DE2612019C2 - Spanneinrichtung zum selbsttätigen, lösbaren Befestigen von Spulen auf einer drehbaren Nabe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zum selbsttätigen, lösbaren Befestigen von Spulen auf einer drehbaren Nabe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zum lösbaren Befestigen von Spulen für die Aufnahme bandförmiger Aufzeichnungsträger auf drehbaren Spulentellern oder Naben sind verschiedene Konstruktionsprinzipien bekanntgeworden. Ziel einer Reihe von bekannten Anordnungen ist es, diese Befestigung selbsttätig, das heißt, ohne Betätigung eines Bedienungsorgans oder Inanspruchnahme einer Hilfskraft, zu erreichen. Derartige Anordnungen sind bequem in der Handhabung und vermindern das Risikc einer Beschädigung des Aufzeichnungsträgers, das beim Vorhandensein eines gesonderten Betätigungsorgans stets dadurch gegeben ist, daß dessen Betätigung vergessen werden kann und die dann nur lose auf der Nabe aufliegende Spule Bandlose verursacht

Eine Spanneinrichtung nach dem Gattungsbegriff ibt aus der US-PS 33 79 388 bekannt Die dort offenbarte Spanneinrichtung zur lösbaren Befestigung von Wickelträgern auf drehbaren Wickeldornen weist in einer Aufnahmetrommel mehrere Spannhebel auf, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt in radialen öffnungen der Aufnahmetrommel gelagert sind. Die bekannten Spannhebel kippen beim Aufschieben der Spule um die Achse, wenn der Spulenrand der über den Außendurchmesser der Trommel ragenden Fuß verdrängt. Ein mit einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten versehener zweiter Fuß des Spannhebels wird durch die Kraft einer Feder gegen den Spulenrand gepreßt und drückt die Gesamtanordnung gegen eine ebenfalls mit einem Reibbelag versehene Anschlagfläche. Die Drehmomentübertragung erfolgt lediglich durch Reibung an den beiden Stirnse'ten der Spule zusammen mit dem Reibbelag und den Belägen an den Spannhebeln. Nachteilig bei der bekannten Konstruktion ist, daß die radial nach innen wirkende Kraft der Feder nur eine verhältnismäßig kleine Komponente in der Wirkungsrichtung des Reibbelags erzeugt. Infolgedessen ist die Größe des übertragbaren Drehmomentes begrenzt und die Gefahr des Schlupfes zwischen Wickelträger und Wickeldorn gegeben.

Schließlich ist eine Anordnung zur selbsttätigen Lagesicherung einer Spule für Aufzeichnungsbänder bekanntgeworden (DE-AS 21 58 862), bei der Kipphebel beim Aufsetzen der Spulen auf den Spulenteller hus einer ersten stabilen Aufnahmestellung unter Überwindung eines Totpunktes in eine zweite stabile Haltestellung kippen. Die klauenartige Ausbildung der Kipphebel erfordert jedoch eine besondere Ausbildung der Spulen-Aufnahmebohrung, so daß die in großer Zahl vorhandenen genormten Bandspulen mit glatter Bohrung mit dieser Anordnung nicht zusammenwirken können. Auch müssen zur sicheren Übertragung des Dreh-

momentes von dem Spulenteller auf die Spule besondere Vorkehrungen getroffen werden. Außerdem weist die bekannte Anordnung ein hohes Eigengewicht auf, was insbesondere bei der Verwendung in tragbaren Geräten nachteilig ist

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Spanneinrichtung zum selbsttätigen, lösbaren Befestigen von Spulen auf eine drehbare Nabe gemäß dem Gattungsbegriff so auszugestalten, daß wesentlich größere Drehmomente übertragen werden können und gleichzeitig die axiale Festlegung auf der Aufnahmetrommsl erfolgt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln.

Bei einer Spindelanordnung nach der US-PS 38 40 193 sind zwar zur axialen Festlegung von Spulenkernen auf einem Aufnahmedorn Sperrklinken vorgesehen, an denen Federelemente mit radial nach außen gerichteter Federkraft angreifen, weiche die Sperrklinken bei aufgeschobenem Spulenkern in die Verriege- !ungsste'lung drücken. Diese Federeleinente greifen indessen bezüglich des Schwenkpunktes nur an viner Seite der Sperrklinken an, so daß diese zum Abziehen des Spulenkernes zuerst von Hand gegeneinander gedruckt werden müssen. Im übrigen handelt es sich dort um einen fest angeordneten Aufnahmedorn, der so gestaltet ist. daß nur Filmaufnahmespulen mit einem Signalring festgelegten Durchmessers vollständig auf den Dorn aufgeschoben werden können.

