3017290A1 - Vorrichtung zum magnetischen einschreiben und auslesen von signalen

Info

Publication number: DE3017290A1
Application number: DE19803017290
Authority: DE
Inventors: Petrus Johannus Jacobus Aarts; Harald Ing Fleck; Karl Ing Kocsisek
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1980-11-20
Also published as: IT1128079B; GB2049878A; GB2049878B; ES8101293A1; PL224051A1; DE3017290C2; CA1143472A; PL134727B1; JPS6017055Y2; DD150668A5; HK21784A; JPS55165439U; IT8067701A0; US4479157A; FR2456364B1; ES491231A0; SG70983G; NL7903626A; ATA243980A; AU5811580A

Description

3017290 N.V. Philips' eiceilampsnfabrieksri Eind-iüvai

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"Vorrichtung zum magnetischen Einschreiben und Auslesen von Signalen".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum magnetischen Einschreiben und Auslesen von Signalen mit grosser Bandbreite in unterbrochenen schräg nebeneinander verlaufenden Signalspuren auf einem Magnetband, wel— ehe Vorrichtung enthält: Eine um eine Drehachse drehbare wenigstens teilweise zylindrische Antriebsspindel mit einem freien Ende; mindestens einen über eine Kreisbahn um die Drehachse der Antriebsspindel drehbaren Magnetkopf zum Einschreiben und/oder Auslesen der schrägen Signal— spuren auf dem Magnetband; einen lösbar auf einem zylindrischen Teil der Antriebsspindel· an deren freiem Ende befestigten Kopfträger für den (die) Magnetkopf (Magnetköpfe) mit einer mittleren Bohrung, die dazu dient, die Antriebsspindel mit einem gewissen Spiel durchzulassen; sowie Mittel, mit deren Hilfe der Kopf träger lösbar auf der Antriebsspindel montiert wird und die enthalten: einezu der Drehachse der Antriebsspindel konzentrische Klemmbuchse, die ein freies Ende aufweist und aus einem elastisch verformbaren Wandteil des Kopfträgers mit einer äusseren Manteloberfläche besteht, sowie einen Klemmring, der zwischen einer freien Lage und einer Klemmlage verformbar ist und mit dessen Hilfe die genannte Klemmbuchse in der Klemmlage verformt wird, wodurch das Spiel zwischen der Antriebsspindel und der Klemmbuchse beseitigt und s,o»- mit der Kopfträger auf der Antriebsspindel festgeklemmt und dadurch zentriert wird.

Eine derartige Vorrichtung zum Einschreiben und Auslesen von Videosignalen, für ein sogenanntes Bildbandgerät, ist aus der österreichischen Patentschrift 3^5*577 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht der Kopfträger aus einer zylindrischen Kopfscheibe, die den rotierenden Teil einer Trommeleinheit zum Führen des Magnetbandes über eine schraubenlinienförmige Bahn bildet.

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Ausser der rotierenden Kopfscheibe enthält die Trommeleinheit noch eine koaxial zu dieser Scheibe angeordnete und nur durch einen engen Spalt von dieser Scheibe getrennte stationäre Trommel. Auf der stationären Trommel befindet sich eine sich schraubenlinienförmig über einen Teil des Uinfangs erstreckende Führungsriffel für das Magnetband. Die rotierende Kopfscheibe erzeugt durch ihre Drehung örtlich einen Luftfilm zwischen dem Magnetband und der Trommeleinheit. Dadurch wird die Reibung zwischen dem Magnetband und der Troinme Leinheit herabgesetzt. Auf ihrer von der stationären Trommel abgekehrten Seite ist die Kopfscheibe mit einer mit der Kopfscheibe ein Ganzes bildenden Klemmbuchse mit einer zylindrischen Aussenflache versehen. Ringsum diese Klemmbuchse ist ein Klemmring anger bracht, der mit einem Schlitz in der Ringwand versehen ist, so dass die durch den Schlitz voneinander getrennten Teile des Klemmriiigs federnd zueinander hin bewegt werden können. Ein Schraubbolzen ist auf einer Seite des Schlitzes in dem Klemmring festgeschraubt und ist mit Spiel dtirch den Klernmring bis zu der anderen Seite des Schlitzes geführt. Dadurch, dass der Schraubbolzen festgedreht wird, wird der Klemmring zwischen seiner freien Lage und seiner Klemniliige veriorint, wodurch auch die Klemmbuchse, der Kopf scheibe verformt und die Kopfscheibe auf der An tr i€jbs spindel zentriert und festgeklemmt wird.

Bei Bi Idbiindge raten geht das Bestreben dahin, das Magnetband möglichst wirtschaftlich zu benutzen und also das Magnetband mit einem Muster möglichst nahe beieinander angebrachter nebeneinander liegender Signal spuren zu versehen. Bei den jetzigen Bildbandgeraten werden sich etwas überlappende Signalspuren mit einer Breite von etwa hü μπι und mit einem gegenseitigen Abstand zwischen den Mitten der Spuren von etwa 30 um verwendet. Die Spurlänge beträgt etwa 100 mm. Die Spuren sollen über die ganze Länge innerhalb sehr enger Toleranzen liegen, vor allem weil grosser Vert auf die Möglichkeit gelegt wird, mit einem Bildbandgerät aufgenommene Videoprogramme ohne merklichen Qualitätsverlust auf anderen Bildbandgeräten abspielen zu können.

