DE3872950T2

DE3872950T2 - Fuehrungselement welches sich in gleitkontakt mit einem magnetischen traeger befindet.

Info

Publication number: DE3872950T2
Application number: DE8888108622T
Authority: DE
Inventors: Abramo Bordignon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2008-05-31
Also published as: IT1205051B; GR3005788T3; PT87613B; BR8802588A; CN88103305A; JPS6459687A; KR890001078A; ATE78625T1; YU104388A; MX169802B; PT87613A; DE3872950D1; TR23784A; CN1012768B; CA1312061C; ES2034027T3; EP0293805A1; EP0293805B1; US4920439A; RU1796077C

Description

Die Erfindung betrifft ein Führungselement als Gleitkontakt für einen Magnetträger.
In Aufnahme- und Wiedergabegeräten sowie in den Kassetten des üblicherweise aus einem Magnetband bestehenden Magnetträgers sind zur Zeit bekanntlich Führungselemente in Form kleiner Zylinder, Zapfen o. dgl. vorgesehen, die unter Kontakt an dem Band anliegen, das während Wiedergabe oder Aufnahme an den genannten Elementen entlang gleitet.
Insbesondere bei Magnetaufnahmesystemen sind sowohl kleine Zylinder vorgesehen, die im Betrieb den Bandweg begrenzen und zur Führung des Magnetträgers und seiner planen Anlage dienen, als auch Zapfen, die als Anlage dienen z. B. dort, wo das Bandreinigungskissen wirkt oder aber einfach als Führung.
Alle diese Bauteile müssen eine besonders glatte Oberfläche aufweisen, um weder in irgendeiner Weise den üblicherweise in Polyester ausgeführten Träger des Magnetbandes noch die auf der anderen Seite vorgesehene Magnetschicht zu beschädigen.
Im Stand der Technik werden die kleinen Umlenkzylinder beispielsweise aus Hülsenabschnitten hergestellt, die extern mit einem speziell hergestellten metallischen Material beschichtet werden, um so eine perfekt glatte Oberfläche zu erhalten, die keinen Abrieb oder Verschleiß am Magnetband hervorruft.
Alle diese eingesetzten Lösungen erfordern komplizierte und teure Oberflächenbehandlungen, und in vielen Fällen ist die Verwendung relativ wertvoller und dementsprechend teurer Materialien erforderlich.
Andere bekannte Lösungen sehen die Herstellung dieser kleinen Zylinder oder Stifte aus synthetischem Kunststoff vor, wodurch mit vereinfachten Behandlungsvorgängen eine glatte Oberfläche erhalten werden kann im Vergleich zu den aus metallischem Material hergestellten kleinen Zylindern und Stiften. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß das Band Oberflächenpartikel des den kleinen Zylinder bildenden Kunststoffmaterials abschleifen kann, was zu dem besonders schwerwiegenden Nachteil führt, daß diese Partikel in die Umgebung gestreut werden können, was die Möglichkeit weiterer Schadensfälle und weiteren Verschleißes hervorruft.
Durch die FR-A-2,376,487 ist ein Führungselement für Magnetträger bekannt geworden, mit einem neben dem zu führenden Magnetträger angeordneten lotrechten Dorn, auf dem ein drehbarer Körper montiert ist, dessen freie Drehung durch Kugellagerlaufringe sichergestellt ist, wobei mit dem Körper mehrere zur Anlage an dem Magnetträger bestimmte Teile verbunden sind. Diese Teile können gebildet sein durch schlanke Haare aus Kunststoff oder koaxial angeordnete Scheiben aus Kunststoff wie z. B. Polyamid.
Durch die FR-A1-2,419,559 ist ferner bekannt geworden ein Führungselement für Magnetträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zusammenfassung der Erfindung