Bei einem Wickeldorn der US-PS 31 12 082 sind Federabstützungen am freien Hebelende von Spannhebeln vorgesehen. Diese Spannhebel dienen jedoch lediglich zur Zentrierung und nicht auch zur axialen Sicherung eines Spulenkerns. Infolgedessen bleibt die axiale Lage des Wickelkerns ungesichert, so daß bei einseitig wirkendem Wickelzug der Wickelkern vom Wickeldorn abwandern kann.

Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist demgegenüber den Vorteil auf, daß die durch Federanordnungen radial vorgespannten Spannhebel nach dem vollständigen Aufschieben der Wickelspule an einem Ende wieder freigegeben werden und dieses Ende als Anschlag gegen unbeabsichtigte Längsverschiebung wirkt Weiter ist vorteilhaft, daß die Spanneinrichtung für unabhängig drehbare Bandspule^ in koaxialer Anordnung verwendbar ist Schließlich ist als vorteilhaft anzusehen, daß die Verwendung genormter Spulen mit glatter Aufnahmebohrung möglich ist und große Drehmomente übertragbar sinJ.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispiden mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsmittelschnitt durch die erfindungsgemäße Spanneinrichtung;

F i g. 2 die gleiche Spanneinrichtung in gleicher Darstcüungswcisc, jedoch mit aufgesetzter Bandspule;

F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in koaxialer Anordnung, ebenfalls in Längsschnitt

Die Spanneinrichtung nach Fig. I weist eine rotationssynimetrische Nabe 1 auf, mit einer Anschlagfläche 2. auf der eine Aufnahmetrommel 3 mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel befestigt ist. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben oder auch Kleben erfolgen. Zur Gewichtsverminderung sind Nabe 1 und Aufnahmetrommel 3 aus Leichtmetall gefertigt und in die Aufnahmetronr.riel über den Umfang verteilt zahlreiche Bohrungen 4 eingebracht. Mittels Kugellager 5,6 ist die Nabe 1 auf einer (nicht dargestellten) Achse drehbar gelagert Ihr Antrieb erfolgt durch einen Riemen 8, der auf einer ringförmigen Eindrehung 7 aufliegt. Die Eindrehung 7 kann ein Zahnriemenscheibenprofil aufweisen und der Riemen 8 ein Zahnriemen sein.

In die Umfangsfläche der Aufnahmetrommel 3 sind in äquidistanter Anordnung wenigstens drei Nuten 9 zur Aufnahme von Spannhebeln 10 eingearbeitet Jeder Spannhebel 10 weist mittig eine abgesetzte Bohrung 11 auf, die am unteren Ende 12 freigebohrt ist und eine schneidenartige Ausbildung hat um ein einwandfreies Kippen des Spannhebels 10 zu gewährleisten. In der Bohrung 11 steckt eine Zylinderkopfschraube 13 mit so viel Spiel, daß der Spannhebel 10 eine begrenzte Schwenkbewegung in Richtung der Zeichnungsebene ausführen kann. Die Zylinderkopfschraube 13 ist in der Aufnahmetrommel 3 mittels einer Einpreßmutter 17 befestigt und mit flüssiger Schraubensicherung gesichert. Senkrecht zur Zeichnungsebene ist der Spannhebel 10 von den Wänden der Nut 9 geführt !:> einer Nut 14 des Spannhebels 10 ist auf einer Achse iß ein von einer nadelgelagerten Büchse 15 gebildetes Lagerelement angeordnet Die Lagebestimmung des Spannhebels 10 erfolgt durch zwei Federelemente 18 und 19 und die Zylinderkopfschraube 13. Das Federelement 18 besteht aus einem Satz Tellerfedern, deren Führung durch einen in der Aufnahmetrommel 3 beweglich gelagerten Führungsbolzen 20 erfolgt Das Federelement 19 ist eine Druckschraubenfeder. Die Schwenkbewegung des Spannhebels 10 wird durch den unteren Rand der Bohrung 11 begrenzt Durch weiteres Eindrehen oder Herausdrehen der Zylinderkopfschraube 13 in die bzw. aus der Einpreßmutter 17 kann der Überstand der Nadelbüchse 15 über die Umfangsfläche der Aufnahmetrommel 3 an einem Ende sowie die Lage einer Nase 26 am anderen Ende des Spannhebels 10 eingestellt werden.