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Von einer wirklich, erfolgreichen Verwechselbarkeit zwischen mit eingeschriebenen Programmen versehenen Kassetten einerseits und Bildbandgeräten andererseits ist erst dann die Rede, wenn ein mit einem Bildbandgerät aufgenommenes Videoprogramm atxf einem anderen Bildbandgerät abgespielt werden kann, ohne dass eine merkliche Verschlechterung der Qualität des vom Bildbandgerät wiedergegebenen Signals festgestellt werden kann. In diesem Zusammenhang handelt es sich um die Anforderung von Kompatibilität zwischen Bildbandgeräten und Magnetbandkassetten, die. zusammen zu einem genormten System zur Aufnähme und Wiedergabe von Videosignalen gehören. Dies alles führt dazu, dass nur sehr kleine Toleranzfelder für die Lage der Magnetköpfe gegenüber der stationären Bandführungsriffel verfügbar sind. Bei BiIdbandgeräten, die mit mehreren Magnetköpfen bestückt sind, wie den Heimkassettenbildbandgeräten, ist es von grossem Interesse, dass die beiden Köpfe mit Rücksicht auf den Synchronismus der von den beiden Köpfen eingeschriebenen oder ausgelesenen Signale auch genau in bezug aufeinander positioniert sind. Auch hier stehen nur geringe Toleranzfelder zur Verfügung, weil sonst im wiedergegebenen ~ Videoprogramm sichtbare Zeitfeliler ex-sclieinen, d.h. , dass unstabile Erscheinungen in der Nähe des Randes des Bildes auftreten.

Im Zusammenhang mit den hohen Genauigkeitsanforderungen, die an die Lage der Magnetköpfe gesteLLt werden, virerden zum Montieren der Magnetköpfe auf dem Kopf träger meistens besondere optische Präzisionsinstrumente benutzt. Bei Kopfträgern für Vorrichtungen der In der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnten Art wird zum Beispiel der Kopf träger zunächst mit Hilfe seiner eigenen Klemmvorrichtung auf einer besonderen Montagewelle zentriert und befestigt. Nach dem Montieren und Justieren der Magnetköpfe wird der Kopfträger wieder von der Montagewelle dadurch entfernt, dass die Klemmvorrichtung wieder ausgelöst wird, wonach der Kopfträger auf der Antriebsspindel eines Bildbandgerätes angeordnet werden kann. Es • ist naturgemäss besonders wichtig, dass die Justierungen, -

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die mit Hilfe der genannten Herstellungsspindel stattgefunden haben, sich möglichst exakt nach der Montage des Magnetkopfträgers auf der Antriebsspindel eines Bildbandgerätes reproduzieren. Ein Nachteil der Vorrichtung der eingangs genannten bekannten Art ist in diesem Zusammenhang, dass durch die Art der verwendeten Klemmvorrichtung der Kopfträger auf zwei vorher nicht definierten Teilen des Umfangs der Klemmbuchse festgeklemmt wird. Die Lage dieser Teile liegt nicht vorher fest, wodurch eine in bezug auf Grosse und Richtung nicht vorhersagbare Exzentrizität bei der Montage des Kopfträgers auf einer Antriebsspindel auftreten wird. Diese Erscheinungen sind der Tatsache zuzuschreiben, dass beim Festklemmen des gespalteten Klemmringes die Klemmbuchse mehr oder weniger zu einem Oval verformt wird, bis örtlich das Spiel zwischen der Klemmbuchse und der Antriebsspindel beseitigt ist. In der zu einem Oval verformten Bohrung des Kopfträgers befindet sich die Antriebsspindel an einer Stelle, die von zufälligen Faktoren, wie der Anfangslage der Antriebsspindel in-der Bohrung, abhängig ist. Ein anderer Nachteil des bekannten Bildbandgerätes ist, dass sowohl die Montage als auch die Demontage des Kopfträgers in bzw. aus einem Bildbandgerät durch die Tatsache erschwert werden, dass der Schraubbolzen des Klemmringes in einer zu der Drehachse der Antriebsspindel senkrechten Richtung betätigt wird. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine Klemmvorrichtung enthält, mit der eine reproduzierbarere Lage des Kopfträgers in bezug auf eine Spindel erzielbar ist.

Die Erfiridung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring in der Umfangsrichtung einen ununterbrochenen Zusammenhang aufweist und durch symmetrische radiale Verformung einen örtlich im wesentlichen gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdruck auf die Klemmbuchse ausübt.

Durch eine allseitige symmetrische Verformung der Klemmbuchse in Verbindung mit einem geringen Spiel zwischen der Antriebsspindel und der Klemmbuchse wird auf diese

— -—Weise eine Klemmung erhalten, bei der keine Verformung der

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Klemmbuchse zu einem Oval verursacht wird. Das geringe anfängliche Spiel zwischen der Antriebsspindel und der Klemmbuchse wird völlig beseitigt, wodurch eine gut reproduzierbare Ausrichtung des Kopfträgers in bezug auf die Antriebsspindel erhalten wird. Die Erfindung eignet sich ausserdem besonders gut zur Anwendung bei Ausführungsformen, bei denen der Klemmring in axialer Richtung montiert und entfernt werden kann.