Das von der Erfindung vorgegebene Ziel besteht in der Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile mit Hilfe eines Führungselementes als Gleitkontakt für einen Magnetträger, das in Abkehr von den konventionellen Konzepten dieser Elemente, die im wesentlichen die Herstellung einer im wesentlichen festen und glatten Kontaktoberfläche vorsahen, bessere Bedingungen für den Gleitkontakt zwischen Band und Führungselement bietet und dadurch Verschleißerscheinungen eliminiert.
Innerhalb dieses Zieles liegt eine bestimmte Aufgabe der Erfindung in der Schaffung von Führungselementen, die neben der ihnen innewohnenden Funktion bezüglich einer Änderung des Verlaufs des Bandes oder des Magnetträgers im Betrieb eine Vielzahl von Bandreinigungselementen bilden, die eine Staubaufnahme ermöglichen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines geringe Reibung aufweisenden Führungselementes, das das natürliche Gleiten des Magnetträgers nicht einengt und das darüber hinaus im Betrieb auf das Magnetband eine Reaktionskraft auszuüben vermag, die in allen Kontaktpunkten im wesentlichen gleichmäßig und konstant ist.
Die vorliegende Erfindung kann ein Führungselement vorsehen, das gute elektrische Leitfähigkeit und möglicherweise eine antistatische Charakteristik aufweist.
Die vorstehend beschriebenen Ziele und weitere Ziele werden erreicht durch ein Führungselement gemäß Anspruch 1.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung einiger bevorzugter, nicht aber ausschließlicher Ausführungsformen für ein Führungselement als Gleitkontakt für einen Magnetträger, dargestellt nur im Wege eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels in den beigefügten Zeichnungen, in denen
Figur 1 ein aus einer kleinen Hülse gebildetes Führungselement ist;
Figur 2 ein von einem zylindrischen Element gebildetes Führungselement ist;
Figur 3 ein von einem zylindrischen Abschnitt gebildetes Führungselement ist;
Figur 4 ein von einem Zapfen gebildetes Führungselement ist;
Figur 5 eine schematische perspektivische Darstellung des in das Innere einer Videokassette eingesetzten Führungselementes ist;
Figur 6 eine schematische Draufsicht auf die in einer Kassette angeordneten erfindungsgemäßen Führungselemente ist.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Figuren kann das Führungselement als Gleitkontakt für einen Magnetträger in der Darstellung gemäß Figur 1 erfindungsgemäß aus einer kleinen Hülse aus metallischem Material, aus einem gemäß Figur 2 durch Biegung eines kleinen Blechs o. dgl. hergestellten zylindrischen Element 2 oder gemäß Figur 3 aus einem zylindrischen Abschnitt 3 oder gemäß Figur 4 aus einem Zapfen 4 bestehen.
Naturgemäß lassen sich andere Konfigurationen übertragen von denen, die typischerweise im Stand der Technik erkennbar sind.
Die besondere Charakteristik der Erfindung besteht in der Tatsache, daß zumindest ein Teil des Führungskörpers, der aus einem der Elemente 1,2,3 oder 4 bestehen kann, zumindest in dem Bereich, der zur Anlage kommt an dem mit 5 gekennzeichneten Magnetband, mit einer Vielzahl von Einzelfäden 10 versehen ist.
Die Einzelfäden oder Einzelfasern 10 bilden in der Praxis ein langes und dünnes Element, das an einem seiner Enden eingebettet ist und das so beansprucht ist, daß es sich bei kombinierter Biegeund Druckbeaufschlagung verformt. Durch Testversuche wurde bestätigt, daß im Betrieb für einen spitzen Winkel zwischen 20º und 80º, definiert durch den Tangens am Endabschnitt der Einzelfaser und deren Befestigungsebene, eine Veränderung der elastischen Kraft auftritt, die innerhalb von 27 % liegt, d. h. eine über + oder - 13 % veränderbare Kraft für eine beträchtliche Krümmung, die mit etwa 40 % der Länge des Einzelfadens angenommen werden kann.
Zur Herstellung dieser Elemente wurden Einzelfäden ausgewählt, zugeschnitten auf vorgegebene Maße durch TOW, wobei in der Praxis ein Samtstoff hergestellt wird mit synthetischen Fasern hinsichtlich Qualität, Durchmesser und Länge und Anzahl der Einzelfasern pro cm² entsprechend klar definierter Werte.
Wie vorstehend bereits erwähnt, besteht die Notwendigkeit zur Erzielung eines extrem niedrigen Reibungskoeffizienten, eines guten Elastizitätswertes der Einzelfasern sowie der Möglichkeit der Verwendung von Einzelfasern mit vorwählbaren antistatischen oder leitenden Eigenschaften. Zur Einhaltung dieser Erfordernisse können synthetische Fasern aus Polyamid, Acryl, Polyester und Zellulosetriacetat oder möglicherweise andere Fasern mit gleichen Merkmalen verwendet werden.
Hinsichtlich der Abmessungen wurden die Fasern auch unter dem Gesichtspunkt ihrer größeren wirtschaftlichen Verfügbarkeit ausgesucht in der Kategorie zwischen 0,2 tex und 0,9 tex, was übereinstimmt mit brauchbaren Durchmessern zwischen 15 Mikron und 32 Mikron.
Aus der Analyse verschiedener Parameter der Fasern, z. B. Durchmesser, elastischer Dehnungsmodul, entsprechend der Mindestkrümmung zur Anpassung an die verschiedenen Konfigurationen der Führungselemente, welche Krümmung im Bereich von 0,25 mm liegt, führen die ausgewählten Grenzwerte vorzugsweise zur Verwendung von Fasern mit einem Durchmesser von 15 Mikron, einer Nutzlänge von 0,6 mm und einer Anzahl von Einzelfasern von schätzungsweise etwa 400/mm² oder möglichen Durchmessern von 20 Mikron einer Länge von 0,9 mm, einer Dichte von 200/mm² oder möglichen Durchmessern von 32 Mikron, einer Länge von 1,6 mm und einer Einzelfaserdichte von 100/mm².
Anzahl, Durchmesser und Dichte der Einzelfäden sind in jedem Fall frei wählbar, auch außerhalb der vorstehend benannten Bereiche, bei denen es sich um solche handelt, die bessere Ergebnisse erbringen.
