DE2509839C3 - Einrichtung zum Antrieb von Transportrolle und Aufwickelspule einer Bandkassette - Google Patents

Description

diesen Zähnen Festsetzen können. Die Erfindung vermittelt somit eine funktionssichere und gleichzeitig kompakte Anordnung, die sich insbesondere zum Antrieb von Farbbandkassetten in Schreibmaschinen eignet

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 nach F i g. 1 zur Darstellung des Antriebs-Getriebes;

F i g. 3 einen Schnitt längsder Linie 3-3 nach F i g. 2;

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung des magnetischen Aiuriebsringes; und

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines ringförmigen Magnetelementes.

Das in Fig.1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Verwendung ir» Verbindung mit einer strichpunktiert dargestellten Farbbandkassette 11 bestimmt die auf eine Plattform 10 aufgelegt ist Die Kassette führt einer generell mit der Ziffer 13 bezeichneten Druckstation ein Farbband 12 zu und umfaßt eine Vorratsspule, eine Anordnung mit einer Transportrolle und einer Andrückrolle, die das Farbband an der Arbeits- oder Druckstation 13 vorbei transportiert sowie eine Aufwickelspule die das von der Transport/Andrückrollen-Anordnung in die Kassette eingezogene benutzte Farbband aufnimmt Die Plattform 10 trägt ferner den Antriebsmechanismus, um den es sich in der vorliegenden Anmeldung handelt Zu der Plattform 10 gehört ferner eine untere Tragplatte 14, die ein drehbares Lagerelement 15 trägt. Das Lagerelement IS läuft auf der Oberfläche einer Tragstange 16, so daß die gesamte Anordnung mit Hilfe einer geeigneten (nicht gezeigten) Antriebseinrichtung parallel zur Achse der Stange if bewegbar ist.

Der Antriebsmechanismus umfaßt einen herkömmlichen Schrittschaltmotor 20, der an der unteren Tragplatte 14 der Plattform 10 mit Hilfe eines Paares von Metallschrauben 22, 23 befestigt ist. Der Schrittschaltmotor 20 weist eine Abtriebswelle 24 auf, die schrittweise in Drehung versetzt wird An der Welle 24 vorgesehene Zähne kämmen mit der Außenverzahnung eines ersten Zahnrades 27 einer Magnetkupplung 26. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, weist das erste Zahnrad 27 einen im wesentlichen zylindrischen unteren Abschnitt 25 auf, der in einem in einer öffnung der unteren Tragplatte 24 befef tigten Lager 28 gelagert, ist. Das Zahnrad 27 umfaßt ferner eine zentrische Hohlnabe 29, die sich nach oben leicht konisch erweitert und in einem im wesentlichen zylindrischen Teil 30 endet, der in einem an einer oberen Tragplatte 32 der Plattform 10 befestigten Lager 31 drehbar gelagert ist.

In dem hohlen Innenraum des Zahnrades 27 ist ein Antriebssplint 34 für die Transportrolle hin- und herbewegbar enthalten, der mit Hilfe eines in ein Paar von Nuten am unteren Ende des Splints 34 eingreifenden Klemmrings 35 befestigt ist. Im Innern ist der obere Teil 30 des Zahnrades 27 mit gegenüberliegenden Nuten vcrsehnn, die auf entgegengesetzten Seiten herausragende Vorsprünge 36, 37 des Antriebssplints 34 aufnehmen.

Dei Antriebssplint 24 <v>rd durch eine Feder 39 nach oben vorgespannt, die an der Bodenwand der zentrischen Bohrung in dem Zahnrad 27 sowie an der unteren Fläche einer Lagerscheibe 40 anliagt, wobei dia Scheibe 40 gleitend auf dem unteren Schaftteil des Antriebssplints 34 angeordnet ist

An dem Zahnrad 27 ist mit Hilfe eines Paares von Nieten 42,43 ein Magnetring 44 befestigt, der an seinem Umfang zwei in Axialrichtung verlaufende bogenförmige Nuten 45, 46 aufweist; die Nuten enden in Absätzen 47, 48, an denen die Nieten 42, 43 angreifen. Wie am besten aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, weist der Magnetring 44 für den noch zu beschreibenden Zweck eine Innenverzahnung mit einer Vielzahl von abgeschrägten Zähnen 50 auf. Der Magnetring 44 kann aus jedem beliebigen geeigneten Magnetmaterial bestehen.