Eine Ausführungsform, bei der der Klemmring axial montiert und entfernt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring eine kegelige Innenwand mit einer Oberfläche besitzt, die einen Teil der Manteloberflache eines imaginären Kegels mit einer Achse und mit einem Scheitelwinkel oC zwischen einer Erzeugenden der Mantel— oberfläche und der Achse bildet; dass der Klemmring durch axiale Verschiebung über die Klemmbuchse, durch Zusammenarbeit mit einem Teil der äusseren Manteloberfläche . der Klemmbuchse, aus der freien Lage zu der Klemmlage gedehnt ist; und dass der genannte Yinkel OC kleiner als der Reibungswinkel [P für die verwendeten Materialien der Klemmbuchse und des Klemmringes ist, um durch die auftretenden" Reibungskräfte zwischen der Klemmbuchse und dem Klemmring zu verhindern, dass sich der Klemmring infolge der darauf in der Klemmlage ausgeübten axialen Komponenten der Klemmkräfte in axialer Richtung zu der freien Lage zurückbewegt. Der Reibungswinkel IP ist, wie üblich, als der Arcustangens des Quotienten der Reibungskraft und der Normalkraft, die auf sich mit Reibung berührende Flächen einwirken, definiert und kann als eine Konstante betrachtet werden, deren Wert lediglich durch <iie Gattung und die Art der Materialien bestimmt wird, aus denen die sich mit Reibung berührenden Oberflächen bestehen. Die Klemmbuchse kann auf der Aussenseite eine kegelige Form aufweisen, die der kegeligen Form der Innenwand des Klemmringes entspricht. Als vorteilhafter ist jedoch eine Ausführungsforin anzusehen, bei der die Klemmbuchse auf der Aussenseite mit einem zu der Drehachse der Antriebsspindel konzentrischen Ansatz für Zusammenarbeit mit der kegeligen Innenwand des Klemmringes ver-

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sehen 1st, so dass die Verformung der Klemmbuchse durch den Klemmring an einer vom Ansatz genau bestimmten Stelle
stattfindet. Beide Ausführungsformen sind einfach und erfordern nur eine geringe Anzahl von Einzelteilen, wobei

die letztere Ausführungsform den zusätzlichen Vorteil aufweist, dass die symmetrische radiale Verformung der Klemmbuchse stets auf einem in axialer Richtung gut definierten Teil der Klemmbiichse stattfindet. Bei einer Klemmbuchse mit einer kegeligen Aussenflache ist die axiale Lage des Klemmringes nicht eindeutig definiert und· von dem Masse abhängig, in dem der Klemmring verformt wird. Es ist einleuchtend, dass die axiale Lage des montierten Klemmringes die Grosse des Klemmdruckes zwischen dem Klemmring und der Klemmbuchse mitbestimmt. Weiter spielen auch die Dicke der Klemmbuchse an der Stelle des Klemmringes tuid die Elastizität der Klemmbuchse eine Rolle.

Mit Rücksicht auf die Präzision, mit der Vorrichtungen der eingangs genannten Art üblicherweise hergestellt werden, sollen dLe Antriebsspindel und der Magnet-

kopfträger während der Montage- und Demontagevorgänge möglichst geschont werden. Daher ist es unerwünscht, beim
Montieren oder Demontieren des Klenimrlnges auf der Klemmbuchse, axi£iie oder radiale Kräfte auf die Antriebsspindel auszuüben. Jn diesem Zusammenhang ist eine Ausführungsforin der Erfindung interessant, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kopf träger mit einem zu der Klemmbuchse koaxialen Kragen zur Aufnahme auf den Kopf träger ausgeübter Reaktionskräfte von Hilf swe rkzeugen versehen ist, die dazvi dienen,
den Klemmring über die Klemmbuchse festzudrücken oder loszuziehen. Auf diese Weise ist der Koxjfträger für Zusammenarbeit mit Montage- und Demontagewerkzeugen geeignet.
Die Kräfte, die zum Festdrücken oder Losziehen des Klemmringes erforderlich sind, greifen direkt auf der Kopfträger selber an, so dass keine äusseren Kräfte auf die An-

triebsspindel ausgeübt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform sind für diesen Zweck andere Mittel vorhanden. Diese Ausführungsform ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf träger mit einer kon-

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zentrisch um den Klemmring angeordneten Gewindebuchse mit Innengewinde versehen ist, mit deren Hilfe mit einem mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden Hilfswerkzeug der Klemmring axial aus seiner freien Lage zu seiner Klemmlage bewege wird, und dass der Klemmring mit Aussengewinde versehen ist, mit dessen Hilfe mit einem mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden Hilfswerkzeug der Klemmring axial aus seiner Klemmlage zu seiner freien Lage bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform kann sogar bei Anwendung einfacher Handwerkzeuge das Ausüben wenigstens axialer Kräfte und teilweise auch radialer Kräfte auf die Antriebsspindel verhindert Airerden. Der Kopf träger soll nur, z.B. von Hand, gegen Rotation gesichert werden.

Eine weitere Ausführungsform benutzt eine andere Technik zum Erhalten des gewünschten gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdrucks auf die Klemmbuchse und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring- aus einem unter der Einwirkung axialer Eindrückung radial verformbaren Material besteht; dass sich konzentrisch um die Klemmbuchse eine Druckbuchse befindet, wobei ein ringförmiger Raum für den Klemmring freigelassen wird; dass ein mit dem Klemmring zusammenarbeitendes und zum axialen Eindx'ücken des Klenimringes axial bewegbares Klemmringdruckglied vorhanden ist; dass der Kopf träger mit einem Kleinniringaiischlag in einiger axialer Entfernung von dem freien Ende der Klemmbuchse versehen ist; und dass mit dem Klemmringdruckglied zusammenarbeitende Verschiebungsmittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe das Klemmringdruckglied in einer Richtung zu dem Klemmringanschlag hin verschoben wird, um dadurch in dem Raum zwischen der Klemmbuchse, der Druckbuchse, dem Kleminringanschlag und dem Klemmringdruckglied den Klemmring axial zwischen seiner freien Lage und seiner Klemmlage einzudrücken und somit den gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdruclc auf die Klemmbuchse auszuüben. Für den Klemmring kann z.B. ein plastisches Material verwendet werden, das aus 85$ Polyvinylchlorid und 15$ Weichmacher besteht, während auch Polytetrafluoräthylen Anwendung finden kann. Das letztere Material weist den