Die Wirkungsweise der Befestigungsanordnung soll im folgenden anhand der Fi g. 2, die die glebhe Anordnung wie Fig.l zeigt jedoch mit aufgesteckter Bandspule, näher erläutert werden. In Fig.2 sind für Teile, die f." inen von F i g. 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Beim Aufstecken einer aus einem Spulenkern 21 und zwei Spulenflanschen 22 bestehenden Bandspule 23 gleitet zunächst der Spulenkern 21 über aen Außenumfang der Aufnahmetrommel 3, bis die Kante 24 der Spulenkernbohrung auf die Nadelbüchse 15 trifft. Der Überstand der Nadelbüchse 15 wird vorher zweckmäßigerweise mittels der Zylinderkopfschraube 13 so eingestellt, daß die Kante 24 sie ohne Schwierigkeiten niederdrücken kann, ohne daß der Spannhebel 10 von der Kante 24 berührt wird. Beim Überfahren der Nadelbüchse 15 wird diese radial in Richtung zur Drehachse der Spanneinrichtung gedruckt, bis der äußerste Punkt der Nadelbüchse 15 mit dem Außenumfang der Aufnahmetrommel 3 bündig ist. Dabei erfährt gleichzeitig der Spannhebel 10 eine Schwenkbewegung um eine Spitze 25 der Nase 26, da sich die Spitze 25 innen an die Kernbohrung der Bandspule 23 anlegt. Das als Druck-Schraubenfeder ausgebildete Federelement 19 wird wenig, das als Tellerfeder-Satz ausgebildete Federelement 18 mehr entsprechend dem jeweiligen Absttnd zum Augenblicksdrehpunkt (Spitze 25) zusammengedrückt. Beim Weitergleiten des Spulenkerns 21 gelangt schließlieh die Spitze 25 an eice Kante 27 der Spulenkernbohrung. Die nun folgende Auswärtsbewegung der Spit7c 25 erfolgt nun um die beiden Berührungspunkte Nadelbüchse 15 — Spulenkernbohrung als Drehpunkt im we-

sentlichen unter der Kraft der vorgespannten Druckfeder 19 und der Tellerfedern 18. Dabei erhält die Bandspule 23 eine Vortriebskomponente in Richtung zur Anschlagflächc 2, bis sie dort zur Anlage kommt. Eine Schrägfläche 28 übt dabei ständig eine Kraft auf die Bandspule 23 aus, die diese in der Endlage federnd festhält. Die einwandfreie Übertragung des notwendigen Drehmoments von der Befestigungsanordnung auf die Bandspule 23 erfolgt durch Kraftschluß der Nadelbüchsen 15 gegen die Spulenkernbohrung. Das Abnehmen der Bandspule 23 nach Gebrauch erfolgt einfach durch Abziehen in axialer Richtung, zunächst gegen den Widerstand der federnden Schrägfläche 28, bis die Spitze 25 in die Spulenkernbohrung eintaucht. Der weitere Abziehvorgang erfolgt sehr leicht infolge der rollenden Reibung der Nadelbüchsen 15 in der Kernbohrung der Bandspule 23. Nach dem Austreten der Nadelbüchsen 15 2UE der Spulenkernbohrung kehren die Spannhebel 10 in die Ausgangslage entsprechend F i g. 1 zurück und die Bandspule 23 kann ohne weiteres von der Befestigungsanordnung abgenommen werden. Die Köpfe von Schrauben 29 dienen dabei als Wegbegrenzung für die Spannhebel 10.

F i g. 3 zeigt zwei Spanneinrichtungen gemäß der Erfindung zur Verwendung in einem Magnetbandgerät mit koaxialer Anordnung der Bandspulen. In der Technik der magnetischen Speicherung von breitbandigen Signalen, insbesondere von Videosignalen, werden zunehmend Geräte mit wendeiförmiger Umschlingung des Abtastzylinders durch das Magnetband angewendet. Dabei sind Ein- und Austritt des Magnetbandes um etwa die Breite des Magnetbandes in Längsrichtung des Abtastzylinders gegeneinander versetzt Infolgedessen ergibt sich auch ein Höhenversatz der Bandführungselemente vor und nach dem Abtaster, der bei tragbaren Geräten zu einer platz- und gewichtssparenden Konstruktion mit koaxial angeordneten Bandspulen ausgenutzt werden kann. Insbesondere bei Gerätesystemen mit in einer gemeinsamen Kassette angeordneten Bandspulen ergibt sich eine elegante Lösung mit einfacher Bedienung.

