DE1244245B

DE1244245B - Umspulvorrichtung fuer bandfoermige Aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE1244245B
Application number: DEP33348A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Mahn
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1964-01-11
Filing date: 1964-01-11
Publication date: 1967-07-13
Also published as: US3314625A; NL6500110A; GB1082523A; FR1420223A

Description

Umspulvorrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger Die Erfindung bezieht sich auf eine Umspulvorrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger mit bei drehbarer koaxialer Ab- und Aufwiekelspule angeordneter Bearbeitungsvorrichtung, zu der das Band von der Abwickelspule geführt und von dort auf die Aufwickelspule weitergeleitet wird.
Die drehbare Ab- und Aufwickelspule koaxial nebeneinander anzuordnen ist bekannt. Die Ab- und Aufwickelspulen drehen sich hierbei, sei es durch direkten Motorantrieb, z. B. an der Aufwickelspule, oder durch Zug über den Streifen, z. B. an der Abwickelspule, wobei entsprechende Bandführungsrollen im Wege zwischen Aufwickel- und Abwickelspule vorgesehen sind. Bei einem Start-Stop-Betrieb muß die Massenträgheit der Ab- und Aufwickelspulen berücksichtigt werden. Es werden daher vor den Spulen aus dem Streifen Schlaufen gebildet, die die Anlauf- bzw, Bremsverzögerung der Spulen ausgleichen. Die Länge der Schlaufen kann mittels Lichtschranken, Messen des Gewichts der Schlaufen od. ä. kontrolliert werden. Mit Hilfe dieser Werte werden die Drehzahlen der beiden getrennt angetriebenen Spulen geregelt.
Spontan angefahren und gebremst wird nur der Teil des Streifens, der sich zwischen den Schlaufen befindet. Er kann dank seiner geringen Masse mit hoher Geschwindigkeit und Beschleunigung schrittweise oder in längeren Teilstücken transportiert werden. Diese Schlaufenbildung ist bekannt von Filmaufnahme- und Wiedergabegeräten und Lochstreifeneinrichtungen. Bei mechanischen Stanz- oder Lesevorrichtungen wird noch die Bedingung gestellt, daß sich der Streifen gegenüber der Bearbeitungsvorrichtung, z. B. Stanzstempein oder Lesetasten mit Gegenflächen, so lange in Ruhe befindet, wie diese auf den Lochstreifen einwirken. Das bedeutet, daß sich entweder der Arbeitskopf mit Gegenfläche mit dem Streifen gegenüber dem Gehäuse bewegen soll, oder aber der Streifen während der Eingriffszeit gegenüber dem gehäusefesten Arbeitskopf sich gleichfalls in Ruhe befinden soll.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die als Zylinderscheibe ausgebildete Bearbeitungsvorrichtung koaxial mit der Ab- und Aufwickelspule angeordnet ist und das Band übertragende Führungsrollen mit sich dem Bandverlauf gemäß einstellenden Achsen und gegebenenfalls eine als Rolle ausgebildete Gegenfläche der Bearbeitungsvorrichtung, die auf deren Zylindermantel abrollt, an einem gleichfalls koaxial mit den Spulen gelagerten Tragarm, über dessen Drehbewegung der Antrieb erfolgt, befestigt sind und die Zylinderscheibe planetenartig umkreisen. Die umlaufenden Massen eines Lochstreifen-oder Magnetbandgerätes werden dadurch auf ein Minimum reduziert, da die Ab- und Aufwickelspulen und die Bearbeitungsvorrichtung (Stanz-, Schreib-oder Lesekopf) als die Geräteteile mit den größten Massen in Ruhe oder nahezu in Ruhe belassen werden. Mittels der Führungsrollen wird das Band von der Abwickelspule auf den Bearbeitungszylinder und von dort auf die Aufwickelspule übertragen, wobei die längsbewegte freie Streifenlänge zwischen den Spulen sehr kurz ist.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, nämlich F i g. 1. eine Bewegungsvorrichtung mit nicht umlaufenden Spulen und F i g. 2 eine Abwandlung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g,1 sind die kontinuierlich umlaufenden Massen auf ein Minimum reduziert. Die Ab- und Aufwickelspulen 1, 2 und die Zylinderscheibe 3 werden hierbei als die Geräteteile mit der größten Masse in Ruhe oder nahezu in Ruhe belassen, wobei Abwickelspule 1, Zylinderscheibe 3 und Aufwickelspule 2 koaxial angeordnet sind. Die Reihenfolge dieser drei Teile auf der gemeinsamen Achse ist prinzipiell beliebig (s. F i g. 2).
Der mechanische Aufbau zeigt eine gehäusefeste Zylinderscheibe 3, in der die Bearbeitungsvorrichtung untergebracht ist. Der Arm 4 dreht gleichzeitig am Arm 4' eine auf dem Umfang der Zylinderscheibe ablaufende Rolle 8, die als Gegenmatrize für die in der Zylinderscheibe 3 angeordneten Stempel 9 der Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet ist. Die Stempel 9 werden in bekannter Weise gesteuert, während die Oberfläche 10 der Rolle ß vorteilhafterweise aus elastischem Material besteht, in das Lochstempel ohne Beschädigung eindrücken können. Das elastische Material kann hierbei aus Kautschuk oder Kunststoff u. dgl. bestehen. Es ist hierbei gleichgültig, ob das Loch ausgestanzt oder später, z. B. mittels Preßluft, durchgeblasen wird, oder ob es gleich durchgestanzt wird. Die Eindringtiefe der Stempel kann von der Streifendicke, dem Streifenmaterial und dem Elastizitätsmodul der Matrize bestimmt werden. Die Abwickelspule 1 und die Aufwickelspule 2 sind zusammen mit der Zylinderscheibe 3 koaxial angeordnet. Durch je ein von dem gemeinsamen gleichfalls koaxial umlaufenden Hebelarm 4 drehbar gelagertes Rollenpaar 12,12' und 13,13' wird der Streifen 7 von der Abwickelspule 1 auf die Zylinderscheibe 3 übergelegt und nach teilweiser Umschlingung der Zylinderscheibe 3 vom zweiten Rollenpaar 13, 13' auf die Aufwickelspule 2 gleichfalls nur übergelegt. Die Umschlingung der Zylinderscheibe 3 geschieht vorzugsweise über einen Winkel von 180°, weil es für den Massenausgleich und für ein geringstes Trägheitsmoment günstig ist, die Rollenpaare um 180° gegenüberliegend anzuordnen. Gegengewichte werden dadurch gespart.