Auf der zentrischen Hohlnabe 29 des Zahnrades 27 ist ein zweites Zahnrad 52 frei drehbar angeordnet das eine nach unten weisende offene Hohlnabe 53 aufweist; die Hohlnabe 53 dieses zweiten Zahnrades 52 hat eine innere Wandfläche, die entsprechend der äußeren Wandfläche der Hohlnabe 29 an d»m Zahnrad 27 geformt ist und eine Außenverzahnüng. die mit den Stirnzähnen eines Zwischenrades 55 in eingriff steht Wie in F i g. 2 gezeigt, weist das Zahnrad 52 eine Vielzahl von nach unten ragenden angeformten Rippen 56 auf, an deren unteren Flächen ein erstes scheibenförmiges iviagnetelement 60 durch geeignete Mittel befestigt, beispielsweise angeklebt ist

Wie am besten aus Fig.3 und 5 ersichtlich, ist das scheibenförmige Magnetelement 60 mit einem nach innen ragenden Vorsprung 61 versehen, die in eine entsprechende Nut 62 in der Hohlnabe 53 des Zahnrades 52 eingreift und einen rutschfreien, formschlüssigen Eingriff zwischen diesen Elementen herstellt. Unterhalb der Scheibe 60 sind ein ringförmiger Magnet 65 und ein zweites scheibenförmiges Magnetelement 66, das dem Element 60 in seinem Aufbau ähnlich ist, befestigt. Ferner ist unmittelbar unterhalb des Elements 66 noch eine Beilagscheibe 68 angeordnet, deren Innendurchmesser wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Hohlnabe 53, so daß sich die Beilagscheibe 68 seitlich quer zu der Hohlnabe 53 bewegen kann. Der Magnet 65, das Magnetelement 66 und die Beilagscheibe 68 bestehen aus geeignetem Magnetmaterial und werden durch die magnetische Anziehungskraft des Magnets 65 in ihrer Stellung gehalten.

Gemäß Fig.3 bis 5 sind die Elemente 60 und 66 jeweils mit einer Vielzahl von äußeren Stirnzähnen 70 versehen, deren Anzahl vorzugsweise der Anzahl der inneren Stirnzähne 50 des Magnetrings 44 entspricht. Die optimale Anzahl sowie die Abmessungen der Zähne 50 und 70 hängen von dem jeweils gegebenen Fall ab und lassen sich am besten empirisch bestimmen.

Die Zähne 50,70 fokussieren den von dem Magnet 65 erzeugten Magnetfluß und vermitteln zwischen dem Zahnrad 27 und dem Zahnrad 52 eine magnetische Kopplung. Je nach den räumlichen Abmessungen der Zähne 50, 70 und ihrer geometrischen Konfiguration ergibt diese Anordnung ein Antriebsmoment, das nachgibt, wenn die einer Drehung des Zahnrades 52 entgegenwirkende Kraft einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Das Zwischerad 55 ist mit zwei in entgegengesetzten Richtungen herausragenden, angeformten Achsstummeln 72, 73 versehen die in zwei Lagern 74, 75 drehbar gelagert sind. Die Lager 74, 75 sind in fluchtenden Öffnungen in der oberen Platte 32 und einer mittleren Montageplatte 76 befestigt. Das Zwischenrad 55 kämmt mit einem Antriebszahnracl 78 für die Aufwickelspule.

wobei dieses Zahnrad 78 einen oberen und einen unteren zylindrischen Endabschnitt 80, 81 aufweist, der in einem oberen bzw. einem unteren Lagerelement 82 bzw. 83 gelagert ist. Die Lagerelemente 82, 83 sind jeweils in miteinander fluchtende öffnungen in der oberen Platte 32 und in der mittleren FIaIte 76 eingepreßt. In einer zentrischen Hohlnabe 86 des Zahnrades 78 ist ein Antriebssplint 85 für die Aufwickelspule hin- und herbewegbar enthalten. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Antriebssplint 85 durch eine Feder 88 und eine Lagerscheibe 89 nach oben vorgespannt, wobei die Bewegung des Splint« 83 nach oben durch einen Klemmring 87 begrenzt wird, der in zwei Nuten am unteren Ende des Splints 85 eingreift. In seinem Innern ist die Hohlnabe 86 mit ein Paar einander gegenüberliegenden Nuten 91, 92 versehen, die in entgegengesetzten Richtungen herausragende Vor-

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Beim Betrieb wird die Drehbewegung der Welle 24 direkt auf das Zahnrad 27 übertragen, das seinerseits direkt über die Vorsprünge 36, 37 den Antriebssplint 34 für die Transportrolle antreibt. Die Drehung des Zahnrades 27 treibt ferner indirekt über die von dem Magnetring 44, dem Magnet 65 und den scheibenförmigen Magnetelementen 60,66 aufgebrachte Magnetkraft das Zahnrad 52. Die Drehung des Zahnrades 52 wird über das Zwischenrad 55 auf das Antriebszahnrad 78 für die Aufwickelspule übertragen, das seinerseits den Antriebssplint 85 für die Aufwickelspule direkt über die Vorsprünge 93,94 antreibt.