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Vorteil eines niedrigen Reibungskoeffizienten auf. Derartige Materialien sind an sich nicht dazu geeignet, einen Druck mit einer genau bestimmten und somit von der Temperatur edräg abhängigen Grosse auszuüben, weil der kubische Ausdehnungskoeffizient verhältni.smässig hoch, und zwar für den ersteren Stoff z.B. 220.1O~ /⁰C, ist. Dies braucht jedoch nicht in allen Fällen für den mit der Erfindung beabsichtigten Zweck bedenklich zu sein. Für eine weitere Orientation in bezug auf Techniken, bei denen eine piatische Masse für Druckübertragung verwendet wird, sei auf die betreffende Literatur verwiesen (siehe z.B. den Aufsatz "Werkstückspanner mit plastischer Masse als Druckübertragungsmittel", Teil 2, "Zeitschrift für praktische Metallarbeitung", Jahrgang 63, den 31. Juli I969, Heft 12,

S. 662-666 (Dipl.Ing. Heinrich Matuszewski). Mit Vorteil kann eine weitere Ausführungsform angewendet werden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verschiebungsmittel enthalten': eine über eine ringförmige Druckfläche mit dem Klemmringdruckglied zusammenarbeitende koaxial um die. Klemmbuchse angeordnete Überwurfmutter, sowie eine auf dem Kopfträger konzentrisch um den Klemmring angeordnete Gewindebuchse mit Gewinde . für die Überwurfmutter.

Einige Ausführungsformeη der Erfidnung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schrägspur-Bildbandgerätes mit einem in die geöffnete Lage geschwenkten Kassettenhalter, in den eine Magnetbandkassette geschoben werden kann;

Fig. 2 eine andere perspektivische Ansicht, in etwas grösserem Massstab, eines Teiles des Bildbandgerätes nach Fig. 1, wobei der Kassettenhalter entfernt ist;

Fig. 3 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt, in grossem Massstab, eine Trommeleinheit aus einer dreh— baren Kopfscheibe und einem Teil einer stationären Bandführungstrommel des Bildbandgerätes nach den Figuren 1 und

Fig. k eine perspektivische Ansicht -eines Klemm-

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ringes nach Fig. 3 zum Zentrieren und Festklemmen der Kopfscheibe auf einer Antriebsspindel des Bildbandgerätes;

Figuren 5 und 6 perspektivische Ansichten von Teilen eines einfachen Hilfswerkzeuges zur Verschiebung des Klemmringes nach Fig. k von seiner freien Lage zu seiner Klemmlage auf der Kopfscheibe nach Fig. 35 '

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, teilweise in auseinandergeζοgener Darstellung, eines einfachen Hilfs— Werkzeuges zur Verschiebung des Klemmringes nach Fig. h von seiner Klemmlage zu seiner freien Lage auf der Kopfscheibe nach Fig. 3»

Fig. 8 eine ähnliche Trommeleinheit wie Fig. 3» aber nun nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9 ein einfaches Hilfswerkzeug zur Verschie-.bung des Klemmringes von seiner freien Lage zu seiner Klemmlage bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 8,

Fig. 10 ein einfaches Hilfswerkzeug zur Verschiebung des Klemmringes von seiner Klemmlage zu seiner freien_ Lage bei der Ausführungsform nach Fig. 8, und Fig. 11 eine ähnliche Trorameleinheit wie Figuren und 8 nach einer noch weiteren Äusführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Schrägspur-Bildbandgerät eines üblichen Typs, das sich zum magnetischen Einschreiben und Auslesen von Videosignalen in unterbrochenen schräg nebeneinander verlaufenden Signalspuren auf einem Magnetband eignet. Auf dem Gehäuse 1 des Bildbandgerätes ist ein Kassetterihalter 2 schwenkbar gelagert. In den Kassettenhalter kann eine Magnetbandkassette 3 in Richtung des Pfeiles k geschoben werden. Bei völlig eingeschobener Kassette kann der Kassettenhalter herabgeschwenkt werden, wobei die Kassette in ihre Betriebslage gebracht wird und das Magnetband mit Hilfe dazu im Bildbandgerät vorhandener Mittel aus der Kassette gezogen werden kann, um das Magnetband mit Magnetköpfen des Bildbandgeräts in Kontakt zu bringen. Auf dem Gehäuse 1 befinden sich die üblichen Bedienungsglieder, wie z.B. eine Anzahl von Bedienungstasten 105. In Fig. 2 ist ein Teil des Bildbandgerätes nach Fig.

