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Antriebsvorrichtung, insbesondere für den Plattenteller einer Sprechmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung, besonders für . den Plattenteller
einer Sprechmaschine, die mit wenigstens einem endlosen Bande oder einer solchen
Schnur versehen ist, das oder die auf einem Teil des Umfangs der zu treibenden Welle
oder. eines mit ihr gekuppelten@Organs, z. B. des Plattentellers, angreift, und
das oder die derart über Rollen geführt ist, bei denen eine Rolle als Antriebsrolle
wirksam ist, daß die zwischen diesen Rollen liegenden Band- oder Schnurteile auf
derselben Seite der zu treibenden Welle oder eines mit ihr gekuppelten Organs liegen.
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Solche Antriebsvorrichtungen mit einem einzigen Bande sind bekannt;
in der einfachsten Ausführungsform wird das Band von der Antriebsrolle des Motors
und nur einer Führungsrolle gesteuert. Antriebsvorrichtungen dieser Art haben gegenüber
Vorrichtungen, bei denen eine Antriebswelle mit der zu treibenden Welle durch Zahnräder
gekuppelt ist, den Vorteil, daß die Übertragung spielfrei ist. Außerdem kann das
Massenträgheitsmoment des anzutreibenden Organs, das bei Zahnradübertragung mit
Rücksicht auf auftretende Belastungsänderungen verhältnismäßig groß sein muß, bei
Band-oder Schnurantrieb unter Anwendung schnellaufender Motoren wesentlich gemindert
werden.
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Ein weiterer. Vorteil gegenüber der bereits bekannten Anordnung, bei
der das Band oder die Schnur ohne Anwendung einer Führungsrolle um die Welle gelegt
wird, ist der, daß hinderliche Schwingungen der Antriebswelle nur in tangentialer
Richtung auf die zu treibende Welle übertragen
werden, so daß ihre
Wirkung bedeutend geringer ist als bei den zuletzt genannten Vorrichtungen ohne
Führungsrolle, bei denen die erwähnten Schwingungen in radialer Richtung übertragen
werden, da die zwischen der Antriebsrolletind der zu treibenden Welle liegenden
Bandteile beiderseits der Welle angreifen.
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Gegenüber Antriebsvorrichtungen, bei denen die Antriebswelle unmittelbar
oder durch ein Zwischenrad am Umfang der zu treibenden Welle oder eines mit ihr
gekuppelten Organs angreift, hat die Vorrichtung mit Band- oder Schnurantrieb den
weiteren Vorteil, daß die Motorleistung wesentlich geringer sein kann, da der Kontakt
zwischen dem Band oder der Schnur und der zu treibenden :Welle oder dem mit ihr
gekuppelten Organ auf einem wesentlich größeren Teil des Umfangs sich mit geringerem
Anlegedruck vollziehen kann, woäurch die Reibungsverluste geringer sind.
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Ein Nachteil der eingangs beschriebenen, bekannten Antriebsvorrichtung
mit einseitig zur treibenden Welle angeordneten Bandantrieb ist der, daß der radiale
Druck in der Lagerung der zu treibenden Welle'infolge der einseitig von dem Band
oder der Schnur ausgeübten Zugkraft einen uner-, wünschten hohen Wert aufweiws_t.,Häufig
wird außerdem die Antriebswelle aus praktischen Gründen nur auf einer Seite in verhältnismäßig
großem Abstand von der Antriebsrolle gelagert. Dies führt, infolge der einseitig
von dem Band oder der Schnur ausgeübten Zugkraft; zu einem besonders hohen radialen
Druck in den Lagern, die eine Energie aufnehmen, die groß gegen die von der zu treibenden
Welle verbrauchte Nutzenergie ist. Dieses, Verhältnis ist beim Antrieb des Plattentellers
einer Sprechmaschine besonders schlecht in denjenigen Fällen, in welchen der Nadeldruck
des Abtastungssystems auf die Schallrille gering ist, z. B. 5 bis iog. Wenn in einem
solchen Fall der axiale Druck in der Motorwelle im wesentlichen behoben wird, kann
die Motorleistung besonders gering sein. Es ist gefunden worden, daß bei den vorstehend
erwähnten Nadeldrücken eine Bemessung des Motors in der Größe einer Streichholzschachtel
vorgenommen werden kann.