Im günstigsten Fall, d. h. wenn die Auf- und Abwickelspulen 1, 2 gerade den Durchmesser der Zylinderscheibe 3 haben, befinden sich beide Spulen in Ruhe. Mit zunehmender Verkleinerung der Abwickelspule und entsprechender Vergrößerung der Aufwickelspule müssen beide Spulen in entgegengesetzten Drehrichtungen eine ständig zunehmende ungleiche Drehbewegung ausführen, um den Streifen gespannt zu halten. Diese hat dann ihr Maximum bei der größten Durchmesserdifferenz beider Spulen in Abhängigkeit vom Durchmesser der Zylinderscheibe 3. Dieser letztere Durchmesser sollte daher dem mittleren Durchmesser der Ab- und Aufwickelspule entsprechen.
Die Ab- bzw. Aufwickelspulen 1, 2 werden mit je einem nicht dargestellten Elektromotor od. dgl. versehen, die in der Ausgleichsbewegung der beiden Spulen gegeneinanderarbeiten und den Streifen straff spannen. Ein Antrieb dieser Ausgleichsbewegung durch nur einen Motor kann erfolgen, wenn die Verbindung zur zweiten Spule neben der Drehrichtungsumkehr eine Rutschkupplung enthält. Der Antrieb der Bearbeitungsvorrichtung wirkt auf das möglichst leicht gebaute Umlaufrollensystem 12 bis 13 in an sich bekannter kraft oder formschlüssiger Weise (Motor 14 mit Getriebe). Der Start-Stop-Betrieb kann entweder über eine magnetische Kupplungs-Brems-Kombination (kraftschlüssig) oder über ein der Teilung des Streifens entsprechendes Klinkengesperre (formschlüssig) am Rollensystem erfolgen. Für die Ab- und Aufwickelspule 1, 2 kann noch ein Spannmotor 15 mit Differentialgetriebe 16 vorgesehen sein, womit eine gleichmäßige Spannung des Bandes erzeugt wird, indem das Drehmoment des Spannmotors 15 gegenläufig auf beide Spulen verteilt wird. Die Wahl der Reihenfolge in der koaxialen Anordnung der Spulen und der Zylinderscheibe wird einerseits von der günstigsten Möglichkeit des Spulenaustausches und der Einfädelung des Streifens, andererseits durch die Steuerung der Stanz- oder Lesebefehle bestimmt.
Der Bewegungsablauf des Streifenvorschubs der beschriebenen Vorrichtung beschränkt sich also auf das umlaufende Rollensystem gleichbleibender Masse und auf die mit relativ geringer Ausgleichsdrehbewegung umlaufenden Ab- und Aufwickelspulen stetig wechselnder Masse.
Solange der Streifen die gehäusefeste Zylinderscheibe umschlingt, führt er auch gegenüber dem Gehäuse keine Relativbewegung aus. Diese Fixierung des Streifens kann formschlüssig durch eine Verzahnung der Zylinderscheibe, die in die Transportperforation des Streifens eingreift, über die Friktion hinaus gesichert werden. Damit ist die vor allem bei den mechanischen, in den Lochstreifen mittels Stempel oder Taster eingreifenden Stanz- und Lesevorgängen gestellte Bedingung erfüllt.
Die Matrize 8, gegen die die Stempel 9 den Streifen 7 lochen, kann als Walze oder Trommel ausgebildet sein, etwa als ein Stahlzylinder mit vorzugsweise radialen Bohrungen oder auch als Matrizenwalze mit elastischer Oberfläche 10, in die die Stempel 9 eintauchen und den Streifen 7 an- oder durchlochen (F i g.1).
Es kann aber auch eine der Umlenkrollen 12' bzw. 13' als solche Matrize ausgebildet sein, um die Massenträgheit der umlaufenden Teile nicht durch eine zusätzliche Walze zu vergrößern.
Es ist ferner möglich, den Streifen von der Abwickelspule 1 von innen her, also vom Kern aus, abzuspulen und nach der Zylinderscheibenumschlingung von außen her in bekannter Weise auf die zweite Spule 2 aufzuwickeln. Dabei sollen möglichst der Innendurchmesser der ersten und der Außendurchmesser der zweiten Spule stets gleich sein. Sinn dieser Anordnung ist es, einerseits eine Drehzahldifferenz der Spulen auszuschalten, andererseits ein Umspulen (Zurückspulen) des Streifens nach dem Bearbeitungsvorgang überflüssig zu machen. Voraussetzung dieser Anordnung ist allerdings, daß der Streifen während des Durchgangs weder verlängert noch verkürzt wird.
Die neue Bewegungsvorrichtung kann auch ohne weiteres bei Magnetbandgeräten Verwendung finden. Es sind Magnetbandspeicher bekannt, deren Magnetköpfe nicht gehäusefest angeordnet sind, sondern sich gegenüber dem Magnetband bewegen, vorzugsweise auf einer Kreisbahn. Die Anwendung der Bandspulvorrichtung kann daher auch auf Magnetbänder ausgedehnt werden, indem der beispielsweise dargestellte gehäusefeste Stempelzylinder 3 in F i g. 2 als Schreib- oder Leseeinheit für Magnetband ausgebildet wird. Innerhalb der zylindrischen Bearbeitungsstation bewegen sich ein oder mehrere Magnetköpfe derart, daß sie durch einen Schlitz im Zylindermantel das Band beschreiben oder ablesen.

