DE9101648U1

DE9101648U1 - Drive belt corner guide roller with structured inner surface for a data cartridge

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Publication number: DE9101648U1
Application number: DE9101648U
Authority: DE
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1991-05-02
Anticipated expiration: 2001-02-14
Also published as: KR0121429Y1; KR910017311U; JPH0521379U

Description

U.Z.: A 941 GM-DE
Case: 44805GEW6AUZ: A 941 GM-DE
Case: 44805GEW6A

Minesota Mining & Manufacturing Co. St. Paul, Minnesota, USAMinesota Mining & Manufacturing Co. St. Paul, Minnesota, USA

Treibriemen-Eckführungsroile mit strukturierter Innenfläche für eine DatenkassetteDrive belt corner guide roller with structured inner surface for a data cartridge

BeschreibungDescription

Die Erfindung befaßt sich mit Führungsrollen zum Führen eines Treibriemens einer Spulen-zu-Spulen-Datenbandkassette. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Treibriemen-Führungsrollen, die texturierte Innenflächen haben, um die Reibung zwischen jeder Rolle und ihrem Drehzapfen zu steuern. Die riemengetriebene Daten-Bandkassette von Von Behren, US-PS 3,692,255 ist zu einer Standardschnittstelle bei Rechnern geworden, wobei eine schnelle Beschleunigung und Verlangsamung des Bandes erforderlich ist. Bei diesen Spulen-zu-Spulen-Bandkassetten verläuft ein elastischer Treibriemen längs einer Riemenbahn um Eckführungsrollen, die in der Nähe der Bandspulen angeordnet sind, und der Treibriemen berührt das Band auf den Spulen und bewegt das Band von der einen Spule zu der anderen. Eine Bandbahn ist zwischen den Spulen und längs eines Randes der Kassette über einen ausgeschnittenen AbschnittThe invention relates to guide rollers for guiding a drive belt of a reel-to-reel data tape cartridge. More particularly, the invention relates to drive belt guide rollers having textured inner surfaces to control the friction between each roller and its pivot. The belt-driven data tape cartridge of Von Behren, U.S. Patent No. 3,692,255, has become a standard interface in computers where rapid acceleration and deceleration of the tape is required. In these reel-to-reel tape cartridges, a flexible drive belt runs along a belt path around corner guide rollers located near the tape reels, and the drive belt contacts the tape on the reels and moves the tape from one reel to the other. A tape path is between the reels and along one edge of the cartridge over a cut-out section

vorgesehen, der einen Zugang zu dem Band mittels eines Wandlers, wie eines magnetischen Lese/Schreibkopfes gestattet, welcher ein Teil eines Bandantriebs ist, der mit der Kassette zusammenarbeitet. Die Bandbahn ist durch einen Führungsstift, ein Paar von Bandführungen und bei einigen Kassetten durch ein Paar von Führungsstiften bestimmt, wie das ursprünglich in US-PS 4,221,348 von Moeller angegeben ist. Ein Bandführungsstift ist zwischen jeder Spule und der benachbarten Bandführung angeordnet, um das Band von der geradlinig verlaufenden Bahn zwischen dem Bandvorrat auf der Spule und der Bandführung abzulenken. Hierdurch wird die Reibschlußverbindung zwischen dem Band und dem Bandführungsstift erhöht, wenn die Menge des auf die Spule aufgewickelten Bandes größer wird. Ferner wird hierdurch eine Unterstützung dahingehend erreicht, daß sich eine konstante Bandspannung am Magnetkopf aufrecht erhalten läßt.which allows access to the tape by a transducer such as a magnetic read/write head, which is part of a tape drive that cooperates with the cassette. The tape path is defined by a guide pin, a pair of tape guides, and in some cassettes a pair of guide pins, as originally disclosed in U.S. Patent No. 4,221,348 to Moeller. A tape guide pin is disposed between each reel and the adjacent tape guide to deflect the tape from the straight path between the tape supply on the reel and the tape guide. This increases the frictional engagement between the tape and the tape guide pin as the amount of tape wound onto the reel increases. It also assists in maintaining a constant tape tension at the magnetic head.

Riemengetriebene Bandkassetten müssen unter Bedingungen mit minimaler Bandspannung arbeiten können und zugleich müssen die günstigsten Antriebskraftbedingungen eingehalten werden. Die Bandspannung darf nicht unter einen gewissen Wert fallen, wenn das Band von der Spule zu der Spule läuft oder der Kontakt zwischen dem Schreib/Lesekopf und dem Band muß ausreichend sein. Die minimale verfügbare Bandspannung sollte bei üblichen Betriebsgrenzbedingungen so hoch wie möglich sein, um das Arbeiten der Kassette zu begünstigen. In ähnlicher Weise sollte die maximal erforderliche Antriebskraft so gering wie möglich sein, um den Kassettenbetrieb innerhalb der Leistungsgrenzen des Antriebsmotors so günstig wie möglich zu gestalten, wobei verhindert werden sollte, daß die Antriebskraft einen spezifischen Wert überschreitet. Diese Parameter hängen von der Reibung in der Kassette ab, so daß alle Reibungen verursachende Teile kontrolliert werden müssen. In AbweichungBelt-driven tape cartridges must be able to operate under conditions of minimum tape tension while maintaining the most favorable driving force conditions. The tape tension must not fall below a certain value when the tape moves from reel to reel or the contact between the read/write head and the tape must be sufficient. The minimum available tape tension should be as high as possible under normal operating conditions to favor the operation of the cartridge. Similarly, the maximum required driving force should be as low as possible to make the cartridge operation as favorable as possible within the performance limits of the drive motor while preventing the driving force from exceeding a specific value. These parameters depend on the friction in the cartridge, so all parts causing friction must be controlled. In deviation