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Bei der Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art ist gemäß der
Erfindung der vorstehend erwähnte Nachteil ganz oder im wesentlichen dadurch behoben;
daß außer der Antriebsrolle bzw. den Antriebsrollen noch zwei die äußere Begrenzung
des Bandes oder der Schnur baw. der Bänder oder Schnüre bestimmende Führungsrollen
vorhanden sind, die derart bemessen und; insbesondere in einem derartigen Winkel,
beiderseits der Antriebsrolle angeordnet sind, daß der radiale Lagerdruck verringert
ist gegen den Fall; in dem nur eine Führungsrolle vorhanden ist.
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Vorzugsweise ist die Vorrichtung nach der Erfindung derart ausgebildet,
daß die Antriebsrolle zwei Bänder oderSchnüre;:antreibt; die mit je einem Teil des
Umfangs der zu treibenden Welle oder des mit ihr gekuppelten Organs in Berührung
sind. Der Vorteil dieser Anordnung ist der; daß das zu übertragende Kräftepaar vergrößert
ist, da das Kräftepaar von der Größe des Umschlingungswinkels''des Bandes oder der
Schnur abhängig ist. Hierbei können die Wellen der erwähnten Führungsrollen und
die Welle der Antriebsrolle nahezu in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dies bringt
die Anwendung verhältnismäßig großer Durchmesser der Führungsrollen mit sich. Wenn
dies aus gewissen Gründen, z. B. mit Rücksicht auf die Bemessung der Antriebsvorrichtung
zu Schwierigkeiten Anlaß gibt, können Führungsrollen mit verhältnismäßig geringen
Durchmessern verwendet werden; indem gemäß einer Weiterbildung der Erfindung diese
zwecks Herstellung eines hinreichenden Kontakts zwischen dem Bande oder der Schnur
und der zu treibenden Welle öder dem mit ihr gekuppelten Organ derart angeordnet
werden, daß die durch die Welle @ eixier jeden Führungsrolle und durch die Welle
der Antriebsrolle geführten Ebenen einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.
In dem zuerst genannten Fall werden die von den beiden Bändern auf die Lagerung
der Antriebsrolle ausgeübten radialen Druckkräfte entgegengesetzt gerichtet sein
und bei gleicher Spannkraft in den Bändern sich praktisch ganz kompensieren. In
dem zuletzt genannten Fall werden die von den beiden Bändern auf die Lagerung der
Antriebsrolle ausgeübten radialen Druckkräfte eine zur Auswirkung gelangende, radiale
Kraft ergeben, die im wesentlichen in der Richtung zur geometrischen Achse der zu
treibenden Welle oder des mit .ihr gekuppelten Organs gerichtet ist. Es ist selbstverständlich,
daß in diesem Fall zu beachten ist, daß die erwähnte Resultante nicht etwa infolge
eines zu geringen Wertes des Winkels zwischen den Ebenen gleich der von einem jeden
Bande in der Lagerung der Antriebsrolle ausgeübten, radialen Druckkraft ist oder
sogar über sie hinausgeht; aus einer einfachen mathematischen Überlegung ergibt
sich, daß der stumpfe Winkel größer als 12o° sein muß.
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Die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich besonders
gut zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, bei denen eine schwingungsfreie Spindel erforderlich
ist, wie z. B. für feinmechanische Arbeit, oder zum Antrieb einer Abtastrolle zum
Abtasten der auf einem Bande vorhandenen Schwingungsaufzeichnungen. Besonders vorteihaft
ist die Verwendung bei Plattentellern für Sprechmaschinen, da in diesem Fall besonders
hohe Anforderungen an schwingungsfreie Übertragung des nützlichen Kräftepaars gestellt
werden. Die Erfindung wird nachstehend an Hand des letztgenannten Anwendungsbeispiels
näher erläutert. Im einfach-, sten Fall wird die Antriebswelle der Vorrichtung die
Motorwelle selbst sein; es ist jedoch auch möglich, daß die Antriebswelle durch
spielfreie Mittel, mit der Motorwelle verkuppelt ist.
