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Bandumspuleinrichtung Beim Umspulen von Bändern von einem Vorratswickel
auf einen anderen tritt unter Umständen die Forderung nach peinlich konstanter Laufgeschwindigkeit
und konstantem Bandzug auf; insbesondere ist dies für bandförmige Aufzeichnungsträger,
z. B. Tonaufzeichnungsträger, eine grundlegende Bedingung. Diese Forderung könnte
an sich erfüllt werden, wenn das Umwickeln des Bandes zwischen den beiden Wickeln
durch ein mit konstanter Drehzahl angetriebenes Rollenpaar durchführbar wäre und
die beiden Wickel reibungs- und masselos wären. Da das nicht der Fall ist, muß wenigstens
für die Aufwickelspule ein Antrieb vorgesehen sein, der das mit konstanter Geschwindigkeit
geförderte Band glatt aufwickelt, während an der Abwickelspule eine Bremsung für
glattes Ablaufen sorgen muß. Da die beiden Wickel in entgegengesetztem Sinne ihren
Durchmesser ändern, müßte, damit der Zug konstant bleibt, das Drehmoment dieser
beiden 1lilfseinrichtungen geändert werden, während sich der Halbmesser ändert.
Andernfalls würde das mit konstanter Drehzahl arbeitende Rollenpaar von der einen
oder anderen Seite oder gar von beiden störend beeinflußt werden.
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Diese Verhältnisse sind bekannt, und es ist schon auf verschiedenste
Weise versucht worden, dieser Störungen Herr zu werden.
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Ein Sonderfall in dem betrachteten Rahmen hat aber bisher noch keine
Beachtung gefunden, das ist die Exzentrizität eines oder beider Wickel, wobei unter
Exzentrizität jede Änderung des Abstandes zwischen der Drehachse des Wickels und
seinem jeweiligen Umfang verstanden werden soll, d. h. also, außer der Außermittigkeit
auch Unrundheiten u. dgl., also Vorgänge, die sich im allgemeinen bei jeder ganzen
Umdrehung des Wickels wiederholen.
Durch diese periodische Wiederholung
entsteht eine Störfrequenz im gesamten Bandlauf, die sich bei Tonaufzeichnungsträgern
je nach ihrer Hertzzahl als Tonhöhenunterschied, als Tremolo oder als Vibrato bemerkbar
macht. Das Ausschalten dieser Frequenz ist dadurch erschwert, daß sie nicht konstant
ist wie etwa die Lochfrequenz bei Bildtonfilmen, sondern mit kleiner werdendem Wickeldurchmesser
steigt. Demnach muß die. Vorrichtung, die zur Vernichtung der Störfrequenz dienlich
sein soll, in Abhängigkeit vom Wickelhalbmesser beeinflußt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf diese neue Aufgabe und gibt Mittel
zu ihrer Lösung an, die in einem mechanischen Filter zum Absaugen der Störfrequenz
bestehen, das in Abhängigkeit vom Wickelhalbmesser in seiner Resonanzfrequenz geändert
wird. Dies Filter kann zweckmäßig zwischen der Abwickelspule und der Aufzeichnungs-
oder Abtaststelle bzw. zwischen der Aufwickelspule und eben dieser Stelle angeordnet
werden. Je nach den gegebenen Verhältnissen genügt auch schon die Anordnung an einer
Stelle, die entweder in der Bandbahn oder zwischen Motor bzw. Bremse und Wickelkern
oder auch zwischen Fundament bzw. Gehäusewand und Motor bzw. Bremse oder auch schließlich
zusätzlich am Rotor des Motors bzw. an der Bremse liegen kann.
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Als besonders deutlich erklärbares und erkennbares Beispiel sei ein
im Bandzuge liegendes Filter näher beschrieben (vgl. Fig. i).