von anderen Schnittstellen in der Kassette, wie die Band-Bandführungsschnittstelle, die Schnittstelle zwischen der Treibrolle und dem Drehzapfen und die Schnittstelle zwischen der Spule und dem Drehzapfen, an denen die Reibung so gering wie möglich sein sollte, ist bei der Eckführungsrolle eine Reibung erforderlich, um eine Bandspannung zu erzeugen. Wenn diese Reibung nicht innerhalb vorgegebener Bereiche konstant gehalten wird, kann die Bandkassette nicht zuverlässig arbeiten.Unlike other interfaces in the cassette, such as the tape-tape guide interface, the interface between the capstan and the pivot pin, and the interface between the spool and the pivot pin, where friction should be as low as possible, the corner guide roller requires friction to create tape tension. If this friction is not kept constant within specified ranges, the tape cassette cannot operate reliably.

Eine Methode zum Erzeugen einer Bandspannung ist jene, bei der ein Widerstand auf den Treibriemen aufgebracht wird. Frühere Vorschläge, bei denen der Treibriemen direkt mit einer Art Bremse beaufschlagt wird, um eine Gleitreibung zu erzeugen, wie dies in US-PS 3,620,473 angegeben ist, haben sich im Hinblick auf den Verschleiß des Riemens und der Bildung von Abfallstoffen in der Kassette als unzweckmäßig erwiesen. Die Schwierigkeit des Erzielens einer ausreichend kontrollierbaren Reibung zwischen einer Eckführungsrolle und ihrem Drehzapfen trotz einer Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Rollbewegung der Rolle ist in US-PS 4,102,516 angegeben. Die Vorrichtung nach dieser Patentschrift befaßt sich mit dieser Problematik, und es kommt eine vorbelastete Unterlegscheibe zum Einsatz, welche die Führungsrollennabe berührt und einen Widerstand auf die Rolle aufbringt. Hierbei sind jedoch zusätzliche Bauteile bei der Bandkassette erforderlich, wodurch die Kassette komplizierter wird und sich Schwierigkeiten bei ihrer Herstellung ergeben. Zusätzlich kann die Vorbelastung der Unterlegscheibe sich zeitabhänig in unkontrollierter Weise ändern, und Fallversuche haben gezeigt, daß eine solche Kassette keine ausreichende Haltbarkeit hat.One method of creating tape tension is by applying resistance to the drive belt. Previous proposals in which some type of brake is applied directly to the drive belt to create sliding friction, as taught in U.S. Patent No. 3,620,473, have proven to be impractical in terms of wear of the belt and the formation of waste in the cassette. The difficulty of achieving sufficiently controllable friction between a corner guide roller and its pivot while maintaining a smooth rolling motion of the roller is taught in U.S. Patent No. 4,102,516. The device of that patent addresses this problem and uses a preloaded washer which contacts the guide roller hub and applies resistance to the roller. However, this requires additional components in the tape cassette, which adds complexity to the cassette and creates difficulties in its manufacture. In addition, the preload of the washer can change in an uncontrolled manner over time, and drop tests have shown that such a cassette does not have sufficient durability.

In US-PS 4,474,342 ist eine riemengetriebene Bandkassette angegeben, bei der eine der Bandführungsrollen mittels ei-US-PS 4,474,342 describes a belt-driven tape cassette in which one of the tape guide rollers is

ner Feder gelagert ist, welche die Führungsrolle in eine Richtung vorbelastet, um die Treibriemenbahn zu verlängern und eine Spannung auf den Treibriemen aufzubringen. Jedoch hat eine solche Kassette eine relativ komplizierte Treibriemenbahn. Ferner bildet die Feder eine zusätzliche Unterbaugruppe in der Bandkassette, und die Federvorbelastungscharakteristika der Feder können sich in unkontrollierter Weise über die Zeit hinweg ändern.a spring that biases the guide roller in one direction to extend the belt path and apply tension to the belt. However, such a cassette has a relatively complicated belt path. Furthermore, the spring forms an additional subassembly in the tape cassette, and the spring bias characteristics of the spring can change in an uncontrolled manner over time.

