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Umspulvorrichtung für Drähte und Bänder, insbesondere zur Verlängerung
der Aufnahmezeit von Magnettongeräten Die nachstehend beschriebene neue Umspulvorrichtung
wurde zur Verlängerung der Laufzeit von Dralittongeräten entwickelt und wird deshalb
in Verbindung mit einem solchen Gerät beschrieben. Es sei aber ausdrücklich darauf
hingewiesen, daß sie auch für andere Geräte Verwendung finden kann.
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Die Verlängerung der Aufnahmezeit von Drahttongeräten bedingt eine
Vergrößerung der Drahtlänge. Diese kann, damit die Drahttrommeln nicht unförmlich
groß werden, nur durch Verwendung von wesentlich dünnerem Draht als bisher erreicht
werden. Bei solch dünnem Draht ist aber, wenn er beim Abspulen von der Vorratstrommel
diese in Bewegung setzen und in Beweguni; halten muß, die Gefahr eines Drahtbruchs
sehr groß, und zwar um so größer, je dünner der Draht ist und je mehr Draht abgespult
werden muß, da mit der Drahtlänge das Gewicht und damit das infolge der außerordentlich
großen Geschwindigkeit, mit der sich die Vorratstrommel bewegt, von Haus aus schon
sehr große Trägheitsmoment weiter wächst.
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Der der nachstehend beschriebenen Erfindung zugrunde liegende Gedanke
ist folgender: Die Umspülung des Drahtes von der Vorratswicklung auf die besprochene
Wicklung wird nicht durch den Zug des Drahtes bewirkt, sondern erfindungsgemäß auf
folgende Weise: Auf einer von einem Motor oder einem Uhrwerk oder von Hand in Drehung
versetzten und gleichzeitig sich ganz langsam seitlich verschiebenden
Trommel
oder Walze befindet-sich sowohl der Vorratsdraht wie auch der bereits besprochene
Draht. Es zeigt Abb. i die neue Anordnung in Oberansicht, und zwar; nachdem bereits
ein Teil der Umspulzeit vergangen ist, Abb. 2 a bis 2 c und Abb. 3 Wicklungseinkelheiten,
Abb. 4 und Abb. 5 Abwandlungen der Anordnung nach Abb. i zur weiteren Verlängerung
der Aufnahmezeit, Abb. 6 eine Abwandlung der Anordnung bei Verwendung von Bändern.
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In der in Abb. i dargestellten Stellung wird der Draht von links nach
rechts umgespult, wobei sich zwischen den beiden Wicklungen, eine kleine Drahtschleife
befindet, die an dem Löschkopf 14, Sprechkopf 15 und Wiedergabekopf 16 vorbeigeführt
wird. Durch die nachstehend beschriebene Art der Drahtführung und Aufwicklung wird
die Umspulung in der Weise vorgenommen, daß von dem besprochenen Draht genau ebensoviel
aufgespult wird, wie von dem Drahtvorrat abläuft. Bei diesem Vorgang ist so gut
wie gar keiq Zug auf dem Draht vorhanden. Es wirkt auf ihn nur die kleine Zugkraft,
die erforderlich ist, um den Draht der Schleife in gespanntem Zustand an dem Lösch-,
Sprech- und Wiedergabekopf vorbeizuführen. Die erwähnte Drahtschleife behält dabei
ihre ursprüngliche Länge während des ganzen Umspulungsvorgangs bis auf wenig Millimeter
Abweichung bei. Es genügt natürlich nicht, daß die Trommel dort, wo sich die beiden
Wicklungen befinden, genau gleichen Durchmesser hat, denn die beiden Wicklungen
würden ohne die nachstehend beschriebene Sondereinrichtung eine wilde Wicklung bilden,
und die zwischen ihnen liegende Schleife würde einmal mehrere :Meter lang werden
und ein andermal sich so verkürzen, daß ein Drahtbruch unvermeidlich wäre. Zudem
würden sich beim Aufwickeln einzelne Drahtwindungen so zwischen andere Windungen
einklemmen, daß beim erneuten Umwickeln durch die Klemmungen des Drahts Drahtbrüche
entstehen müßten. Zum Zweck der Umspulung wird vom Motor i aus die Walze 2 angetrieben.