Durchgeführte Testversuche haben ergeben, daß der Gleitreibungskoeffizient K zwischen 0,10 und 0,17 und somit bei optimalen Werten liegt, und daß ferner eine Staubaufnahme mit hohem Wert vorliegt, der sich naturgemäß nicht mit den bekannten Lösungsvorschlägen vergleichen läßt, die möglichst glatte Oberflächen benutzen und somit kein Element aufweisen, das zur Staubaufnahme geeignet wäre.
Bei Verwendung z. B. einer Polyamidfaser mit einem Durchmesser von 20 Mikron, einer Länge von 0,9 mm und einer Dichte von 250 Einzelfasern/mm² erhält man einen Raum zur Staubaufnahme von mehr als 32 mm³/cm².
Die nach den vorstehend beschriebenen Kriterien ausgesuchten Einzelfasern können auf eine Tragschicht aufgebracht werden, die nach entsprechendem Zuschnitt auf den Führungskörper 1,2,3 oder 4 geklebt wird.
Eine andere Lösung besteht darin, die Einzelfasern unmittelbar auf den vom Magnetträger 5 beaufschlagten Abschnitt des Führungskörpers aufzubringen, indem die beaufschlagte Oberfläche einfach behandelt wird vergleichbar der auf die Einzelfadentragschicht ausgeübten Behandlung, die laufend kommerziell zur Verfügung steht.
Mit dieser Lösungsart erhält man eine drastische Produktionsvereinfachung, da nicht mehr der Schritt durchgeführt werden muß, ein mit den Einzelfasern versehenes Element auf den Tragkörper aufzubringen, sondern stattdessen die Einzelfasern direkt auf den Führungskörper aufgebracht werden.
Die so angeordneten Einzelfasern haben hohe Stabilität hinsichtlich der unterschiedlichen Formen, auf die sie aufgebracht sind, und sie können weitgehend konstante spezifische Druckkräfte ausüben in jedem Punkt der Kontaktfläche mit dem gleitenden Magnetträger.
Außerdem führt die Verwendung eines Monofilamentes, das sich selbsttätig angenähert rechtwinklig zum Band ausrichtet und nicht mit den flankierenden Einzelfäden verbunden ist, nicht zu einer Behinderung der Bewegung des einzulegenden Bandes, da die Einzelfäden ihre überwiegende Orientierung rechtwinklig haben in Bezug auf das Gleiten des Magnetbandes, und ihre unitäre Reaktionskraft wenige Milligramm beträgt, und ihre Anpassung an Torsionsbewegungen der gebogenen Spitze der Einzelfaser mit Reaktionskräften von wenigen Mikrogramm erfolgt.
Ein anderer wichtiger Aspekt der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Einzelfasern sehr geringe Kosten haben im Vergleich zu den gegenwärtig benutzten Systemen, die, wie vorstehend erläutert wurde, komplizierte Oberflächenbehandlungen vorsehen, um eine möglichst glatte und widerstandsfähige Kontaktfläche zu erhalten.
Ein anderer Aspekt beruht auf der Tatsache, daß die Einzelfasern nicht spontan beaufschlagt werden können durch irgendeine Rauhigkeit oder Scharte auf dem Gleitträger, so daß keine äußerlichen Dispersionen von Einzelfasern o. dgl. noch irgendwelche Gleitunregelmäßigkeiten auftreten.
Es ist bekannt, daß sehr niedrige Reibwerte erforderliche sind, um eine lange Lebensdauer des Band-/Kopfmagnetgleitsystems zu erreichen. Aus der Tribologie ist bekannt, daß bei gleich angewendeten Materialien der Reibungskoeffizient und der spezifische Druck gegenseitig abhängen in einer entgegengesetzten Wechselbeziehung.
Zur Zeit sollen die durch internationale Normen empfohlenen durchschnittlichen spezifischen Drücke einige Gramm/mm² betragen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung erlaubt das durch die Einzelfäden gebildete Element die Erzielung sehr niedriger Reibungswerte und zwar unabhängig von dem Material des eingesetzten Kissens. Reibungswerte reduzieren sich erheblich, da die über die gesamte Fläche im wesentlichen gleichförmig ausgebildete Kontaktfläche aus den zahlreichen Einzelfäden/mm² sehr viel kleiner ist als 1/1000 der beaufschlagten Fläche, und deshalb ergeben sich extrem hochdichte Mikrodrücke mit beträchtlich hochlokalisierten spezifischen Drücken, jedoch bei sehr niedrigen durchschnittlichen Reibkoeffizienten, was für die spezifische Anwendung von Vorteil ist.
Es kommt hinzu, daß die Erfindung ohne Modifikationen des Herstellungsverfahrens die Verwendung von leitfähigen Einzelfäden ermöglicht, beispielsweise von Carbonfasern oder Polyamidfasern, die beispielsweise durch Graphitbeschichtung leitfähig gemacht sind, so daß sich die Möglichkeit ergibt, aufbauende statische Elektrizität abzuleiten, wobei sich diese Elektrizität selbst über das Zapfensystem, die sensitive Seite des Trägers und Kopfes oder Endführung verteilt.
Diese Charakteristik ist vorteilhaft insbesondere an dem Führungselement verwendbar, das als Anschlagzapfen dient für das Kissen oder den Bandreinigungspresser.
Die Einzelfäden 10 sind in einem Bereich angeordnet, der sich zumindest über die Höhe des Bandes erstreckt. Vorzugsweise kann eine Vergrößerung dieser durch die Einzelfäden 10 abgedeckten Fläche in Bezug auf die Bandbreite vorgesehen werden, so daß zumindest einige der Einzelfäden an den Längsrändern des Bandes anliegen und somit im Betrieb für das Band ein Führungselement bilden.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung das angestrebte Ziel erreicht und die Aufgaben löst, und im besonderen wird die Tatsache hervorgehoben, daß die Anordnung eines Führungselementes als Gleitkontakt ganz allgemein für Magnetträger, gebildet durch eine Vielzahl von an ihrer Basis festgelegten Einzelfasern, die Herstellung eines Systems erlaubt, dessen Kontakt im Betrieb als kombinierte Biege- und Druckbeanspruchung auf den einzelnen Einzelfäden auftritt mit dem sich daraus ergebenden Vorteil einer optimalen Druckverteilung, extrem vorteilhaften Reibungskoeffizienten in Verbindung mit der Möglichkeit einer hohen Staubaufnahme.

