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Patentabteilung Vorrichtung zur Befestigung eines Spulenträgers Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Spulenträgers auf einer
Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Befestigungsvorrichtungen sind z. B. bekannt für Spulen
mit Magnetbändern, insbesondere für elektronische Datenverarbeitungsanlagen. Diese
Bänder sind verhältnismäßig schmal, sehr dünn und haben eine große Länge. In der
Regel haben die Spulen auch einen fest mit dem Spulenkern verbundenen Flansch und
die Spulenkerne sind wegen der ohnedies sehr hohen Kosten von Datenverarbeitungsanlagen
mit hoher Präzision hergestellt.
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Demgegenüber sind im Bereich der Verarbeitung fotografischer Filme,
insbesondere an Rollenkopiergeräten, die Filme nur auf einem Kern ohne Flansche
aufgewickelt, da die Länge der aufzuwickelnden Filme nicht so groß ist, daß ein
Durchmesser des gesamten Filmwickels von 25 cm überschritten würde. Andererseits
weisen die genormten Spulenkerne eine verhältnismäßig kleine Bohrung auf, so daß
das Volumen für die Befestigungsvorrichtung von vorneherein verhältnismäßig gering
ist. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Befestigungsvorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die den Anforderungen im Bereich der Filmverarbeitung
gerecht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Befestigungsvorrichtung
für den Spulenträger mit einer ringförmigen Anschlagfläche sind die Anforderungen
an die Präzision des Spulenträgers erheblich herabgesetzt. Unabhängig von einer
etwaigen Schrägstellung des Spulenträgers zur Wellenachse wird der Steuerring achsparallel
nach hinten geschoben und sicher der Übergang der Befestigungsvorrichtung in die
Spannstellung herbeigeführt. Auf diese Weise können selbst am Rande der inneren
Bohrung von Spulenträgern aufgetretene Beschädigungen die Funktion der Befestigungseinrichtung
nicht beeinträchtigen.
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Bei der federnden Anordnung eines Spulenflansches nach einer Ausgestaltung
der Erfindung mit Anlage des Spulenflansches
an dem Steuerring
in der entspannten Stellung genügt bereits ein Verschieben oder Kippen des Spulenflansches,
um die Befestigungsvorrichtung in die Spannstellung überzuführen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels,
das im folgenden anhand der Zeichnung erläutert ist.
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Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt
längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2, Fig. 2 die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig.
1 im Längsschnitt, wobei jeweils im oberen Teil der Figur die Vorrichtung im gespannten
Zustand, im unteren Teil im entspannten Zustand dargestellt ist.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein Spulenträger üblicher Konstruktion bezeichnet,
der die Form eines Hohlzylinders aufweist. In bekannter Weise trägt der Spulenträger
am äußeren Umfang einen schrägen Schlitz zum Einstecken des Anfangs des aufzuwickelnden
Films, während der Durchmesser der Bohrung la abgestimmt ist auf die Befestigungsvorrichtung.
Diese Befestigungsvorrichtung ist auf einer Welle 2 angebracht, die mit einem nicht
dargestellten, im Gerät drehbar gelagerten Dorn fest
verbunden ist.
Dieser Dorn kann z. B. auf der Abwickelseite gebremst oder frei drehbar sein, während
er auf der Aufwickelseite des Bandes in bestimmter Weise, z. B. über eine Friktion
angetrieben ist. Die Befestigung des Spulenträgers auf dem Dorn muß deshalb so erfolgen,
daß unter der Zugbeanspruchung des abzuziehenden oder aufzuwickelnden Bandes kein
Verdrehen des Spulenträgers gegenüber dem Dorn stattfindet kein axiales Wandern.
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Der konstruktive Aufbau der Befestigungsvorrichtung ist am besten
aus dem Längsschnitt gemäß Fig. 2 zu ersehen.
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Auf die Welle 2 ist ein Hohlzylinder 11 verschiebbar aufgesteckt,
der an seinem rechten Ende durch eine Druckknopffläche lla verschlossen ist. In
dem Hohlraum zwischen dem rechten Ende der Welle 2 und dem Druckknopf lla ist eine
Druckfeder, die als Haltefeder 13 wirkt, angeordnet. Um den Hohlzylinder mit seinem
überwiegend rohrförmigen Teil 11 gegen die Kraft der Feder 13 in seiner Stellung
zu halten, weist er sich gegenüberliegend zwei Langlöcher llb aufs durch die ein
in einem Loch 2b durch die Welle gesteckter Stift 12 geführt ist. Der Stift 12 hält
ferner eine teils kegelige, teils zylindrische Einführhülse 14, die das Aufstecken
des Spulenträgers 1 auf die Haltevorrichtung erleichtert.
