DE2165937C3

DE2165937C3 - Vorrichtung zum vom Antrieb unabhängigen Spannen eines Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE2165937C3
Application number: DE2165937A
Authority: DE
Inventors: Igor Aleksandrovitsch Jastrebov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1971-12-31
Publication date: 1980-01-24
Also published as: US3771744A; DE2165937A1; NL7117860A; DE2165937B2; GB1314300A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum vom Antrieb unabhängigen Spannen eines Aufzeichnungsträgers nach dem Oberbegriff des Anspruchs t.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DE-PS 7 62 030) ist die Triebeinheit ein Elektromotor, wobei die eine Rolle mit dem in ortsfesten Lagern drehbaren Anker und die andere Rolle mit dem um den Anker drehbaren Gehäuse verbunden ist. Ein Elektromotor der in diesem Zusammenhang möglichen Ausbildung muß notwendig mit niedrigen Drehzahlen arbeiten. Er kann kein Gegen-Drehmoment zum Spannen erzeugen, wenn er nicht mit elektrischer Energie versorgt wird. Ein im Bremsbetrieb arbeitender Elektromotor setzt Wärme frei und hat ein nicht unbedeutendes Trägheitsmoment, so daß sein Einsatz dort ausgeschlossen ist, wo die Vorrichtung vollgekapselt sein muß und beträchtlichen Schwingungen und Stößen ausgesetzt ist, wie z. B. in Flugschreibern, also dem wesentlichen Einsatzbereich der Vorrichtung.

Bei einem bekannten Band- oder Drahtantrieb für ein Magnettongerät (vgl. DE-PS 8 16 312) wird eine Doppelspule verwendet, deren Spulenhälften übereinander und auf einer gemeinsamen Achse frei drehbar gelagert sind. Der Aufzeichnungsträger wird mittels einer Triebrolle und einer Laufrolle von einer Spulenhälfte abgewickelt und auf der anderen aufgewikkelt. Das Spannen des Aufzeichnungsträgers beim Umwickeln erfolgt über das Entspannen einer Feder, die beide gegeneinander drehbaren Spulenhälften miteinander verbindet. Damit ergibt sich der für reine Federanordnungen bekannte Nachteil einer begrenzten Länge des Aufzeichnungsträgers. Da eine konstante Federkraft während des Entspannens der Feder nicht gewährleistet werden kann, muß notwendig eine ungleichmäßige Spannung des Aufzeichnungsträgers eintreten. Da dann der Aufzeichnungsträger auch im statischen Zustand, also bei Nichtgebrauch des Antriebs, unter Spannung steht, kann eine Verformung des Aufzeichnungsträgers nicht ausgeschlossen werden, so daß unterschiedliche Aufzeichnungsqualität ;n und so-

K) gar ein Reißen des Aufzeichnungsträgers möglich werden. Außerdem ist eine verhältnismäßig hohe Empfindlichkeit gegenüber Luftschwingungen und Stoßbelastungen gegeben. Alle diese Nachteile verringern die Betriebssicherheit und beschränken damit den

Anwendungsbereich derartiger Antriebe.

Es ist zwar auch ein Hydroantrieb in Verbindung mit einem Tonbandgerät bekannt (AT-PS 1 73 870). Dabei ist für jede der beiden Spulen ein gesonderter Hydromotor vorgesehen. Beide Motoren sind in einem gemeinsamen Gehäuse für die Übertragungsflüssigkeit des hydraulischen Getriebes gelagert Durch besondere Druckmittelleitungen und die jedem Motor zugeordneten Steuerschieber wird erreicht, daß beim Aufspulen auf eine Spule Druckmittel zum gegenläufigen Spannen dem anderen Motor zugeführt wird. Damit ist ein beträchtlicher baulicher Aufwand verbunden, der auch die Betriebssicherheit der Spanneinrichtung vermindert, was bei allgemeinen Tonbandgeräten ohne weiteres tragbar sein kann, bei Geräten aber, die z. B. für

in Aufzeichnungen für Beweiszwecke dienen und unter erschwerten Bedingungen eingesetzt werden müssen, nicht mehr hingenommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung so

r, weiterzubilden, daß ein gleichmäßiges Spannen und eine konstante Geschwindigkeit eines beliebigen draht- oder bandförmigen Aufzeichnungsträgers, also z. B. eines metallischen Magnetbandes, eines Stahldrahtes oder eines Aufzeichnungsträgers auf Kunststoffbasis, und damit eine ungestörte Speicherung der Aufzeichnung in einem weiten Bereich mechanischer und klimatischer Einwirkungen sichergestellt sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

r> Die Aufzeichnungsträgerspannung wird als Reaktionskraft des Druckmittels im Arbeitsraum erzeugt. Die beiden hydraulisch gekoppelten Läufer wirken so wie Federn unendlicher Länge und konstant angreifender Kraft durch den während des gesamten Einsatzes