Gemäß F i g. 2 wird die Drehung des Antriebssplints 34 direkt auf eine in der Bandkassette 11 drehbar untergebrachte, strichpunktiert gezeigte zugeordnete Transportrolle 100 übertragen, so daß sich diese dreht. Eine Drehung der Transportrolle 100 und einer zugehörigen Andrückrolle 101 bewirkt, daß das Band 12 in das Innere der Kassette 11 eingezogen wird. Die Drehung des Antriebssplints 85 wird ferner direkt auf eine ebenfalls in der Kassette 11 drehbar untergebrachte und strichpunktiert dargestellte Aufwickelspule 103 übertragen. Eine Drehung der Aufwickelspule 103 bewirkt, daß das in das Innere der Kassette 11 eingezogene Band 12 auf dem Umfang der Spule aufgewickelt wird. Die Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen oben beschriebenen Antriebselemente sind so gewählt, daß der in dem Bereich zwischen der Transportrolle 100 und der Aufwickelspule 103 befindliche Teil des Bandes 12 im leeren Zustand der Aufwickelspule in einem gespannten Zustand gehalten wird, um zu vermeiden, daß das Band 12 am Anfang des Aufwickelvorgangs Schleifen und möglicherweise Knäuel bildet. Indem >' c Menge an sich auf der Aufwickelspule 103 sammelndem Band 12 während des Aufwickelvorgangs zunimmt, steigt die durch die Drehung der Aufwickelspule 103 bewirkte Bandtransportgeschwindigkeit über die durch die Drehung der Transportrolle 100 bewirkte Transportgeschwindigkeit, wodurch in dem Band 12 eine Zugspannung erzeugt ** ι·»-*-) r\tn mit «4rtrw /~" nrnlittonrlinlinilviintnpmriiArJ BBrHnUv*

Diese Zugspannung übt auf die Transportrolle 100 eine Zugkraft aus, die auf den Antriebssplint 34 übertragen wird. Überschreitet diese Zugkraft die magnetische Kopplungskraft zwischen dem Zahnrad 27 und dem Zahnrad 52, so rutscht das Zahnrad 27 gegenüber dem Zahnrad 52 durch, bis die Randspannung unter den Grenzwert absinkt. In diesem Moment wird das Zahnrad 52 wieder durch das Zahnrad 27 mitgenommen und ! dbt die Aufwickelspule 103.

Die Größe der dem Grenzwert entsprechenden Kraft hängt in erster Linie von der Stärke des Magnets 65, der magnetischen Permeabilität des Magnetrings 44 und der scheibenförmigen Magneteleraente 60, 66, von der Anzahl und der Konfiguration der Zähne 50, 70 sowie von dem dazwischen befindlichen Luftspalt ab. Sind diese Parameter gewählt, so kann die dem Grenzwert entsprechende Kraft jedoch noch innerhalb änderbarer Grenzen dadurch justiert werden, daß unterschiedliche magnetische Beilagscheiben 68 mit unterschiedlichen Abmessungen verwendet werden. In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, diese Parameter für den jeweils gegebenen Fall empirisch zu bestimmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum formschlüssigen Antrieb der Transportrolle und kraftschlüssigen Antrieb der Aufwickelspule einer Bandkassette von einem gemeinsamen Motor, mit einem von einem Ritzel auf der Abtriebswelle des Motors angetriebenen ersten Zahnrad, das zwischen zwei übereinander angeordneten Tragplatten, deren eine den Motor trägt, gelagert ist, und einen Mitnehmer für die Transportrolle der auf die obere Tragplatte auflegbaren Bandkassette aufweist, einem relativ zu dem ersten Zahnrad drehbaren zweiten Zahnrad, das einen ebenfalls zwischen den Tragplatten gelagerten Mitnehmer für die Aufwickelspule antreibt, sowie einer die beiden Zahnräder miteinander kuppelnden Magnetkupplung, die einen Magnetring mit Innenverzahnung, ein innerhalb des Magnetrings angeordnetes Magnetelement mit Außenvei zahnung und einen von dem Magnetelement und dem Magnetring umschlossenen Magnet umfaß, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (27) mit einer nach oben verlängerten Hohlnabe (29) versehen ist, in der der Mitnehmer für die Transportrolle (100) als gegen Relativdrehung bezüglich des ersten Zahnrades (27) gesicherter Splint (34) gelagert ist, daß das zweite Zahnrad (52) mit einer nach unten verlängerten Hohlnabe (53) versehen ist die auf der Hohlnabe (29) des ersten Zahnrades (27) frei drehbar aufsitzt, und daß in der Magnetkupplung (26) das /-ragnetelement zwei Scheiben(60,66)umfaßt,die mildern zwischen ihnen angeordneten ringförmigen M gnet (65) drehfest auf der Hohlnabe (53) des zweiten Zahnrades (52) in Axialrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad (27,52) aufsitzen, und der die Scheiben (60, 66) umgebende Magnetring (44) an dem ersten Zahnrad (27) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne (70) an mindestens einem der Magnetelemente (60, 66) gleich ist der Anzahl der Zähne (50) des Magnetrings (44).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine unter dem unteren Magnetelement (66) angeordnete magnetische Beilagscheibe (68) zur Justierung des Magnetflusses.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlnabe (53) des zweiten Zahnrades (52) eine Nut (62) aufweist, in die die obere Scheibe (60) mit einem nach innen gerichteten Vorsprung(61) eingreift.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (65) und die untere Scheibe (66) des Magnetelements durch die von dem Magnet (65) erzeugte Magnetkraft an der oberen Scheibe (60) gehalten sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein das zweite Zahnrad (52) mit dem Mitnehmer(85) für die Aufwickelspule (103) kuppelndes Zwischenrad (55).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Splint (34) nach oben vorgespannt ist und einen Anschlag (35) aufweist, der seine Abwärtsbewegung begrenzt.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum formschlüssigen Antrieb der Transportrolle und kraftschlüssigen Antrieb der Aufwickelspule einer Bandkassette von einem gemeinsamen Motor gemäß der im 5 Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 21 651 ist eine Einrichtung vergleichbarer Gattung bekannt, wobei allerdings der kraftschlüssige Antrieb vom Motor