Eine gegenwärtige Methode zum Aufbringen eines Widerstandes auf den Treibriemen ist das Texturieren der Bohrung der Führungsrolle, um eine Reibung zwischen der Führungsrolle und dem Drehzapfen zu erzeugen. Die Texturierung wird durch die Bildung von Verstärkungsrippen im Guß mit Hilfe des Sand- oder Glasblasens eines Formkernstifts erzeugt (dies wird nachstehend als Sandstrahlbehandlung bezeichnet ), und dann wird die Führungsrolle um den Kernstift ausgeformt. Bei dieser Sandstrahltechnik werden Körner von abtragenden Teilchen wie Siliciumcarbid oder Aluminiumoxid, von einer Düse abgegeben und werden auf die Oberfläche des Formkernstifts unter einem vorbestimmten Winkel gerichtet. Die Eigenschaften der erhaltenen Textur sind eine Funktion der Größe, Form und der Zusammensetzung der abtragend wirkenden Teilchen, des Winkels, unter welchem die Teilchen auf die Kernstiftoberfläche auftreffen, und der mittleren Geschwindigkeit der Teilchen, wenn sie auf die Kernstiftoberfläche auftreffen. Die mittlere Geschwindigkeit ist direkt durch den Düsendruck bestimmt. Die erhaltene Textur umfaßt zahlreiche unregelmäßig verteilte Vertiefungen, die durch das Auftreffen der einzelnen, abtragend wirkenden Teilchen hervorgerufen werden. Da die Teilchen härter als die zu behandelnde Oberfläche sind, umfaßt die behandelte Kernstiftoberfläche eine Vielzahl von kleinen und unregelmäßig ausgebildeten Taschen oder Vertiefungen. Obgleich bei diesem Verfahren ein ge-A current method of applying drag to the drive belt is to texturing the bore of the idler to create friction between the idler and the pivot. The texturing is created by forming reinforcing ribs in the casting by sand or glass blowing a mold core pin (hereinafter referred to as sand blasting) and then the idler is molded around the core pin. In this sand blasting technique, grains of abrasive particles, such as silicon carbide or aluminum oxide, are discharged from a nozzle and are directed onto the surface of the mold core pin at a predetermined angle. The properties of the resulting texture are a function of the size, shape and composition of the abrasive particles, the angle at which the particles impact the core pin surface and the average velocity of the particles as they impact the core pin surface. The average velocity is directly determined by the nozzle pressure. The resulting texture includes numerous irregularly distributed depressions caused by the impact of the individual, abrasive particles. Since the particles are harder than the surface to be treated, the treated core pin surface includes a large number of small and irregularly formed pockets or depressions. Although this process requires a certain amount of

wünschter Wert für eine Führungsrollenreibung erzielbar ist, sind die Kernstifte und die erhaltenen Führungsrollen, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, unregelmäßig, und die darauf gebildeten Muster lassen sich nicht gleichbleibend von Rolle zu Rolle wiederholen. Als Folge hiervon haben Kassetten, welche Rollen gemäß diesem Verfahren haben, eine starke Variierung bei der Bandspannung im Betriebszustand.Although a desired value for guide roller friction can be achieved, the core pins and the resulting guide rollers manufactured by this process are irregular and the patterns formed thereon cannot be consistently repeated from roll to roll. As a result, cassettes having rollers manufactured by this process have a large variation in tape tension in the operating state.

Teile der vorhandenen Bandkassetten zeigen einen einfachen und zuverlässigen Weg zur steuernden Beeinflussung des Widerstandes auf den Treibriemen auf, um diese Veränderungen beim mechanischen Arbeiten der Kassette soweit wie möglich zu reduzieren. Es besteht ein Bedürfnis nach einer riemengetriebenen Bandkassette, bei der der Widerstand weniger von der Bandgeschwindigkeit als bei den vorhandenen Kassetten abhängig ist, um eine günstigere minimale Bandspannung bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten sowie geringere maximale Antriebskräfte bei hohen Bandgeschwindigkeiten zu erzielen. Auch besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren zum Herstellen solcher Führungsrollen, bei dem die Eigenschaften der Rollen zuverlässig wiederholbar verwirklicht werden können, wobei die Eigenschaften von Rolle zu Rolle im wesentlichen gleichbleibend sind.Parts of the existing tape cassettes show a simple and reliable way of controlling the resistance on the drive belt in order to reduce these changes in the mechanical operation of the cassette as much as possible. There is a need for a belt-driven tape cassette in which the resistance is less dependent on the tape speed than in the existing cassettes in order to achieve a more favorable minimum tape tension at low tape speeds and lower maximum drive forces at high tape speeds. There is also a need for a method of manufacturing such guide rollers in which the properties of the rollers can be reliably realized in a repeatable manner, with the properties being essentially constant from roll to roll.