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Das aus einer Masse i und einer Feder 2 bestehende mechanische Filter
ist mittels einer Umlenkrolle 3 in eine Schleife 4 des zu fördernden Bandes 5 gelegt
und so abgestimmt, daß es die Bandzugänderungen, die aus einer Exzentrizität der
Abwickelspule 6 herrühren, absaugt. Die Änderungen der Resonanzfrequenz werden durch
Änderungen der Federspannung auf die Masse bewirkt, wozu beispielsweise folgende
Einrichtung dient: Die Umlenkrolle 3 ändert ihren mittleren Arbeitspunkt in Abhängigkeit
vom Wickeldurchmesser deshalb, weil wegen des konstanten Vorschubs am Rollenpaar
7 und dem z. B. kleiner werdenden Umfang des Wickels eine höhere Drehzahl der Abwickelspule
6 erforderlich wird, um genügenden Nachschub zu bewirken. An der Erfüllung dieser
Aufgabe hindert jedoch die iBremse 8 an der Abwickelspule 6, so daß tatsächlich
der Nachschub mit fallendem Wickeldurchmesser geringer wird. Dadurch wird die Schleife
4 kürzer, der Hebel 9, der die Umlenkrolle trägt, weicht nach rechts aus und schließt
immer mehr Windungen der Schraubenfeder 2 kurz, so daß die Steifigkeit der Feder
mit abnehmendem Wickeldurchmesser wächst und damit die Resonanzfrequenz des Filters
ansteigt, je kleiner der Wickel wird. Die Abtast- bzw. Aufzeichnungsstelle liegt
bei 13.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls, zum Teil schematisch, ein weiteres Ausführungsbeispiel
zur Lösung der neuen Aufgabe. Hier greift die Feder 2 über einen Winkelhebel io
an dem Schwinghebel 9 an. Bei Ausschwenken des letzteren wird der Hebelarm, über
den die Feder 2 an 9 angreift, vergrößert, so daß die Federkraft wächst, also die
Resonanzfrequenz des Schwingkreises steigt.
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Diese Überlegungen gelten für stabile Verhältnisse, bei denen nur
langsame Änderungen des Bandzugs und praktisch keine Abweichungen der Bandgeschwindigkeit
von ihrem Soll auftreten. Bei Übergang des Betriebs von Stillstand auf Bandlauf,
oder umgekehrt, tritt aber wegen der positiven oder negativen Beschleunigung des
Bandes und damit der von dem Band angetriebenen verschiedenen Massen ein plötzlich
erheblich vom Normalen abweichender Bandzug auf, der durch die Masse des mechanischen
Filters noch vergrößert wird. Hinzu kommt, daß durch die Elastizität des Bandes
und die daran hängenden Massen ein mechanischer Schwingkreis entsteht, der durch
den Anlauf- oder Bremsstoß angeregt wird und möglichst schnell ausschwingen soll,
damit nach kürzester Zeit stabile Verhältnisse erreicht sind. Dies wird nach einem
weiteren Erfindungsgedanken dadurch bewirkt, daß die Masse des mechanischen Filters
nicht starr mit der Umlenkrolle verbunden ist, sondern nachgiebig. Diese nachgiebige
Verbindung könnte eine elastische sein, etwa durch federnde Zwischenlagen. Dadurch
würde aber ein neuer Schwingungskreis entstehen, der bei ungünstiger Ausbildung
das Abklingen noch verzögern könnte.
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Besonders zweckmäßig ist es dagegen, die unstarre Verbindung durch
loses Aufsetzen zu bilden, so daß bei plötzlichen starken Beschleunigungen ein Rutschen
zwischen Umlenkrolle und Masse eintritt. Hierin ist ein reiner Wirkwiderstand zu
sehen, der am geeignetsten für die gewünschte Dämpfung der Schwingung beim Anlauf
oder beim Stillsetzen ist.
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Das Filter ist zweckmäßig so auszuführen, daß Erschütterungen von
außen wirkungslos bleiben, um unerwünschte Schwingungen des Resonanzkreises nicht
aufkommen zu lassen. Dies wird dadurch erreicht, daß das gesamte System, Umlenkrolle
3, Masse i und Feder 2, in seinem Schwerpunkt i i aufgehängt wird. Da die Masse
in diesem Falle von ausschlaggebender Bedeutung ist, empfiehlt es sich, diese als
Schwungscheibe auszubilden und koaxial mit der Aufhängung anzuordnen. Dadurch wird
auch die rutschende Verbindung zwischen der Masse i und der Umlenkrolle 3 sehr einfach
und zweckmäßig gestaltet, indem diese einfach auf die Achse der Aufhängung gestülpt
wird, so daß sie sich auf den Schwenkhebel 9 aufsetzt. In diesem Falle ist die Umlenkrolle
3 durch ein Gegengewicht 12 auszugleichen.