V) konstant wirkenden Druck des Druckmittels. Durch die direkte Kopplung der Rollen mit den Läufern wird die Trägheit minimal, so daß selbst bei Schwing- und Stoßbelastungen eine hohe Betriebssicherheit erzielt wird. Bei kleinstem Raumbedarf und Gewicht können

',^r, weit längere Aufzeichnungsträger verwendet und kann damit eine weit größere Informationsmenge gespeichert werden, als das mit den bekannten Vorrichtungen möglich ist, was den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere zürn Aufzeichnen von Infor-

M) mationen für Beweiszwecke aller Arten (wie in Flugschreibern) ermöglicht, Die lange Lebensdauer und die hohe Betriebssicherheit erweitern zusätzlich das Anwendungsgebiet von erfindungsgemäß ausgerüsteten Magnetaufzeichnungseinrichtungen auch unter

b^r, schwierigsten Verhältnissen, nicht nur in Flugschreibern, sondern auch im Eisenbahntransportwesen, im Werkzeugmaschinenbau, in verschiedensten Steuer- und Regelsystemen usw. Die einfache konstruktive

Ausführung der Vorrichtung erleichtert schließlich die Herstellung und senkt ihre Herstellungs- und Betriebskosten.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Getriebeplan der Vorrichtung und

F i g. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung.

Die Vorrichtung besteht ausweislich F i g. 1 aus zwei Rollen, einer Aufwickelrolle 1 und einer Abwickelrolle 2, auf denen sich ein Aufzeichnungsträger 3 befindet, aus einem Antriebsmotor (nicht gezeigt), aus einer Antriebswelle 4 sowie aus einer Spannvorrichtung des Aufzeichnungsträgers 3.

Die Wickelrolle 1 und die Abwickelrolle 2 sind miteinander durch den Aufzeichnungsträger 3 verbunden, der mit der Antriebswelle 4 in Reibschluß steht Beim Rücklauf der Vorrichtung kann die Aufwickelrolle als Abwickelrolle und die Abwickelrolle als Aufwickelrolle arbeiten.

Auf der Welle, die die Aufwickelrolle 1 trägt, sitzt drehfest ein Zahnrad 19, das mit einem Zahnrad 20 kämmt, das drehfest auf der Welle eines Innenläufers 21 der Spannvorrichtung der hydraulischen Triebeinheit sitzt.

Die Welle 22 des Innenläufers 21 ist in Lagern 23 und 24 im Gehäuse 25 der hydraulischen Triebeinheit gelagert.

Auf derselben Welle 22 des Innenläufers 21 ist in Lagern 26 und 27 ein Außenläufer 28 gelagert, der sich so frei gegenüber der Welle 22 des Innenläufers 21 drehen kann. In radialen Nuten des Innenläufers 21 befinden sich frei verschiebbare Schaufeln 29, die von Federn 30 an die Innenfläche des Außenläufers 28 angedrückt werden. Damit sind die beiden Läufer 21 und 28 und über sie die Aufwickelrolle 1 und die Abwickelrolle 2 hydraulisch miteinander gekoppelt.

Die Schaufeln 29 können auch von ihnen zugeführtem Druckmittel an die Innenfläche des Außenläufers 28 angedrückt werden.

Beide Stirnflächen des Außenläufers 28 sind mit Verteilerscheiben 31 und 32 abgedeckt, die mit Kanälen versehen sind, die das Druckmittel der Arbeitskammer der Spannvorrichtung zu- bzw. von ihr abführen. Außerdem sind zum Zu- und Abführen des Druckmittels Kanäle 33 und 34 in der Welle 22 des Innenläufers 21 und im Gehäuse 25 vorgesehen.

Die Spannvorrichtung des Aufzeichnungsträgers 3 besitzt also eine hydraulische Triebeinheit, deren Innenläufer 21 frei drehbar und deren Außenläufer 28 als Gehäuse ausgebildet ist.

Am Außenläufer 28 ist starr ein drittes Zahnrad 35 befestigt, das mit einem vierten Zahnrad 36 kämmt, das drehfest auf der Welle der Abwickelrolle 2 aufgekeilt ist.