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nochmals dargestellt, aber nun mit entferntem Kassettenhalter, so dass wenigstens ein Teil des Inneren des Bildbandgeräts sichtbar ist. Das Bildbandgerät enthält eine um eine Drehachse 5 in Richtung des Pfeiles 6 drehbare und wenigstens teilweise zylindrische Antriebsspindel 7 mit einem freien Ende. Um die Drehachse 5 der Antriebsspindel 7 drehen sich zwei einander diametral gegenüber liegende Magnetköpfe 8, von denen in Fig. 2 einer dargestellt ist. Diese Magnetköpfe dienen zum Einschreiben und/oder Auslesen der schrägen Signalspuren auf dem Magnetband der Magnetbandkassette 3· Das Magnetband als solches sowie die schräg zu diesem Band verlaufenden Spuren sind der Einfachheit halber in der Zeichnung weggelassen, aber sind an sich allgemein bekannt. Auf der Antriebsspindel 7 ist in der Nähe ihres freien Endes lösbar ein Kopfträger in Form einer rotierenden Kopfscheibe 9 angeordnet, auf der die beiden Magnetköpfe 8 befestigt sind. Die Weise, in der die Kopftrommel 9 auf der Antriebsspindel 7 befestigt ist, ist am deutlichsten in Fig. 3 dargestellt. Diese Figur zeigt deutlich, dass der Kopf träger 9 auf einem zylindrischen Teil der Antriebsspindel 7 in der Nähe eines freien Endes 10 derselben befestigt ist. Der Kopfträger 9 ist mit einer mittleren kontinuierlichen Bohrung 11 versehen, die die Antriebsspindel mit einem gewissen Spiel durchlässt. Zur lösbaren Befestigung des Kopfträgers 9 auf der Antriebsspindel 7 sind Mittel vorgesehen, die eine zu der Drehachse 5 der Antriebsspindel 7 konzentrische Klemmbuchse mit einem freien Ende 13 enthalten, die aus einem elastisch verformbaren Wandteil der Kopfscheibe mit einer äusseren Manteloberfläche Ik besteht. Weiter ist ein zwischen einer freien Lage und einer Klemmlage verformbarer Klemmring vorhanden, der in der Klemm:· lage die Klemmbuchse 12 verformt und dadurch das Spiel zwischen der Antriebsspindel 7 und der Klemmbuchse 12 beseitigt, wodurch die Kopfscheibe auf der Antriebsspindel 7 zentriert und zugleich festgeklemmt wird.

Der Klemmring 1"5 (siehe auch Fig. k) weist einen ununterbrochenen Zusammenhang auf und übt durch eine sym-

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metrische radiale Verformung einen örtlich im wesentlichen gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdruclc auf die Klemmbuchse 12 aus. Zum Erreichen eines genügend grossen Klemmdrucks und für eine genügend genaue Zentrierung ist es von Bedeutung, dass das Spiel zwischen der Antriebsspindel 7 und der Klemmbuchse 12, wenn sich der Klemmring in seiner freien Lage befindet, nicht grosser als 15 um und vorzugsweise sogar kleiner ist. Bei einem Antriebsspindeldurchmesser von 6 mm kann z.B. eine im ISO-Passungssystem als h5./H6-Passung bezeichnete Passung verwendet werden. Nach dieser Passung darf die Antriebsspindel ein Untermass von höchstens 5 um und die Bohrung in der Kopfscheibe ein Übermass von höchstens 8 pm aufweisen.

In Fig. 2 sind eine Anzahl von Einzelteilen des Mechanismus des Bildbandgerätes 1 sichtbar, die für die Erfindung als solche nicht wesentlich sind. So ist eine stationäre Trommel 16 sichtbar, die koaxial zu der rotierenden Kopfscheibe 9 angeordnet ist. Um diese Trommel befindet sich^ein ebenfalls koaxialer und im Drehsinn antreibbarer Ring 17» der zu einem Einflechtmechanismus gehört, der das Magnetband gemäss einer schraubenlinienförmigen Bahn um ~ einen Teil der Trommeleinheit anbringt, die aus der stationären Trommel 16 und der rotierenden Kopfscheibe 9 besteht. Auf diesem Ring befinden sich dazu Bandführungsstifte 18 und 19 und Umlenkrollen 20 und 21. Weiter sind ein fest angeordneter magnetischer Löschkopf 22 und ein Audiokopf 23 sowie ein Kabestan 2k und eine Andruckrolle 25 sichtbar. Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 2 bis k weist der Klemmring I5 einen kegeligen Innenwand 26 mit einer Oberfläche -auf, die einen Teil der Manteloberfläche eines imaginären Kegels bildet, dessen Achse in Fig. 3 mit der Drehachse 5 der Antriebsspindel 7 zusammenfällt und der einen gewissen Scheitelwinkel QC aufweist. Dieser· Winkel ist in Fig. 3 zwischen einer Erzeugenden 27

^⁵ der Manteloberfläche der kegeligen Innenwand 26 und einer Hilfslinie 28 parallel zu.der Drehachse 5 gezeichnet. Der Klemmring 15 ist durch axiale Verschiebung über die Klemmbuchse 12 durch Zusammenarbeit mit einem Teil der äusseren

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Manteloberfläche der Klemmbuchse von einer freien Lage, die dem Ende 13 der Klemmbuchse näher liegt, zu der in Fig. 3 dargestellten Klemmlage gedehnt. Der Winkel CK. 1st kleiner als der Reibungswinkel iJ'für die verwendeten Materialien der Klemmbuchse und des Klemmrings, um durch auftretende Reibungskräfte zwischen der Klemmbuchse 12 und dem Klemmring 15 zu verhindern, dass sich der Klemmring in axialer Richtung unter der Einwirkung der darauf in der Klemmlage ausgeübten axialen Komponente der Klemmkräfte zu seiner freien Lage zurückbewegt. Bei Anwendung einer Aluminiumkopfscheibe 9 und eines Messingklemmringes 15 kann der Winkel CK. z.B. 1° 30' betragen.

Die Klemmbuchse 12 ist auf der Aussenseite mit einem zu der Drehachse 5 der Antriebsspindel 7 konzentrischen Ansatz 29 für Zusammenarbeit mit der kegeligen Innenwand 26 des Klemmringes 15 versehen, so dass die Verformung* der Klemmbuchse durch den Klemmring 15 an einer vom Ansatz 29 genau bestimmten Stelle stattfindet.

Das Montieren und Demontieren des Klemmringes Ί5 auf der Klemmbuchse 12 kann mit verhältnismässig einfachen Handwerkzeugen erfolgen. Figuren 5 und 6 zeigen ein Werkzeug zum Montieren des Klemmringes und Fig. 7 zeigt ein Werkzeug zum Demontieren desselben. Die Kopfscheibe 9 ist mit einem zu der Klemmbuchse 12 koaxialen Kragen 30 zur Aufnahme auf den Kopfträger ausgeübter Reaktionskräfte der Hilfswerkzeuge versehen. Fig. 5 zeigt eine Hülse 31> auf der diametral zu beiden Seiten Stifte 32 befestigt sind und in der an einer mittleren Stelle ein Schraubbolzen 33 in axialer Richtung herauf- und herabgeschraubt werden kann.