Claims

1. Führungselement als Gleitkontakt für einen Magnetträger, mit einem Führungskörper (1,2,3,4), der ortsfest neben einem Magnetträger (5) plazierbar ist und einen eine Kontaktfläche für den Magnetträger (5) bildenden Abschnitt sowie ein fest mit der Kontaktfläche verbundenes, zur gleitenden Kontaktanlage am Magnetträger (5) bestimmtes Filament aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filament eine Vielzahl von Einzelfäden (10) aufweist, die jeweils mit einem Ende unmittelbar mit dem die Kontaktfläche für den Magnetträger (5) bildenden Abschnitt des Führungskörpers (1,2,3,4) fest verbunden sind, um so die Staubaufnahmekapazität des Führungselementes zu erhöhen und den Reibungskoeffizienten zwischen Führungselement und Magnetträger zu verringern.

2. Führungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (10) einen Bereich des Führungskörpers (1,2,3,4) bedecken, der größer ist als die Breite des Magnetträgers (5), um so an dessen Längsrändern anzuliegen und dadurch als Querführung für den Magnetträger zu fungieren.

3. Führungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelfaden (10) einen Durchmesser zwischen 15 Mikron und 32 Mikron, eine Nutzlänge zwischen 0,6 mm und 1,6 mm und eine Einzelfaserdichte zwischen 400 und 100 Einzelfasern pro mm² aufweist.

4. Führungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (10) aus elektrisch leitendem Material bestehen.

5. Führungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (10) aus mit elektrisch leitendem Material behandeltem synthetischen Kunststoff hergestellt sind.

6. Führungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (1) einen Hülsenabschnitt (1) aufweist.

7. Führungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (2) einen Abschnitt (2) aufweist, der zu einer dem Magnetträger (5) zugewandten Rundung gebogen ist.

8. Führungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (3) die Form eines zylindrischen Oberflächenabschnitts (3) aufweist.

9. Führungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (4) einen Zapfen (4) aufweist.