Die Antriebswalle 4 der Vorrichtung zum Spannen des Aufzeichnungsträgers 3 wird von einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor angetrieben.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird vom Antriebsmotor die Antriebswelle 4 angetrieben. Durch Reibschluß mit der Antriebswelle 4 wird der Aufzeichnungsträger 3 von der Abwickelrolle 2 auf die Aufwickelrolle 1 transportiert Das Spannen des Aufzeichnungsträgers 3 während des Transports wird

in von der Spannvorrichtung auf folgende Weise bewerkstelligt

Von einer Druckquelle, z. B. einer ölpumpe (nicht gezeigt), wird als Druckmittel eine Druckflüssigkeit dem Kanal 33 der hydraulischen Triebeinheit zugeführt

ι Ί Durch den Kanal in der Welle 22 des Innenläufers 21 dringt die Druckflüssigkeit über den Kanal der Verteilerscheibe 31 in die Arbeitskammer ein und drückt auf die Schaufeln 29, wodurch dem Innenläufer 21 in bezug auf den Außenläufer 28 eine Drehbewegung

-¹H erteilt wird. Aus der Arbeitskammer tritt die Druckflüssigkeit über die Kanäle in der Veru-ilerscheibe 32 und Welle 22 über den Kanal 34 zum Auslaß.

Da sowohl der Innenläufer 21 als auch der Außenläufer 28 sich unabhängig voneinander drehen

y> können, entstehen beim Durchfließen der Druckflüssigkeit durch die hydraulische Triebeinheit — entsprechend dem dritten Newton'schen Gesetz — im Innenläufer 21 und im Außenläufer 28 gleichgroße entgegengesetzt gerichtete Reaktionskräfte. Dies ruft

κι aber eine entgegengesetzte relative Drehbewegung des Innenläufers 21 in bezug auf den Außenläufer 28 hervor. Da der Innenläufer 21 mit der Aufwickelrolle 1 verbunden ist, wird der Aufzeichnungsträger 3 auf die Aufwickelrolle 1 aufgewickelt; da der Außenläufer 28

τ· mit der Abwickelrolle 2 verbunden ist wird der Aufzeichnungsträger 3 beim Transport abgebremst und so gespannt

Die Größe des Drehmoments, das auf den Außenläufer 28 in bezug auf den Innenläufer 21 wirkt, hängt vom

in Druck der Druckflüssigkeit und von den geometrischen Maßen der einzelnen Elemente der Spannvorrichtung ab.

Da eine der Rollen (Aufwickelrolle) mit dem Innenläufer 21 und die andere (Abwickelroüe) mit dem

4ϊ Außenläufer 28 der Spannvorrichtung des Aufzeichnungsträgers verbunden ist, wird auch dann, wenn sich die Wickeldurchmesser auf der Aufwickelrolle 1 und der Abwickelrolle 2 des Aufzeichnungsträgers 3 ändern, eine richtige gegenseitige Verbindung erhalten.

ίο Wenn als Antrieb der Vorrichtung ein Flüssigkeitsmotor eingesetzt wird, kann die Versorgung sowohl des Antriebs wie auch der Spannvorrichtung von einer einzigen Druckquelle, z. B. einer Ölpumpe (nicht geztigt), aus erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum vom Antrieb unabhängigen Spannen eines von einer zu einer anderen Rolle laufenden band- bzw. drahtförmigen Aufzeichnungsträgers, mittels der zwischen zwei, auf einer Welle ineinander und unabhängig voneinander drehbaren Läufern einer Triebeinheit wirkenden Reaktionskraft, wobei jeder dieser Läufer jeweils mit einer der Rollen drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der an seiner radialen Außenfläche mit Schaufeln (29) für die Druckmittelbeaufschlagung versehene Innenläufer (21) einer hydraulischen Triebeinheit mit der Welle (22) drehfest verbunden ist,

daß der an seiner inneren Umfangsfläche schaufellose Außenläufer (28) zusammen mit die beiden Läufer (21, 28) seitlich abdeckenden Verteilerscheiben (31, 32) auf der Welle (22) frei drehbar gelagert ist, daß das Druckmittel über Bohrungen in einem Wellenlager über Axial- bzw. Radialbohrungen in der Welle (22) und Kanäle in den Verteilerscheiben (31, 32) dem Reaktionsraum zu- bzw. von ihm abführbar ist, und

daß an der Welle (22) und am Außenläufer (28) bzw. an einer Verteilerscheibe (33,32) Übertragungsglieder (Zahnräder 20, 35) für die Reaktionskräfte vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (29) in Radialnuten des Innenläufi/s (21) gegen Federdruck frei verschiebbar geführt sind.