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In dem rohrförmigen Teil 11 sind, jeweils um 1200 versetzt, jeweils
zwei Öffnungen lid vorgesehen, in denen Spannkugeln 18 eingelegt sind. Diese Spannkugeln
werden
bei Längsverschiebung des als Kugelkäfig dienenden Rohres
11 mitgenommen und verschoben gegenüber kegelförmigen Führungsflächen 15c in kreiszylindersegmentförmigen
Spannelementen 15, die noch eingehend beschrieben werden. Ferner trägt der Hohlzylinder
11 an seinem dem Druckknopf abgewandten Ende im Umfang eine Ringnut llc, die zur
Geräteseite hin eine kegelförmige Begrenzung llf aufweist. Die Tiefe der Ringnut
llc entspricht etwa einem Drittel des Durchmessers einer Rastkugel 10.
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In der entspannten Stellung auf dem Hohlzylinder 11 aufliegend, sind
die zylindersegmentförmigen Spannelemente 15 angeordnet, die zum Druckknopf lla
hin durch einen hohlzylindrischen Fortsatz der Einführhülse 14 am Herausfallen gehindert
und gegen Axialverschiebung gesichert sind, während sie zur Geräteseite hin durch
einen Absatz 2a der Welle 2 gegen Längsverschiebung gesichert sind. In Nuten eingreifend,
sind Ringfedern 16 und 17 vorgesehen, die die drei über den Umfang verteilten Spannelemente
konzentrisch zusammenziehen, so daß sie unter dem Druck dieser Federn jeweils mit
ihren kegelförmigen Rollflächen 15c an den Spannkugeln 18 anliegen. An ihrer Außenfläche
sind die Spannelemente 15 mit einem aufgeklebten Belag hohen Reibwertes, insbesondere
mit aufvulkanisiertem Gummi 15a, bedeckt. Der Hohlzylinder 11 und die Spannelemente
15 weisen in entsprechender Position Langlöcher auf, in die Keile 19 eingelegt sind.
Die Keile 19 stellen eine drehfeste Verbindung dar, so daß die Spannelemente 15
über den Hohlzylinder 11 und den Stift 12 mit der Welle drehfest
verbunden
sind. Sie behindern jedoch nicht die Längsverschiebbarkeit des Hohlzylinders 11.
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An ihrem dem l#ellenabsatz 2 zugewendeten Ende tragen die Spannelemente
15 je eine Öffnung 15b, in die die Rastkugeln 10 eingelegt sind.
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Auf der Welle 2 von dem Absatz 2a zur Geräteseite hin ist ein ringförmiger
Träger 3 aufgesetzt, der z. B.
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durch quergehende Schrauben mit der Welle fest verbunden ist In diesem
Träger 3 ist verschiebbar konzentrisch ein innerer Steuerring 4 gelagert, auf den
mehrere am Umfang verteilte Druckfedern 9 einwirken. Dieser Steuerring 4 hat an
seiner Innenseite an dem geräteseitigen Ende einen kleineren Innendurchmesser 4a,
am äußeren Ende einen größeren Innendurchmesser 4b, die durch eine kegelige Fläche
4c verbunden sind. Die Abstufung zwischen den Flächen 4a und 4b ist dabei so getroffen,
daß in dem im unteren Teil der Figur gezeigten entspannten Zustand die in die Ringnut
llc eintauchende Rastkugel 10 gerade noch auf der Ringfläche 4a aufliegen kann,
während in der im oberen Teil der Figur gezeigten gespannten Stellung die Kugel
10 nur im Bereich der Fläche größeren Durchmessers 4b Platz findet. Die Abstufung
muß deshalb wenigstens der Tiefe der Ringnut llc entsprechen.
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Der Träger 3 trägt an seinem Umfang verteilt wenigstens drei in Bohrungen
verschiebbare Bolzen 5, die gegen ein Herausfallen nach vorne durch Scheiben 6 gesichert
sind
und in Bohrungen des Trägers 3 Druckfedern 7 aufweisen.
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Diese Bolzen sind mit einem Spulenflansch 8 z. B. durch Nieten verbunden,
der eine Innenöffnung vom Durchmesser der Befestigungsvorrichtung aufweist und mit
seinem äußeren Teil nach hinten um etwa 30 kegelig abgewinkelt ist. Durch die Öffnung
des Spulenflansches 8 ragt ein ringförmiger Vorsprung 4d des Steuerrings 4 vor.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Befestigungsvorrichtung ergibt
sich vor allem aus Figur 2. Ausgehend von der im unteren Teil der Figur dargestellten
entspannten Stellung wird ein Spulenträger 1 von rechts nach links aufgeschoben.