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Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung können die Führungsrollen
einzeln oder beide fest oder federnd angeordnet sein. Im allgemeinen wird das größere.
oder geringere Maß Nachgiebigkeit der Anordnung von der Elastizität des verwendeten
Bandes oder der Schnur abhängig sein, damit die Ausübung
des erwünschten
Druckes ;uf die antreibenden und anzutreibenden Umfänge gewährt ist. Zu diesem Zweck
können die Rollen auch fest angeordnet sein, wenn eine gesonderte Spannrolle vorgesehen
wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung
ist ein einziges Band oder eine einzige Schnur vorgesehen, das oder die von zwei
auf entgegengesetzter Seite der Antriebsrolle angeordneten Führungsrollen gesteuert
wird, und <las oder die an der Stelle, an der es oder sie nicht mit der zu treibenden
Welle oder dem mit ihr gekuppelten Organ in Berührung ist, beiderseits der Welle
der Antriebsrolle von der zuletzt genannten angetrieben wird, wobei diese Welle
und beide Wellen der Führungsrollen wenigstens nahezu in einer gemeinsamen Ebene
liegen. Infolge dieser Anordnung können die von den Bandteilen beiderseits der Führungsrolle
auf deren Lagerung ausgeübten, radialen Druckkräfte sich gegenseitig im wesentlichen
ausgleichen. Es ist dabei zu beachten, daß die Bemessung der der Antriebsrolle zunächst
liegenden, die äußerste Begrenzung der Bahn des Bandes oder der Schnur bestimmenden
Führungsrolle nicht zu gering ist, und daß deren Abstand von der Antriebsrolle nicht
etwa so klein gewählt wird, daß die Resultante der auf die Lagerung ausgeübten Druckkräfte
praktisch von der gleichen Größe oder gar größer wie im Falle der Abwesenheit dieser
Führungsrolle ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung
treibt die Antriebsrolle zwei Bänder oder Schnüre an, und die Wellen beider Führungsrollen
sind derart gegenüber der zu treibenden Welle verschiebbar, daß beide Bänder oder
Schnüre abwechselnd mit der zu treibenden Welle oder mit dein mit ihr gekuppelten
Organ in oder außer Berührung gebracht werden können, wobei die Bänder oder Schnüre
an der Antriebsstelle von Rollenoberflächen unterschiedlichen Durchmessers gesteuert
werden. Die durch die Wellen der Führungsrollen und die Welle der Antriebsrolle
geführten Ebenen können, ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform,
miteinander in Flucht liegen oder einen stumpfen Winkel gewisser Mindestgröße bilden.
Hier gilt das gleiche, was bezüglich der Lage und der Bemessung der Führungsrollen
der vorstehend genannten Ausgestaltung mit zwei Bändern oder Schnüren bemerkt wurde;
stets sind die Abmessungen der Führungsrollen und deren Winkelanordnung in bezug
auf die Antriebsrolle so zu wählen, daß die erstrebte Verringerung des Lagerdrucks
erzielt wird.
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Außerdem können beide Bänder z. B. zum Antrieb des Plattentellers
einer Sprechmaschine mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten benutzt werden. Zu
diesem Zweck darf selbstverständlich nur eines der Bänder jeweils mit dein Plattenteller
in Berührung sein. Dies gibt bei Sprechmaschinen die Möglichkeit, Platten mit der
üblichen Geschwindigkeit abzuspielen sowie auch sog. Langspielplatten mit derselben
Apparatur abzutasten. Eine einfache Vorrichtung ermöglicht es, das eine oder das
andere Band mit dem Plattenteller zu kuppeln. Zu diesem Zweck kann z. B. die Welle
des Plattentellers etwas in einer Richtung verschoben werden, bei welcher ihr Abstand
von dem Drehpunkt des Abtastarms annähernd gleichbleibt. Wenn das Abtastsystem mit
dem Plattenteller auf einer gemeinsamen Montageplatte angeordnet ist, ist die Verschiebung
in anderer Richtung auch möglich.
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Die Einrichtung wird vorzugsweise derart sein, daß die Wellen der
Führungsrollen der Antriebsvorrichtung auf einem gemeinsamen drehbaren Lagerorgan
angebracht sind. Infolgedessen können auf einfache Weise die Führungsrollen verschoben
und so in den zwei äußeren Lagen das eine oder das andere Band mit dem Plattenteller
in Berührung gebracht werden. Indem das Lagerorgan um einen entsprechenden Punkt
gedreht wird, ist es möglich, die verschiedenen Gcschwindigkeiten abwechselnd derart
einzustellen, daß nach Auswechselung des Bandantriebs die Spannung in den Bändern
oder Schnüren nahezu den gleichen Wert behält. Es ist ersichtlich, daß das Lagerorgan
in den Arbeitslagen fest oder nachgiebig angeordnet sein kann, so daB im letzteren
Fall, wenn das Band oder die Schnur wenig elastisch ist, der erwünschte Kontaktdruck
aufrechterhalten werden kann.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand. einiger Figuren näher erläutert.