Die Funktion gleicher Teile wie in den F i g. 1 und 2 ist auch in F i g. 3 gleich. Es werden hierfür daher auch die gleichen Bezugszeichen verwendet. Hinsichtlich der Gesamtanordnung ergeben sich folgende Unterschiede im Aufbau und in der Wirkungsweise:

Eine mittels der Kugellager 5, 6 auf einer zentralen Welle 30 drehbar gelagerte innere Spanneinrichtung 40 weist nahe der Anschlagfläche 2 drei um jeweils 120° versetzt angeordnete Keilschieber 41 in je einer radialen Nut der Aufnahmetrommel 3 auf. Jeder Keilschieber 41 weist an seinem äußeren Ende eine Keilfläche 42 zur Betätigung durch die Kante 24 der Bandspule 23 auf, an seinem inneren Ende eine Keüfläche 43 zur Betätigung eines Rohrschiebers 45. Der Rohrschieber wird durch (nicht dargestellte) Federn in der gezeichneten Ausgangslage gehalten. Eine Druckfeder 44 hält den Keilschieber 41 in der äußeren Endlage. Eine axial daneben angeordnete äußere Spanneinrichtung 50 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen zunächst dadurch, daß sie drehfest mit der Antriebswelle 30 verbunden ist Hierfür sind der Wellenschaft 31 und eine Nabe 51 stirnseitig gleichartig profiliert, beispielsweise genutet, und beide Teile mittels einer mit einem passenden Steg versehenen Scheibe 52 verbunden, die zusammen mit einer Abdeckhaube 53 mittels einer Schraube 54 auf der Antriebswelle 30 befestigt ist

Weiter ist die Anschlagfläche 2 der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 durch bewegliche Anschlaghebel 55 ersetzt, damit beim Aufschieben einer ersten Bandspule diese über die äußere Spanneinrichtung 50 gleiten kann und sich erst auf die innere Spanneinrichtung 40 fest auflegt. Beim Aufschieben einer Bandspule auf eine Spannanordnung nach Fig.3 gleitet diese Spule zunächst über die äußere Spanneinrichtung 50 hinweg. Dabei werden zwar die Spannhebel 10 in der weiter oben beschriebenen Weise niedergedrückt, sie gehen

ίο aber nach dem Überfahren der Nadelbüchse 15 wieder in die gezeichnete Ausgangslage zurück. Beim Auftreffen der Kante 24 (F i g. 2) der Bandspule auf die Keilfläche 42 wird der Keilschieber 41 gegen die Kraft der Druckfeder 44 radial nach innen bewegt. Dabei gleitet die innere Keüfläche 43 an einer Kegelstumpffläche 46 des Rohrschiebers 45 entlang und der Rohrschieber 45 wird zur äußeren Spanneinrichtung 50 hin bewegt

Der Anschlaghebel 55 der äußeren Spanneinrichtung 50 steht unter der Vorspannkraft einer Haarnadelfeder 56, die wie der Anschlaghebel 55 auf ein und derselben Achse 57 gelagert ist. Diese Vorspannkraft versucht den Anschlaghebel 55 so zu verdrehen, daß eine Anschlagnase 58 aus der Umfangsfläche der äußeren Spanneinrichtung 50 heraustritt Infolge der Verriegelung des Anschlaghebels 55 mit einem Zwischenhebel 59 an einer Rastkerbe 60 bleibt die Anschlagnase 58 innerhalb der Umfangi-fläche zurück. Der Zwischenhebel 59 ist au( einer Achse 61 gelagert Eine um die Achse 6t geschlungene Haarnadelfeder 62 hält den Zwischenhebel 59 so, daß der Anschlaghebel 55 in der Rastkerbe 60 des Zwischenhebels 59 eingerastet bleibt.

Die Bewegung des Rohrschiebers 45 beim Aufsetzer einer Bandspule bewirkt eine geringe Verdrehung des Zwischenhebels 59. Die Verrastung der beiden Hebel 55, 59 wird gelöst Der Anschlaghebel 55 springt radial nach außen, bis ein Anschlagfinger 64 auf eine Rastnase 63 trifft Die Änschiagnase 55 des Anschiaghebels 55 ragt dann über die Umfangsfläche der äußeren Spann einrichtung 50 und dient als Anschlag für eine zweite aul die Spannanordnung aufzubringende Bandspule.