Die Hülse enthält auf der Unterseite einen Flansch 3^ mit einer im wesentlichen U-förmigen Aussparung 35· Diese Aussparung ist derart bemessen, dass die Hülse 31 um den Kragen 30 der Kopfscheibe geschoben werden kann, wobei der Flansch -3^ auf der Unterseite des Kragens in einem Schlitz

•*⁵ 36 angebracht wird. Bevor die Hülse 31 auf die Kopf scheibe geschoben wird, wird der Klemmring I5 auf die Klemmbuchse 12 gesteckt und wird ein Klemmringdruckglied 37 (siehe Fig. 6) den Klemmring I5 gesetzt. Das Klemmringdruck-

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glied ist mit drei axial hervorragenden Beinen 38 versehen, die rings um die Klemmbuchse 12 auf der oberen Fläche des Klemmringes 15 ruhen. In der oberen Fläche 39 des Klemmringdruckgliedes 37 ist ein kegeliger Hohlraum 4O zur Aufnahme eines kegeligen Endes 41 des Druckbolzens 33 vorhanden. Der Klemmring 15 wird in seine Klemmlage gedrückt, dadurch, dass der Schraubbolzen 33 festgedreht wird, wobei das kegelige Ende 41 des Schraubbolzens in dem kegeligen Hohlraum 40 ruht und der Schraubbolzen also auf das Klemmringdruckglied 37 drückt. Die beiden Stifte 32 auf der Hülse 31 können von Hand festgehalten werden, um zu verhindern, dass die Hülse 31 der Drehung folgt, wenn der Schraubbolzen 33 herabgeschraubt wird. Die axialen Reaktionskräfte des Hilfswerkzeuges werden vom Flansch 34 auf den Kragen 30 der Kopfscheibe 9 übertragen.. Zum Demontieren des Klemmringes kann das Hilfswerkzeug nach Fig. 7 verwendet werden, das aus einem Schraubbolzen 42 mit einem kegeligen Ende 43, einem Ring 44 mit einem Flansch 45> drei kippbaren Zuggliedern 46 und einem federnden Drahtring 47 besteht. -Die Zugglieder 46 sind mit einem Zugbein 48 mit einem Fuss 49 versehen. Das Zug-~ bein 48 ist mit einem oberen Teil 50 verbunden, der eine äussere Oberfläche aufweist, die im wesentlichen einen Teil eines Zylinders bildet und mit einer Nut 51 zur Aufnähme des Drahtringes 47 versehen ist. Der obere Teil 50 jedes Zuggliedes 46 ruht auf dem Flansch 45 und wird mit Hilfe des Drahtringes 47 federnd gegen die Aussenseite des Ringes 44 gedrückt. Die Zugglieder 46 sind etwas beweglich auf dem Ring 44 angebracht, so dass die Zugbeine 48 etwas nach aussen geschwenkt werden können, und zwar wenigstens derart weit, dass die Füsse 49 über den Klemmring 15 angebracht werden können. Das kegelige Ende 43 des Drahtbolzens Ί2 wird in einen kegeligen Hohlraum 52 im freien Ende 10 der Antriebsspindel 7 geführt. Venn der Drahtbolzen 42 festgedreht wird, werden die Füsse "49 nach oben verschoben bis sie gegen, die Unterseite des Klemmringes 15 stossen. Venn der Drahtbolzen welter festgedreht wird,

- - hat dies zur Folge,_dass der Klemmring losgezogen wird. · _:

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Die axiale Reaktionskraft dieses Werkzeuges wird direkt auf die Antriebsspindel 7 übertragen.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Eine Kopfscheibe 53 ist mit Hilfe eines Klemmringes 55 auf einer Antriebsspindel 5^ angebracht. Zum lösbaren Montieren der Kopfscheibe auf der Antriebsspindel ist die Kopfscheibe mit einer konzentrisch um eine Klemmbuchse 59 angeordneten Gewindebuchse 56 mit Innengewinde 51 versehen, um den Klemmring 55 mit Hilfe eines mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden in Fig. 9 gezeigten Hilfswerkzeuges axial von seiner freien Lage zn seiner Klemmlage zu verschieben. Der Klemmring ist mit Aussengewinde 58 versehen, das dazu dient, mit Hilfe eines mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden und in Fig. 10 dargestellten Hilfswerkzeuges den Klemmring axial von seiner Klernmlage zu seiner freien Lage zu verschieben. Die Klemmbuchse 59 weist eine'kegelige Aussenoberflache 6ü auf, deren Form der gleichfalls kegeligen Innenoberfläche des Klemrnringes 55 entspricht.

Das Hilfswerkzeug 6_1_ (siehe Fig. 9) zum Montieren des Klemmringes 55 besteht aus einer Gewindebuchse 62, die mit einem Flansch 6J verbunden ist. Das Gewinde 6k auf der Gewindebuchse '62 eignet sich zur Zusammenarbeit mit dem Gewinde 57 in der Gewindebuchse 56 der Kopfscheibe 53.