Eine riemengetriebene, Spulen-zu-Spulen-Magnetband-Datenkassette nach der Erfindung umfaßt Eckführungsrollen, welche den Widerstand steuern, wenn sie den Treibriemen führen, um das Magnetband zu spannen und die Variationsmöglichkeiten der Bandspannung während des mechanischen Arbeitens der Kassette weitgehend einzuschränken. Das Leistungsverhältnis wird verbessert, da der Führungsrollenwiderstand weniger von der Bandgeschwindigkeit abhängig ist. Hierdurch lassen sich höhere minimale Bandspannungen bei niedrigenA belt-driven reel-to-reel magnetic tape data cartridge according to the invention includes corner guide rollers which control the resistance as they guide the drive belt to tension the magnetic tape and greatly limit the variation in tape tension during mechanical operation of the cartridge. The performance ratio is improved because the guide roller resistance is less dependent on the tape speed. This allows higher minimum tape tensions at low

Bandgeschwindigkeiten und niedrigere maximale Antriebskräfte bei hohen Bandgeschwindigkeiten erzielen. Jede Führungsrolle ist ein im wesentlichen zylindrisches Element, welches zwei Endflächen, eine äußere zylindrische Fläche und eine innere zylindrische Fläche hat. Die innere zylindrische Fläche bildet eine axiale Mittelbohrung in der Führungsrolle, mittels der die Führungsrolle auf dem zugeordneten Drehzapfen angebracht ist. Die innere zylindrische Fläche ist texturiert, wodurch die Führungsrolle eine gesteuerte, vorbestimmte Reibungsgröße zwischen dieser Fläche und dem Drehzapfen bereitstellt. Hierdurch erhält man eine vorbestimmte Widerstandsgröße für den Treibriemen, um die Veränderungen der Bandspannung während des Arbeitens möglichst klein zu halten, wodurch sich das Leistungsverhalten der Bandkassette beträchtlich verbessern läßt.tape speeds and lower maximum drive forces at high tape speeds. Each idler is a generally cylindrical member having two end surfaces, an outer cylindrical surface and an inner cylindrical surface. The inner cylindrical surface defines an axial center bore in the idler by which the idler is mounted on the associated pivot pin. The inner cylindrical surface is textured, whereby the idler provides a controlled, predetermined amount of friction between this surface and the pivot pin. This provides a predetermined amount of resistance to the drive belt to minimize changes in tape tension during operation, thereby significantly improving the performance of the tape cassette.

Nach der Erfindung wird eine gesteuerte Textur oder Strukturierung an der inneren zylindrischen Fläche der Führungsrolle vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die innere zylindrische Fläche der Führungsrolle mit einer gesteuerten Textur von Kratern dadurch ausgebildet, daß man die Rolle um einen Formkernstift ausformt, um die Führungsrolle herzustellen. In bevorzugter Weise wird eine thermoplastische Masse, wie Polyacetal, in einen Formhohlraum um den Formkernstift eingespritzt. Die gesteuerte Textur wird auf den Formkernstift aufgeprägt, indem man Bearbeitungstechniken, wie die elektrische Entladung, einsetzt. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden stehenbleibende Rücken auf der inneren zylindrischen Fläche der Führungsrolle, vorzugsweise durch das Ausformen ausgebildet, obgleich auch eine maschinelle Bearbeitung zur Anwendung kommen kann. Wenn diese Führungsrolle ausgeformt wird, wird die Grundfiguration mit dem stehenbleibenden Rücken auf dem Formkernstück, Vorzugs-According to the invention, a controlled texture or patterning is provided on the inner cylindrical surface of the guide roller. In a preferred embodiment, the inner cylindrical surface of the guide roller is formed with a controlled texture of craters by molding the roller around a mold core pin to produce the guide roller. Preferably, a thermoplastic mass such as polyacetal is injected into a mold cavity around the mold core pin. The controlled texture is impressed on the mold core pin using machining techniques such as electrical discharge. In another preferred embodiment, permanent ridges are formed on the inner cylindrical surface of the guide roller, preferably by molding, although machining may also be used. When this guide roller is molded, the basic configuration with the permanent ridge on the mold core piece, preferably

weise unter Verwendung einer Entladebearbeitung, ausgebildet. wise using a discharge machining process.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawing. In this drawing:

Fig. 1 eine Draufsicht einer riemengetrieFig. 1 a plan view of a belt transmission

benen Datenbandkassette mit Führungsrollen nach der Erfindung,data tape cassette with guide rollers according to the invention,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer FührungsFig. 2 a sectional view of a guide

rolle von Figur 1 längs der Linie 2-2, welche eine texturierte Innenfläche hat,roll of Figure 1 along line 2-2, which has a textured inner surface,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer alternatiFig. 3 a sectional view of an alternative

ven Ausführungsform einer Führungsrolle nach der Erfindung,ven embodiment of a guide roller according to the invention,

Fig. 4A und 4B schematische Ansichten zur Verdeutlichung der Führungsrolleninnenfläche, die 32 stehenbleibende Rücken hat,Fig. 4A and 4B are schematic views to illustrate the guide roller inner surface, which has 32 stationary ridges,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer FühFig. 5 is a schematic view of a guide

rungsrolleninnenfläche, die 64 stehenbleibende Rücken hat,inner surface of the roller, which has 64 standing backs,