Beim Abnehmen der Bandspulen wird zunächst die zuletzt aufgebrachte entfernt Beim Abziehen der au der inneren Spanneinrichtung 40 aufgebrachten Band spule stößt eine Kante der Bandspule gegen eine Schrägfläche 65 der Anschlagnase 58. Da bereits wäh rend des Abhebens der Bandspule von der Anschlagflä ehe 2 die Keilschieber 41 unter der Kraft der Druckfe dem 44 und der Rohrschieber 45 unter der Einwirkung von (nicht dargestellten) Federn wieder in ihre Aus

so gangslagen zurückkehren, kann die Kante der Bar-ispu Ie den Anschlaghebel 55 so weit nach innen drücken daß der Zwischenhebel 59 wieder an der Rastkerbe 6( einrastet und den Anschlaghebel festhält. Nach den vollständigen Abziehen der Bandspule ist die Spannan Ordnung wieder aufnahmebereit für einen Satz neue Bandspulen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Spanneinrichtung zum selbsttätigen, lösbaren Befestigen von Spulen auf einer drehbaren Nabe, mit mehreren axial ausgerichteten, um eine mittige Abstützung kippbaren Spannhebeln in äquidistanter Anordnung am Umfang einer Aufnahmetrommel, deren Außendurchmesser dem Bohrungsdurchmesser der Spule entspricht und der eine das Aufschieben der Spule begrenzende Anschlagfläche zugeordnet ist, wobei beim Aufschieben der Spule das zunächst liegende erste Ende und beim Weiterschieben das zweite Ende des Spannhebels überfahren und dann das zuerst überfahrene Ende freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß nahe jedem Ende jedes Spannhebels (10) ein Federelement (18,19) mit radial nach außen gerichteter Federkraft und in der Mitte des Spannhebels eine Abstützung (/"yfinderkopfschraube 13) in Gegenrichtung angreifen und daß am zweiten Ende jedes Spannhebels ein in Auf- bzw. Abschieberichtung der Spule umlaufendes Lagerelement (Nadelbüchse 15) angeordnet ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Eride des Spannhebels (10) an seiner der aufgeschobenen Spule zugewandten Seite eine zur Anschlagfläche (2) hinweisende Schrägfläche (28) aufweist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Federelemente (18, 19) einstellbar is:

4. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum Befestigen von zwei: .ngs der Nabenachse anzuordnenden Spulen, gekennzeichnet durch die Kintereinanordnung von zwei Kränzen von Spannhebeln, wobei die Anschlagfläche für die zweite Spule von radial beweglich angeordneten Anschlaghebeln (55) mit zwischen den Kränzen liegender Anschlagstellung gebildet ist und daß Mitte! vorgesehen sind, die nach dem Aufschieben der ersten Spule die Anschlaghebel (55) aus einer Ruhesteilung in die radial außenliegende Anschlagstellung überführen.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens einen radial bewegbaren Keilschieber (41) nahe der Anschlagfläche (2) für die erste Spule, dessen radial äußeres Ende mit einer Keilfläche (42) versehen ist zum Zusammenwirken mit der frontseitigen Kante der Spulenkernbohrung und durch ein in Achsrichtung der Nabe wirkendes Übertragungselement (Rohrschieber 45), dessen eine Stirnfläche (Kegelstumpffläche 46) abgeschrägt ist zum Zusammenwirken mit dem entsprechend abgeschrägten radial inneren Ende des Keilschiebers (41) und dessen zweite Stirnseite auf zweiseitige Verriegelungshebel (Zwischenhebel 59) für die Anschlaghebel (55) wirkt, derart, daß beim Aufschieben der ersten Spule die Verriegelung der Anschlaghebel (55) freigegeben wird und diese aus ihrer Ruhestellung in die eine Ansehlagstellung gelangen.

6. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaghebel (55) eine Anschlagnase (58) aufweisen, deren zur Anschlagfläche (2) der ersten Spule weisende Fläche als Schrägfläche (65) zum Zusammenwirken mit der Kernbohrungskante der Spule (23) ausgebildet ist.

7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 4

bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungshebel (Zwischenhebe! 59) eine der Verriegelung dienende erste Anschlagfläche (Rastkerbe 60) und im radialen Abstand von dieser eine zweite Anschlagfläche (Anschlagfinger 63) und zwischen diesen Anschlagflächen eine Gleitfläche mit einer derartigen Neigung aufweisen, daß in Anschlagstellung der Anschlaghebel (55) die Verriegelungshebel (Zwischenhebel 59) von dem Übertragungselement (Rohrschieber 45) abgehoben sind.