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Fig. i stellt eine Vorrichtung dar, bei der zwei Bänder gleichzeitig
an dem Plattenteller angreifen; Fig. 2 stellt eine Vorrichtung mit einem einzigen
Bande dar, bei der die Antriebswelle zwischen zwei Führungsrollen angeordnet ist;
Fig.3 stellt eine Vorrichtung dar, bei der die zwei Bänder unterschiedliche Geschwindigkeiten
haben und abwechselnd mit dem Plattenteller in Berührung gebracht werden können.
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In Fig. i sind zwei Bänder 6 und 7 um dieselbe Antriebswelle i gelegt,
und die äußerste Begrenzung des einen Bandes ist durch die Führungsrolle 8 und die
des anderen durch die Führungsrolle 9 bedingt. Da die Bänder 6 und 7 von gleich
großen Durchmessern der Antriebswelle gesteuert werden; haben sie die gleiche Geschwindigkeiten
und können gleichzeitig, durch passende Wahl des Durchmessers der Führungsrollen
bei einer bestimmten Wellenanordnung, mit dem Plattenteller 4. in Berührung gebracht
werden, um ein erwünschtes Kräftepaar zu übertragen. Es ist ersichtlich, daß in
diesem Fall das Kräftepaar das doppelte wie bei einem einzigen Bande ist. Die Anordnung
der Wellen der drei Rollen ist derart gewählt, daß die beiden durch die Welle der
Rolle i und die Welle der Rolle 8 bzw. 9 geführten Ebenen einen stumpfen Winkel
miteinander bilden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel
annähernd i5o°', wodurch die Resultante der von der Spannung in den Bändern auf
die Lagerung der Welle der Rolle i ausgeübten, radialen Kräfte wesentlich geringer
als die in Abwesenheit z. B. des Bandes 7 auf die erwähnte Lagerung ausgeübte, radiale
Kraft ist. Die drei Wellen können auch in einer einzigen Ebene liegen; in diesem
Fall muß der Durchmesser einer der Führungsrollen oder beider Führungsrollen
zwecks
Herstellung des erwünschten Kontakts zwischen dem Band und dem Plattenteller 4 vergrößert
werden: Bei gleicher Spannung in den Bändern 6 und 7 ist es dabei möglich, den radialen
Druck im Lager der Welle der Rolle i praktisch vollständig zu beheben. _ In Fig.
2 sind die zwei Rollen io und i i als Führungsrollen für das Band 3 wirksam, und
die Antriebsrolle i ist an solcher Stelle zwischen den Rollen io und ii angeordnet,
daß sie das Band 3 auf einem Teil seines Umfangs antreibt, der nicht mit dem Plattenteller
4 in Berührung ist. Da die Berührungsstellen einander diametral gegenüber liegen,
wird der Lagerdruck der Antriebswelle auf ein Mindestmaß beschränkt gehalten.
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Der Durchmesser der Führungsrolle io und deren Abstand von der Rolle
i darf nicht so klein gewählt werden, daß die Resultante der beiderseits der Welle
der Rolle i in deren Lagerung ausgeübten, radialen Kräfte praktisch ebenso groß
wie die radiale Kraft ist, die beim Fehlen der Führungsrolle io in der erwähnten
Lagerung auftreten würde.
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In Fig. 3 sind die Wellen der Rollen 12, 13 und 14 in einer Ebene
angeordnet, wobei die mittlere Welle 12 die Antriebswelle zweier Bänder 15 und 16
ist, die von verschiedenen Umfängen der Antriebsrolle gesteuert werden und infolgedessen
unterschiedliche Geschwindigkeit haben. Die Wellen der Führungsrollen 13 und 14
sind auf einem Organ 17 angebracht, das um einen Punkt 18 derart drehbar ist, daß
abwechselnd Band i$ oder Band 16 mit dem Plattenteller 4 in Berührung gebracht werden
kann, wobei die Spannung in den Bändern nahezu den gleichen Wert behält. Wie aus
der Figur ersichtlich, reicht die Antriebswelle mit der Rolle 12 frei durch eine
Öffnung i9 des Organs 17 hindurch.