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer FühFig. 6 is a schematic view of a guide

rungsrolleninnenfläche, die 128 stehenbleibende Rücken hat,inner surface of the roller, which has 128 standing backs,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines FormkernFig. 7 a side view of a mold core

stifts, der eine texturierte Oberfläche hat, die durch eine Entladebearbeitung nach der Erfindung erzeugt wird,pin having a textured surface produced by a discharge machining according to the invention,

Fig. 8 ein Photo eines Teils der texturierFig. 8 a photo of a part of the textured

ten Oberfläche des Formkernstifts nach Figur 7,surface of the mold core pin according to Figure 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines FormkernFig. 9 a side view of a mold core

stifts, der eine texturierte Fläche mit stehenbleibenden Rücken hat, die mittels einer Entladebearbeitung nach der Erfindung hergestellt ist,pin having a textured surface with a standing back, which is produced by means of a discharge machining according to the invention,

Fig. 1OA, 1OB und IOC Diagramme zum Vergleichen der Widerstandseigenschaften der Führungsrollen gemäß den beiden bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung und jenen von an sich bekannten Führungsrollen, Fig. 1OA, 1OB and 1OC diagrams for comparing the resistance properties of the guide rollers according to the two preferred embodiments of the invention and those of known guide rollers,

Fig. HA, HB und HC Diagramme zum Vergleichen der Verteilung der Antriebskraft der Datenbandkassetten der Beispiele, welche Führungsrollen gemäß den beiden bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung haben, und jenen bei Datenbandkassetten mit an sich bekannten Führungsrollen, undFig. HA, HB and HC are diagrams for comparing the distribution of the drive force of the data tape cassettes of the examples which have guide rollers according to the two preferred embodiments of the invention and those of data tape cassettes with known guide rollers, and

Fig. 12 eine Schnittansicht einer mittelsFig. 12 is a sectional view of a

Sandstrahlen behandelten Oberfläche in Figur 12A und eine SchnittansichtSandblasted surface in Figure 12A and a sectional view

einer mittels einer elektrischen Entladebearbeitung behandelten Oberfläche, die in Figur 12B gezeigt ist.a surface treated by electrical discharge machining, shown in Figure 12B.

In den Figuren der Zeichnung ist eine Kassette gezeigt, die in einem Aufzeichnungs- und oder Wiedergabegerät eingesetzt wird, das nachstehend als ein Bandlaufwerk (nicht gezeigt) bezeichnet wird. Das Bandlaufwerk umfaßt üblicherweise einen Tragrahmen, welcher ein horizontales Kassettentragdeck einschließt, das einen magnetischen Wandler oder einen Aufzeichnungskopf trägt, und das in hängender Anordnung einen Umkehrmotor trägt. Die Welle des Antriebsmotors geht durch eine Antriebswelle und trägt diese über dem Tragdeck. Längliche Führungen positionieren eine Kassette auf dem Tragdeck. Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Bandkassette, die Eckführungsrollen nach der Erfindung hat. Die Kassette 10 umfaßt ein dünnes, im allgemeinen viereckförmig gestaltetes Gehäuse, welches von einer Grundplatte 12 und einem Deckteil (nicht gezeigt) gebildet wird.In the drawing figures, a cassette is shown for use in a recording and/or reproducing apparatus, hereinafter referred to as a tape drive (not shown). The tape drive typically comprises a support frame which includes a horizontal cassette support deck which carries a magnetic transducer or recording head and which supports a reversible motor in suspended configuration. The shaft of the drive motor passes through a drive shaft and carries it above the support deck. Elongated guides position a cassette on the support deck. Figure 1 shows a plan view of a tape cassette having corner guide rollers according to the invention. The cassette 10 comprises a thin, generally square-shaped housing formed by a base plate 12 and a deck member (not shown).

In der Kassette 10 sind zwei Bandspulen 16, 18 frei drehbeweglich auf zugeordneten Bandspulenzapfen 20, 22 gelagert, welche in die Grundplatte 12 eingedrückt sind. Führungen 24 und 26 sind an der Grundplatte 12 ausgebildet und führen das Magnetband 28 so und von den zugeordneten Bandspulen 16, 18. Ein Führungsstift 30 ist auf der Grundplatte 12 zwischen den beiden Bandführungen 24, 26 angeordnet und unterstützt die Bandführungen 24, 26 beim Führen des Magnetbandes 28. Zwei Bandführungsstifte 32, 34 sind an der Grundplatte 12 in der Nähe der zugeordneten Bandführungen 24, 26 angebracht. Eine Öffnung (nicht gezeigt) verläuft in einer vorderkantigen Wand der KassetteIn the cassette 10, two tape reels 16, 18 are mounted so as to be freely rotatable on associated tape reel pins 20, 22, which are pressed into the base plate 12. Guides 24 and 26 are formed on the base plate 12 and guide the magnetic tape 28 to and from the associated tape reels 16, 18. A guide pin 30 is arranged on the base plate 12 between the two tape guides 24, 26 and supports the tape guides 24, 26 in guiding the magnetic tape 28. Two tape guide pins 32, 34 are attached to the base plate 12 near the associated tape guides 24, 26. An opening (not shown) runs in a front edge wall of the cassette