Wird der Spulenträger 1 gegenüber der in Figur 2 dargestellten Stellung weiter nach
links bewegt, so kommt er an dem Vorsprung 4b des Steuerrings 4 zur Anlage und drückt
diesen ebenfalls nach links. Dadurch gelangt die Rastkugel 10, die an einer Bewegung
nach links durch das Spannelement 15 gehindert wird, in den Bereich der Kegelfläche
4c und geht auf die zylindrische Fläche 4b über, da die Kugel durch die Schrägfläche
llf an der Ringnut llc in dem Hohizylinder 11 durch die Wirkung der Feder 13 nach
außen gedrückt wird.
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Sobald die Rastkugeln 10 aus dem Umfangsbereich des Hohlzylinders
11 ausgetreten sind, wird dieser durch die Feder 13 nach außen gezogen, so daß die
Rastkugeln an der Kegelfläche 4c anliegen und eine Rückbewegung des Steuerringes
4 verhindern. Bei den gegebenen Winkelverhältnissen, Reibungsverhältnissen und dem
Verhältnis
der Kräfte der Federn 9 und 13 ist der Ring 4 in dieser
Stellung selbsthemmend verriegelt. Gleichzeitig mit der Bewegung des Hohlzylinders
11 in die im oberen Teil der Figur 2 gezeigte Stellung laufen die Spannkugeln 18
längs der Kegelfläche 15c der Spannelemente, bis diese gegen die Kraft der Ringfedern
16, 17 nach außen gedrückt werden und an der Innenfläche 10 des Spulenträgers 1
zur Anlage kommen. Die Kraft der Feder 13 und die Steigung der Rollbahn 15c sind
so bemessen, daß eine ausreichende Haltekraft durch die parallel geführten Spannelemente
15 auf den Spulenträger übertragen wird Wie insbesondere aus Figur 1 zu entnehmen
ist, sind in der im unteren Teil der Figur dargestellten entspannten Lage die Spannelemente
15 mit ihrem Gummibelag 15a so weit zurückgezogens daß ein aufgesteckter Spulenträger
nur auf den vorstehenden metallischen Segmenten 20 zwischen den Spannelementen gleitet.
Die Gummibeläge 15a werden dadurch geschont, das Aufstecken erleichtert.
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Durch die verschieb- und kippfähige Befestigung des Spulentellers
mittels der gefederten Bolzen 5 in dem Träger 3 und die Anlage des Spulentellers
an dem Steuerring 4 kann das Uberführen der Befestigungsvorrichtung in die Spannstellung
auch durch Angreifen am Spulenteller 8 erfolgen. Dies ist z. B. von Interesse, wenn
z. B. zur Funktionsprüfung der Befestigungsvorrichtung ohne Spulenträger die Spannstellung
erreicht werden soll. Es genügt dann ein Kippen von Hand des
Spulentellers
8, um den Steuerring 4 in die in den Figuren im oberen Teil gezeigte Spannstellung
zu bewegen.
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Diese Ausgestaltung ist auch sehr zweckmäßig, wenn z. B. Spulenträger
verwendet werden, deren Kante der Bohrung schon abgenutzt oder beschädigt ist.
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Zum Lösen der beschriebenen Befestigungsvorrichtung braucht nur auf
den Druckknopf lla ein Druck in Achsrichtung ausgeübt zu werden. Im wesentlichen
unter Überwindung der Kraft der Feder 13 und des Rollwiderstandes der Spannkugeln
18 wird durch Verschiebung des Hohlzylinders 11 die Ringnut llc in den Bereich der
Rastkugeln 10 gebracht, so daß die Kugeln dort einfallen können. Damit wird unter
Wirkung der Federn 9 der Ring 4 nach außen gedrückt und die Spannelemente 15 können,
freigegeben von den Kugeln, wieder in die im unteren Teil der Figur gezeigte Stellung
zurückkehren.
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Die am Druckknopf lla aufzubringenden Kräfte sind wegen der reibungsarmen
Kraftübertragung durch die Spannkugeln verhältnismäßig gering.
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Die gegenseitige Verriegelung des Steuerrings 4 gegenüber dem als
Kugelkäfig dienenden Hohlzylinder 11 könnte auch durch andere Rastelemente erfolgen,
z. B. durch Kipphebel. Für den geringen zur Verfügung stehenden Raum haben sich
jedoch derartige Rastkugeln als günstigste Lösung erwiesen.
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Die gefederte Lagerung des Spulenflansches erleichtert auch das Abziehen
der Spulen mit Film nach dem Drücken des Auslöseknopfes.
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