Gleichzeitig wird sie in ihrer Längsrichtung äußerst langsam verschoben. Diese Verschiebung
kann, wie dies Abb. i zeigt, mit Differentialübersetzung oder auch beispielsweise
durch einen Exzenter bewerkstelligt werden. Die Art und Weise, wie diese Trommelverschiebung
durchgeführt werden kann, wird als bekannt vorausgesetzt und fällt nicht unter den
nachgesuchten Patentschutz.
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Wie aus Abb. i ersichtlich ist, bewegt sich der ablaufende Vorratsdraht
über die Rollen 5 bis 9, wobei die Rolle 8 exzentrisch und ebenso wie die Rollen
6 und 7 starr gelagert ist. Die Rollen 5 und 9 sind auf Hebeln angebracht, die um
die Drehpunkte io und ii schwenkbar und durch das Verbindungsstück 12 gelenkartig
miteinander verbunden sind. Durch die Feder 13 erhalten sie einen leichten Zug nach
auswärts, wie dies die Pfeile an den Rollen der Abb. i andeuten. Zwischen den Rollen
6 und 7 ist in Abb. i der Löschkopf, der Sprechkopf und der Wiedergabekopf eingeschaltet.
Durch die eben geschilderte Rollenanordnung ergibt sich für die Aufwicklung des
Drahtes zweierlei, und zwar i. Ein Einklemmen einzelner Drahtwindungen zwischen
die bereits aufgewickelten Windungen kann nicht eintreten. Dieses Einklemmen wird
dadurch verhütet, daß die einzelnen Windungen nicht wie bei der sonst üblichen und
in Abb. 2 a schematisch dargestellten Wicklungsart nebeneinander zu liegen kommen,
sondern infolge der Exzentrizität der Rolle 8 sich bei jeder einzelnen Trommeldrehung
schlangenförmig mehrfach übereinanderlegen. Abb. 2 b zeigt die Lage von sechs aufeinanderfolgenden
Windungen. Die Größe der Exzentrizität und die Größe des Durchmessers der Rolle
8 spielt bei dem Aufwickelvorgang nur eine untergeordnete Rolle, doch ist dafür
zu sorgen, daß der Umfang der Trommel 2 kein Vielfaches des Umfangs der Rolle 8
beträgt, da sonst die in Abb. 2 c dargestellte Wicklung entsteht, die ebenfalls
ein Klemmen der einzelnen Windungen bewirken würde.
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2. Es wird genau ebensoviel des besprochenen Drahtes aufgewickelt,
wie von der Vorratswicklung abgewickelt wird. Zur Erläuterung dieses Vorgangs wird
von der Abb. i ausgegangen, welche den Zustand der Wicklung darstellt, nachdem ein
Teil des Drahtes bereits umgespult ist. Abb. 3 zeigt die Trommel 2 im Schnitt mit
den beiden Wicklungen in Vergrößerung. Es wird eine Windung 17 von der Wicklung
3 abgespult, welche etwa in der Mitte der Wicklungshöhe liegt, also einen Umfang
hat, der größer ist als der Umfang bei 18, wohin der Draht beim Aufwickeln beispielsweise
zu liegen käme. Der überschüssig abgewickelte Draht verlängert die Drahtschleife
um einige Millimeter und bewegt durch den Zug der Feder 12 die Rollen 5 und 9 etwas
auseinander. Hierdurch kommt Rolle 9 etwas weiter nach rechts zu stehen, und es
gelangt die aufzuwickelnde Windung zu Punkt i9, der auf einem größeren Durchmesser
liegt als 18. Hierdurch wird der überschüssige Draht untergebracht, ohne daß die
Windung lose aufgewickelt würde. Um zu erreichen, daß die Aufwicklung auch dann
ordnungsgemäß vor sich geht, wenn mit der Aufwicklung begonnen wird, ist die Walze
an der Stelle, an der mit dem Aufwickeln angefangen wird, mit einem Konus 2o bzw.
für die Rückspulung 21 versehen, der den auftretenden Drahtüberschuß genau in der
gleichen Weise aufnimmt, wie dies im weiteren Verlauf der Wicklung durch diese selbst
erfolgt. Analog, aber in umgekehrter Weise erfolgt der beschriebene Vorgang, wenn
der Durchmesser, von welchem der Draht abgespult wird, kleiner ist als der Durchmesser,
auf welchen der Draht bei unveränderter Stellung der Rollen 5 und 9 zu liegen käme.