to auf die Aufwickelspule nicht über eine Magnetkupplung sondern über einen Federriemen erfolgt Bei derartigen Antrieben besteht erhöhte Abnutzung an den Übertragungselementen. Bei Verwendung eines Federriemens 'n Schreibmaschinen ergibt sich ferner aus der dort besonders hohen Verschmutzung die Gefahr, daß die Elastizität des Federriemens durch sich anlagernde Schmutzpartikel verändert wird, so daß auf die Antriebsrolle ein unzulässig hohes Drehmoment übertragen und das Farbband zu stark gespannt wird. Eine zu hohe Spannung führt zu einer Verringerung in der Dichte der Farbschicht und damit zu einer Verschlechterung des mit der Schreibmaschine erzeugten Schriftbildes, in extremen Fällen sogar zu einem Reißen des Farbbandes.

Ein ähnliches Problem besteht auch bei der Anordnung, wie si?> in »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Band 14, Nr. 7, Dezember 1971, Seite 2237 für Magnetbandantriebe gezeigt ist, obwohl dort das Drehmoment vom Motor auf die Aufwickelspule nicht mechanisch sondern über eine Magnetkupplung übertragen wird. Da die Magnetkupplung in der in dieser Literaturstelle gezeigten Anordnung frei liegt, ist sie wiederum der Verschmutzung ausgesetzt, die bei Farbbandkassetten für Schreibmaschinen besonders groß ist Gelangen Schmutzpartikel, bei denen es sich unter anderem um Radiergummi-Teilchen handeln kann, zwischen die Scheiben der Magnetkupplung, so ist ein Durchrutschen der Kupplung bei dem vorgesehenen Höchstdrehmoment nicht mehr gewahrleistet, und es treten die oben angegebenen nachteiligen Folgen ein.

Auch die Verwendung des aus der USA-Patentschrift 3301091 bekannten magnetischen Getriebes als magnetische Kupplung bei der gattungsgemäßen Einrichtung vermag die genannten Nachteile nicht zu beseitigen, weil auch die dort gezeigte Anordnung nach einer Seite hin offen und daher beim Einsatz in Farbbandkassetten-Antrieben in Schreibmaschinen der Verschmutzungsgef.'ihr ausgesetzt ist.

Auch die Anordnung nach der USA-Patentschrift 37 24 780 führt den Fachmann hinsichtlich der genannten Problematik nicht weiter, denn dieselbe bringt bezüglich Platzbedarf und Verschmutzungsgefahr ebenfalls keine Lösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

>5 Einrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu gestalten, daß bei dem geringen Platzbedarf, der für derartige Anordnungen in der Regel zur Verfügung steht, ein guter Schutz gegen Verschmutzung erreicht und damit die gewünschte Rutschkuppliingsfunktion

w gewährleistet wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs I ergibt den Vorteil, daß durch die im Abstand übereinanderliegenden Zahnräder und den umfangsseitig an dem ersten

« Zahnrad angebrachten Magnetring die den Magnetfluß steuernden Zähne der Magnetkupplung allseitig nach außen abgeschlossen sind, so daß sich Sehmutzpartikcl und dergleichen nicht in den l.nftspalten zwischen