10 etwa in der Mitte der Längserstreckung der Kantenwand, um einen Zugang für die Antriebsrolle des Bandantriebs zu haben. Diese Kantenwand ist auch mit einem ausgenommenen Abschnitt 38 für den Zugang zu dem Magnetband 28 mittels eines magnetischen Aufzeichnungskopfes ausgebildet. Eine Tür (nicht gezeigt) verschließt den ausgeschnittenen Abschnitt 38, wenn die Kassette 10 nicht im Gebrauchszustand ist.10 approximately midway along the length of the edge wall to provide access for the drive roller of the tape drive. This edge wall is also formed with a cut-out portion 38 for access to the magnetic tape 28 by means of a magnetic recording head. A door (not shown) closes the cut-out portion 38 when the cassette 10 is not in use.

Das Band 28 ist in Windungen auf die Bandspulen 26, 28 in Gegenrichtungen um ihre Achsen gewickelt. Eine Bandführungsbahn zwischen den Spulen 16, 18 wird durch Bandführungen 24, 26 und den Bandführungsstift 30 zusätzlich zu den beiden Bandführungsstiften 32, 34 bestimmt. Eine Bandführung 24 ist längs der Vorderkantenwand der Kassette 10 auf einer Seite des ausgeschnittenen Abschnitts 38 vorgesehen, und die andere Bandführung 26 und der Führungsstift 30 sind längs der Randwand auf der gegenüberliegenden Seite des ausgeschnittenen Abschnitts 38 angeordnet. Ein Bandführungsstift 32 ist zwischen der Bandspule 16 und der benachbarten Bandführung 24 angeordnet, und ein weiterer Bandführungsstift 34 ist zwischen der Bandspule 18 und der benachbarten Bandführung 26 angeordnet.The tape 28 is wound in turns on the tape reels 26, 28 in opposite directions about their axes. A tape guide path between the reels 16, 18 is defined by tape guides 24, 26 and the tape guide pin 30 in addition to the two tape guide pins 32, 34. One tape guide 24 is provided along the leading edge wall of the cassette 10 on one side of the cut-out portion 38, and the other tape guide 26 and the guide pin 30 are arranged along the edge wall on the opposite side of the cut-out portion 38. A tape guide pin 32 is arranged between the tape reel 16 and the adjacent tape guide 24, and another tape guide pin 34 is arranged between the tape reel 18 and the adjacent tape guide 26.

Das Magnetband 28 wird von der einen Spule zu der anderen Spule mittels eines Antriebssystems getrieben, welches eine Treibrolle 42 umfaßt, die frei drehbeweglich auf einem Treibrollenzapfen 44 gelagert ist. Die Treibrolle 42 treibt einen Treibriemen 46 an, der um die Eckführungsrollen 48, 50 und die Bandspulen 16, 18 geht. Die Führungsrollen 48, 50 führen den Treibriemen 46 und sind auf Führungsrollen-Drehzapfen 52, 54 drehbar gelagert, die auf der Grundplatte 12 angebracht sind. Die Drehzapfen 52, 54 sind in typischer Weise aus poliertem, gehärtetem Stahl hergestellt.The magnetic tape 28 is driven from one reel to the other reel by a drive system which includes a drive roller 42 which is freely rotatably mounted on a drive roller journal 44. The drive roller 42 drives a drive belt 46 which passes around the corner guide rollers 48, 50 and the tape reels 16, 18. The guide rollers 48, 50 guide the drive belt 46 and are rotatably mounted on guide roller pivots 52, 54 which are mounted on the base plate 12. The pivots 52, 54 are typically made of polished, hardened steel.

Der Treibriemen 46 ist dünn, endlos, flexibel und elastisch. Er verläuft längs der Riemenbahn um die Treibrolle 42 und die Eckführungsrollen 48, 50 und berührt das Band 28 an den Bandspulen 16, 18. Die ungestreckte Länge des Treibriemens 46 ist kleiner als die Länge der Riemenbahn. Wenn daher der Riemen 46 um die Führungsbahn gestreckt wird, wird eine Bandspannung erzeugt, welche eine Reibschlußkraft oder eine seitliche Belastung zwischen den Führungsrollen 48, 50 und den zugeordneten Drehzapfen 52, 54 sowie zwischen dem Riemen 46 und den Bandspulen 16, 18 erzeugt. Die Reibschlußkraft drückt auch die Bandlagen aufeinander, um den Schlupf zwischen den Bandlagen, die auf die Bandspulen 16, 18 gewickelt sind, herabzusetzen und ein beabsichtigtes Abspulen des Bandes 28 von der Vorratsspule zu vermeiden. Da die Reibschlußkraft von der Riemenspannung abhängig ist, sind die Bandspannung und die Antriebskraft von der Riemenspannung abhängig.The drive belt 46 is thin, endless, flexible and elastic. It runs along the belt path around the drive pulley 42 and the corner guide pulleys 48, 50 and contacts the tape 28 at the tape reels 16, 18. The unstretched length of the drive belt 46 is less than the length of the belt path. Therefore, when the belt 46 is stretched around the guide path, a belt tension is created which creates a frictional force or side load between the guide pulleys 48, 50 and the associated pivots 52, 54 and between the belt 46 and the tape reels 16, 18. The frictional force also presses the tape layers together to reduce slippage between the tape layers wound on the tape reels 16, 18 and to prevent deliberate unwinding of the tape 28 from the supply reel. Since the frictional force depends on the belt tension, the belt tension and the drive force depend on the belt tension.