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Hingewiesen sei noch darauf, daß, ohne den Erfindungsgedanken zu beeinträchtigen,
sich die Wicklung 3 für den Vorratsdraht und die Wicklung 4 für den besprochenen
Draht auf zwei verschiedenen Trommeln befinden kann, wenn deren Durchmesser und
deren Drehgeschwindigkeit derart abgeglichen sind, daß die gleiche Wirkung hinsichtlich
der Drahtbeanspruchung wie bei der Anordnung beider Wicklungen auf eine Trommel
erreicht wird. Eine Weiterbildung des geschilderten Erfindungsgegenstandes ist in
Abb. 4 dargestellt. Es werden von dem Motor 21 zwei Walzen 22, 23 bewegt, deren
gegenseitige Zusammenarbeit folgendermaßen vonstatten geht: Während von Wicklung
24 auf Wicklung
25 umgespult wird und der Draht vor Löschkopf 26,
Sprechkopf 27 und Wiedergabekopf 28 vorbeigeführt wird, erfolgt gleichzeitig das
Rückspulen der zuvor besprochenen Wicklung 29 allf 30, wobei die zu dieser Walze
gehörigen Köpfe 31, 32, 33 nicht in Tätigkeit sind. Nach völligem Umspulen
der Wicklung 24 auf 25 bzw. 29 auf 3o erfolgt Umschaltung der Tätigkeit der Köpfe
und Walzen. Es wird nun von Wicklung 25 auf 24 (\Valze 22) und von 30 auf
29 (Walze 23) umgespult. Nach Beendigung dieser Umspulungen beginnt (las Spiel in
der beschriebenen Weise von neuem.
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Es steht daher nach einiger Betriebszeit in jedem Augenblick der gesamte
auf beiden Trommeln befindliche besprochene Draht zum Abhören durch die Wiedergabeköpfe
28 bzw. 33 zur Verfügung. Hierdurch tritt eine Verdoppelung der von Haus aus schon
sehr langen Aufnahmezeit ein.
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Abb. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Bei dieser Anordnung sind die beiden beweglichen Rollen 5 und 9 der Abb. i nicht
auf getrennten, schwenkbaren Hebeln angeordnet, sondern derart auf ein und dem gleichen
doppelarmigen Hebel 34, daß ihre Achsen gleich weit von Drehpunkt 35 entfernt liegen
und somit die beiden Rollen wiederum bei Verlängerung der Drahtschleife sich unter
dem Einfluß von Feder 36 in der Pfeilrichtung auseinanderbewegen. Da hierdurch der
von der Walze 2 ablaufende und auflaufende Draht nahe beisammen liegt, wird der
bisher tote Zwischenraum zwischen den Wicklungen 3 und 4 äußerst klein, und die
auf der Trommel 2 aufzubringende Drahtlänge wird beinahe verdoppelt. Ein Ineinandergeraten
der beiden Wicklungen kann nicht vorkommen, da der sich abwickelnde Draht den Platzbedarf
für den aufzuwickelnden Draht schafft.
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Durch Vereinigung der in den Abb. 4 und 5 gezeigten Möglichkeiten
kann mit einer so großen Drahtlänge gearbeitet werden, daß die durch die Anordnung
der Abb. i bereits gegebene außerordentlich lange Aufnahmezeit auf zehn Stunden
und wesentlich mehr erhöht wird.
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Sinngemäß können auf die gleiche Art auch Bänder umgespult werden,
doch entfällt dann die Exzenterrolle, weil auch ohne die schlangenförmige Anordnung
der Wicklung ein Klemmen der einzelnen Lagen bei Bändern nicht vorkommen kann. Von
Bedeutung ist die vorstehend beschriebene Art der Umspulung bei Bändern dann, wenn
die Schleife zwischen den beiden '\Vicklungen eine dauernd unveränderte Länge haben
soll, was z. B. bei manchen Registriergeräten eine wesentliche Vereinfachung ergibt.
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Abb. 6 zeigt eine Ausführungsform einer solchen Anordnung, wobei die
Walze, die das umzuspulende Farbband 38 trägt, beispielsweise durch Handbetätigung
und Schaltklinke gedreht wird. Die zur Seitenverschiebung der Walze wie auch die
zur fortlaufenden Umspulung erforderliche Änderung der Drehrichtung der Walzenbewegung
erforderliche Anordnung ist nicht dargestellt, da sie nicht unter den nachgesuchten
Patentschlitz fällt.