Die Unterseite 65 der Gewindebuchse 62 wird auf einen Flansch 66 auf der Unterseite des Klemmringes 55 gedrückt. Eine Bohrung 67 in der Gewindebuchse 62 weist einen derartigen Durchmesser auf, dass der Klemmring 55 in diese Öffnung aufgenommen werden kann. In dem Flansch 6"}, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Gewindebuchse 56 der Kopfscheibe 53 entspricht, sind zwei zylindrische Löcher vorgesehen. Diese Locher dienen zur Aufnahme von Stiften eines Stiftschlüssels zum Festdrehen der Gewindebuchse Fig. 10 zeigt ein Hilf swerkzeug 6_8 zum Demontieren des Klemmringes 55. Dieses Hilfswerkzeug besteht aus einer Gewindebuchse 69, die mit einem Innengewinde 70 versehen ist. Dieses Gewinde eignet sich zur Zusammenarbeit mit ·-■ dem Gewinde 58 auf der Aussenseite des Klemmringes 55' ' —

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Die Gewindebuchse 69 bildet ein Ganzes mit einem Flansch 71, der einen Aussendurchmesser aufweist, der dem der Gewindebuchse 56 der Kopftrommel 53 gleich ist. Im Flansch 71 sind Löcher 72 zur Aufnahme von Stiften eines Stiftschlüsseis vorgesehen. Beim Demontieren des Klemmringes ruht der Flansch 7 7 auf der oberen Fläche 73 der Gewindebuchse 56 der Kopftrommel 53· Gegebenenfalls kann zur Herabsetzung der auftretenden Reibung ein Kunststoffring zwischengefügt werden.

In Fig. 11 ist eine Kopfscheibe nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ein Klemmring 75 benutzt wird, der aus einem unter der Einwirkung axialer Eindrückung radial verformbaren Material, wie z.B. Polytetrafluoräthylen, besteht. Eine Klemmbuchse 76, die zur zentrierten Befestigung der Kopfscheibe Jk auf einer Antriebsspindel dient, weist eine zylindrische Form auf. Konzentrisch um die Klemmbuchse 76 befindet sich eine Druckbuchse 78, wobei ein ringförmiger Raum zur Aufnahme des Klemmringes 75 freigelassen ist. Zum axiaien Eindrücken des Klemmringes 75 ist ein axial bewegbares und mit einem Flansch 79 der Druckbuchse 78 zusammenarbeitendes Klemm-~ ringdruckglied 80 vorhanden. Der Flansch 79 bildet ein Ganzes mit der Druckbuchse 78 und besteht im wesentlichen aus einem Bodenteil derselben, der mit einer mittleren Öffnung 81 zum Durchlassen des freien Endes 82 der Klemmbuchse 76 versehen ist. In einiger axialer Entfernung von dem freien Ende 82 der Klemmbuchse 76 ist die Kopfscheibe mit einem Kleramringanschlag 83 versehen. Dadurch, dass das Klemmrxngdruckglied 80 zu dem Klemmringanschlag 83 " hin verschoben wird, wird in dem Raum zwischen der Klemmbuchse 76, der Druckbuchse 78, dem Klemmringanschlag 83 und dem Klemmringdruckglied 8O der Klemmring 75 axial von seiner freien Lage zu seiner Klemmlage gedrückt. Durch diese axiale Eindrückung wird der Klemmring 75 radial verformt, wodurch ein gleichmässig über den Umfang verteilter Klemmdruck vom Klemmring auf die Klemmbuchse 76 ausgeübt wird. Zur axialen Verschiebung des Klemmringdruckgliedes 80 sind Verschiebungsmittel vorgesehen. Diese enthalten ·

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eine über eine ringförmige Druckflache 8h mit einem Flansch 79 des Klemmringdruckgliedes 80 zusammenarbeitende und koaxial um die Klemmbuchse 76 angeordnete Überwurfmutter sowie eine auf der Kopfscheibe konzentrisch um den Klemmring 75 angeordnete Gewindebuchse 86 mit Gewinde 87 für die Überwurfmutter 85. Die Überwurfmutter weist zwei Löcher 89 zur Aufnahme von Stiften eines Stiftschlüssels auf, mit dem die Überwurfmutter fest gedreht oder losgedreht werden kann. Beim Losdrehen der Überwurfmutter bewegt sich der Klemmring 75 unter der Einwix-kung seiner eigenen Elastizität wieder von der Klemmlage zu der freien Lage. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Klemmring bei seiner axialen Ausdehnung einen möglichst geringen Widerstand von der Reibung empfindet, die zwischen der Innenwand des Klemmringes und der Aussenwand der Klemmbuchse 76 auftritt. Es ist daher günstig, wenn der Klemmring aus einem selbstschmierenden Material, wie Polytetral'luoräthylen, hergestellt ist.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und Fig. 8 bilden die Klemmbuchsen 12 bzw. 59 ein Ganzes mit den K_opfscheiben k bzw. 53· Fig. 11 zeigt, dass dies jedoch nicht unbedingt notwendig ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Klemmbuchse 76 ein gesonderter Einzelteil, der mit Hilfe von Schrauben 88 mit der Kopfscheibe 7k verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung sind viele Abwandlungen möglich, so dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Ausführungsformen umfasst, in denen ävi Hauptgedanke der Erfindung, wie er im Anspruch 1 definiert ist, angewandt wird.