Die Riemenführungsrollen 48, 50 sind an gegenüberliegenden Ecken der Kassettengrundplatte 12 längs einer rückseitigen Randwand parallel zu der vorderseitigen Randwand angeordnet, welche den ausgeschnittenen Abschnitt 38 hat. Die Führungsrollen 48, 50 sind auf Rollendrehzapfen 52, 54 jeweils gelagert und sind derart ausgelegt, daß sie einen vorbestimmten von Null abweichenden Reibungskoeffizienten haben, um einen vorbestimmten Reibschluß zwischen der jeweiligen Führungsrolle 48, 50 und dem zugeordneten Drehzapfen 52, 54 zu verwirklichen. Dieser Reibschluß bringt eine vorbestimmte Reibungswiderstandskraft auf den Treibriemen 46 auf, wenn dieser an den Führungsrollen 48, 50 vorbeigeht, um eine vorbestimmte Spannungsabnahme zwischen den Bandspulen 16, 18 bereitzustellen. Die Reibung an jeder Führungsrolle 48, 50 und somit der Riemenspannung als Differenz ist eine Funktion von: (1) den Kunststoffma-The belt guide rollers 48, 50 are disposed at opposite corners of the cassette base plate 12 along a rear edge wall parallel to the front edge wall having the cut-out portion 38. The guide rollers 48, 50 are supported on roller pivots 52, 54, respectively, and are designed to have a predetermined non-zero coefficient of friction to provide a predetermined frictional engagement between the respective guide roller 48, 50 and the associated pivot 52, 54. This frictional engagement applies a predetermined frictional resistance force to the drive belt 46 as it passes the guide rollers 48, 50 to provide a predetermined tension drop between the tape reels 16, 18. The friction on each guide roller 48, 50, and hence the belt tension difference, is a function of: (1) the plastic materials

terialeigenschaften, der Oberflächentextur und weiteren Eigenschaften der Führungsrolle 48, 50; (2) der Schmiermittelviskosität und anderer Eigenschaften; (3) der Oberflächeneigenschaften der Führungsrollendrehzapfen 52, 54; (4) des Spiels zwischen der Führungsrollen-Axialborung 66 und dem zugeordneten Drehzapfen 52, 54. Somit läßt sich die Reibung durch Verändern einer oder mehrerer der vorstehend genannten Variablen beeinflussen.material properties, surface texture and other properties of the guide roller 48, 50; (2) lubricant viscosity and other properties; (3) surface properties of the guide roller pivot pins 52, 54; (4) clearance between the guide roller axial bore 66 and the associated pivot pin 52, 54. Thus, friction can be influenced by changing one or more of the above variables.

Bei Datenbandkassetten können die Schnittstellen zwischen der Führungsrolle und dem Drehzapfen unter Ausnutzung unterschiedlicher Schmiermethoden arbeiten. Als ein extremes Beispiel sei eine Auslegung mit einer Schmierung mit einem vollständigen Film angegeben, bei der eine relativ dicke Schmiermittelschicht zwischen der Führungsrolle und dem Drehzapfen vorhanden ist, und die Reibung zwischen den Bauteilen wird durch die Schmiermitteleigenschaften beeinflußt. Im Gegensatz hierzu gibt es trockenlaufend ausgelegte Ausführungsformen, bei denen kein Schmiermittel zwischen der Führungsrolle und dem Drehzapfen zum Einsatz kommt. Zwischen diesen beiden Extremen gibt es die Grenzschmierung und sogenannte Mischschmierungsauslegungsformen. Bei der Mischschmierung wechseln sich Kontaktbereiche zwischen der Rolle und den Drehzapfen mit Bereichen mit einer relativ dicken Schmiermittelschicht ab. Bei einer Grenzschmierung ist eine gleichmäßig dünne, "teppichähnliche" Schicht aus Schmiermittel zwischen der Rolle und den Drehzapfen vorhanden. Hierdurch erhält man einen gleichmäßigen Kontakt zwischen der Rolle und dem Zapfen, der im wesentlichen durch die entsprechenden Eigenschaften der Oberflächen der Teile bestimmt wird.In data tape cartridges, the interfaces between the guide roller and the pivot can operate using different lubrication methods. An extreme example is a full film lubrication design, where there is a relatively thick layer of lubricant between the guide roller and the pivot, and the friction between the components is influenced by the lubricant properties. In contrast, there are dry running designs, where no lubricant is used between the guide roller and the pivot. Between these two extremes are boundary lubrication and so-called mixed lubrication designs. In mixed lubrication, areas of contact between the roller and the pivot alternate with areas with a relatively thick layer of lubricant. In boundary lubrication, there is a uniformly thin, "carpet-like" layer of lubricant between the roller and the pivot. This provides uniform contact between the roller and the pivot, which is essentially determined by the corresponding properties of the surfaces of the parts.