Claims

Patentansprüche: 1. Umspulvorrichtung für bandförmige Aufzeichnungsträger mit bei drehbarer koaxialer Ab- und Aufwickelspule angeordneter Bearbeitungsvorrichtung, zu der das Band von der Abwickelspule geführt und von dort auf die Aufwickelspule weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zylinderscheibe(3) ausgebildete Bearbeitungsvorrichtung koaxial mit der Ab- und Aufwickelspule (1, 2) angeordnet ist und das Band übertragende Führungsrolle (12, 12', 13, 13') mit sich dem Bandverlauf gemäß einstellenden Achsen und gegebenenfalls eine als Rolle (8) ausgebildete Gegenfläche (10) der Bearbeitungsvorrichtung, die auf deren Zylindermantel abrollt, an einem gleichfalls koaxial mit den Spulen gelagerten Tragarm (4), über dessen Drehbewegung der Antrieb erfolgt, befestigt sind und die Zylinderscheibe (3) planetenartig umkreisen.
2. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (7) durch ein an jeder Spule in Zugrichtung wirkendes Drehmoment straff gespannt wird.
3. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bearbeitungsvorrichtung (3, 8, 10) einen Lochstreifenstanzmechanismus enthält.
4. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (8) zur Bearbeitungsvorrichtung als eine starre radial gelochte Walze oder als eine ungelochte Walze aus elastischem Mantel ausgebildet ist.
5. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderscheibe (3) eine Verzahnung für die Transportperforation des bandförmigen Aufzeichnungsträgers besitzt.
6. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung (3, 8, 10) ein magnetisches Aufzeichnungs- und Lesesystem enthält.
7. Umspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelspule (1) von innen her, d. h. vom Kern aus, abspulbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1 129 304; schweizerische Patentschrift Nr. 191616; USA: Patentschrift Nr. 2 349 018.