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Claims

21-12-1979 1 PHN 9^39 PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum magnetischen Einschreiben und Auslesen von Signalen mib grosser Bandbrei be in unterbrochenen schräg nebeneinander verlaufenden Signalspuren auf einem Magnetband, we L ehe Vorrichtung enthält: a) eine um eine Drehachse (5) drehbare wenigstens teilweise zylindrische AntriebsspindeL (7) mit einem freien Ende (10);

b) mindestens einen über eine Kreisbahn um die Drehachse (5) der Antriebsspindel (7) drehbaren Magnetkopf (8) zum Einschreiben und/oder Auslesen der schrägen Signalspuren ciuf dem Magnetband;

c) einen lösbar auf einem zylindrischen Teil der Antriebsspindel (7) an deren freiem Ende bei'estigten Kopfträger (9) für den (die) Magnetkopf (Magnetköpfe) mit einer mittleren Bohrung (11), die dazu dient, die Antriebsspindel mit einem gewissen Spiel durchzulassen; ~ sowie

d) Mittel, mit deren Hilfe der Kopfträger (9) lösbar auf der Antriebsspindel (7) montiert wird und die enthalten:

I. eine zu der Drehachse (5) der Antriebsspindel (7) konzentrische Klemmbuchse (12), die ein freies Ende (l3) aufweist und aus einem elastisch verformbaren Wandteil des Kopfträgers mit einer äusseren Manteloberfläche (14) besteht, sowie

2. einen Klemmring (15)> der zwischen einer freien Lage und einer Klemmlage verformbar ist und mit dessen Hilfe die genannte Klemmbuchse (12) in der KLeinmlage verforint wird, wodurch das Spiel zwischen der Antriebsspindel 1 (7) und der Klemmbuchse (12) beseitigt und somit der Kopf träger (9) auf der Antriebsspindel (7) festgeklemmt und dadurch zentriert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (15) in der Umfangsrichtung einen ununterbrochenen Zusammenhang auf-

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weist und durch symmetrische radiale Verformung einen örtlich im wesentlichen gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdruck auf die Klemmbuchse (12) ausübt. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (15) eine kegelige Innenwand (2.6) mit einer Oberfläche besitzt, die einen Teil der Manteloberfläche eines imaginären Kegels mit einer Achse und mit einem Scheitelwinkel Oi zwischen einer Erzeugenden (27) der Manteloberfläche und der Achse bildet; dass der Klemmring (15) durch axiale Verschiebung über die Klemmbuchse (12), durch Zusammenarbeit mit einem Teil der äusseren Manteloberfläche (i'O der Klemmbuchse, aus der freien Lage zu der Klemmlage gedehnt ist; und dass der genannte Winkel \X kleiner als der Reibungswinkel (J für die verwendeten Materialien der Klemmbuchse und des Klemmringes ist, um durch die auftretenden Reibungskräfte zwischen der Klemmbuchse (12) und dem Klemmring (15) zu verhindern, dass sich der Klemmring infolge der darauf in der Klemmlage ausgeübten axialen Komponenten der Klemmkräfte in axialer Richtung zu der freien Lage Zurückbewegt (Figuren 1 bis k).

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbuchse (12) auf der Aussenseite mit einem zu der Drehachse (5) der Antriebsspindel (7) konzentrischen Ansatz (29) für Zusammenarbeit mit der kegeligen Innenwand (2.6) des Klemmringes (i5) versehen ist, so dass die Verformung der Klemmbuchse (12) durch den Klemmring (15) an einer vom Ansatz (29) genau bestimmten Stelle stattfindet (Fig. 3).

k. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfträger (9) mit einem zu der Klemmbuchse (12) koaxialen Kragen (30) zur Aufnahme auf den Kopfträger ausgeübter Reaktionskräfte von Hilfswerkzeugen (3I » 37-) versehen ist, die dazu dienen, den Klemmring über die Klemmbuchse ( 1-2) festzudrücken oder loszuziehen (Figuren 3, 5).

5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf träger (53) mit einer konzentrische ------

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um die Klemmbuchse (59) angeordneten Gewindebuchse (56) mit Innengewinde (57) versehen ist, mit deren Hilfe mit einem mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden Hilfswerkzeug (61) der Klemmring {55) axial aus seiner freien Lage zu seiner Klemmlage bewegt wird, und dass der Klemmring

(55) mit Aussengewinde (58) versehen ist, mit dessen Hilfe mit einem mit diesem Gewinde zusammenarbeitenden Hilfswerkzeug (68) der Klemmring (55) axial aus seiner Klemmlage zu seiner freien Lage bewegt wird (Figuren 8 bis 1O).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (75) aus einem unter der Einwirkung axialer Eindrückung radial verformbaren Material besteht; dass sich konzentrisch um die Klemmbuchse (76) eine Druckbuchse (78) befindet, wobei ein ringförmiger Raum für den Klemmring (75) freigelassen wird; dass ein mit dem Klemmring (75) zusammenarbeitendes und zum axialen Eindrücken des Klemmringes (75) axial bewegbares Klemmringdruckglied (80) vorhanden ist; dass der Kopfträger (7^) mit einem Klemmringanschlag (83) in einiger axialer Entfernung von dem freien Ende (82) der Klemmbuchse (76) versehen ist; und dass mit dem Klemmringdruckglied (8O) zu-~ sammenarbeitende Verschiebungsmittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe das Klemmringdruckglied (8O) in einer Richtung zu dem Klemmringanschlag (83) hin verschoben wird, um dadurch in dem Raum zwischen der Klemmbuchse (76), der Druckbuchse (78), dem Klemmringanschlag (83) und dem Klemmringdruckglied (80) den Klemmring (75) axial zwischen seiner freien Lag« und seiner Klemmlage einzudrücken und somit den gleichmässig über den Umfang verteilten Klemmdruck auf die Klemmbuchse (76) auszuüben (Fig. 11).

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebungsmittel enthalten: eine über eine ringförmige Druckfläche (84) mit dem Klemmringdruckglied (80) zusammenarbeitende koaxial um die Klemmbuchse

(76) angeordnete Überwurfmutter (85), sowie eine auf dem Kopfträger konzentrisch um die Klemmbuchse (76) angeordnete Gewindebuchse (86) mit Gewinde (87) für die Überwurfmutter (85) (Fig. 11).

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