Bei Datenbandkassetten 10 ist die Schnittstelle zwischen der jeweiligen Führungsrolle 48, 50 und den zugeordneten Rollendrehzapfen 52, 54 derart beschaffen und ausgelegt,In data tape cassettes 10, the interface between the respective guide roller 48, 50 and the associated roller pivot pins 52, 54 is designed and constructed in such a way that

daß sie im Grenzschmierbereich betreibbar ist. Bei dieser Auslegung mit einer Grenzschmierschicht ist es erwünscht, die Reibung an den Führungsrollen 48, 50 zu verändern, ohne daß die Schmierverhältnisse geändert zu werden brauchen. Es ist ein ausreichender Saugkontakt zwischen der Führungsrolle 48, 50 und den zugeordneten Drehzapfen 52, 54 erforderlich, um das Arbeiten an diesem Grenzbereich an der Schnittstelle von Führungsrolle und Drehzapfen anstelle einer Schnittstelle aufrechtzuerhalten, die mit einem vollständigen Schmierfilm arbeitet. Daher muß die Anzahl und/oder die Form der Kontakte zwischen der Führungsrolle 48, 50 und dem zugeordneten Drehzapfen 52, 54 gesteuert werden.that it is operable in the boundary lubrication region. In this design with a boundary lubrication layer, it is desirable to change the friction on the guide rollers 48, 50 without having to change the lubrication conditions. Sufficient suction contact between the guide roller 48, 50 and the associated pivot pins 52, 54 is required to maintain operation in this boundary region at the guide roller-pivot interface rather than an interface that operates with a complete lubrication film. Therefore, the number and/or shape of the contacts between the guide roller 48, 50 and the associated pivot pin 52, 54 must be controlled.

Nach der Erfindung wird die Anzahl und/oder die Form der Kontaktstellen zwischen der jeweiligen Führungsrolle 48, 50 und dem zugeordneten Drehzapfen 52, 54 dadurch modifiziert, daß die Oberflächentextur der Axialbohrung 66 der Führungsrollen 48, 50 geändert wird. Die Axialbohrung 66 wird so modifiziert, daß sie eine texturierte, strukturierte innere Fläche 64 hat, um eine Grenzschmierung sicherzustellen und den Ansaugkontakt zwischen den Führungsrollen 48, 50 und den Rollendrehzapfen 52, 54 zu steuern. Hierdurch erhält man andererseits eine konstante Reibungsgröße an dem Treibriemen 46 und man erhält sich wiederholbar einstellende Eigenschaften im Hinblick auf das jeweilige Band, das in einer Kassette läuft sowie gleichbleibende Eigenschaften von Kassette zu Kassette.According to the invention, the number and/or shape of the contact points between the respective guide roller 48, 50 and the associated pivot pin 52, 54 is modified by changing the surface texture of the axial bore 66 of the guide rollers 48, 50. The axial bore 66 is modified to have a textured, structured inner surface 64 to ensure boundary lubrication and to control the suction contact between the guide rollers 48, 50 and the roller pivot pins 52, 54. This, in turn, provides a constant amount of friction on the drive belt 46 and provides repeatable properties with respect to the particular tape running in a cassette as well as consistent properties from cassette to cassette.

Die Figuren 2 und 3 zeigen Einzelheiten der Eckführungsrollen nach der Erfindung, wobei nur auf die Führungsrolle 48 aus Vereinfachungsgründen Bezug genommen wird. Figur verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Führungsrolle 48a, und Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Führungsrolle 48b. Wie in den Figuren 2 undFigures 2 and 3 show details of the corner guide rollers according to the invention, whereby only the guide roller 48 is referred to for reasons of simplification. Figure 1 illustrates a preferred embodiment of a guide roller 48a, and Figure 3 shows an alternative embodiment of the guide roller 48b. As in Figures 2 and

3 gezeigt ist, ist jede Führungsrolle 48 ein im wesentlichen zylindrisches Element 56, das obere und untere Endflächen 58, 60, eine äußere zylindrische Fläche 62 und eine texturierte, innere zylindrische Fläche 64 hat. Zusätzlich ist die äußere zylindrische Fläche 62 der Führungsrollen 48 vorzugsweise mit erhabenen, kronenförmigen Teilen (nicht gezeigt) versehen, um eine Bandzugstabilität zu erzielen. Die texturierte, innere zylindrische Fläche 64 bildet eine axiale Mittelbohrung 66 in der Führungsrolle 48, mittels der die Führungsrolle 48 auf dem zugeordneten Drehzapfen 52 angebracht wird. Die texturierte, innere, zylindrische Fläche 64 der Führungsrolle 48 ermöglicht, daß die Führungsrolle 48 einen gesteuerten, vorbestimmten Reibschluß mit dem Drehzapfen 52 hat, wodurch man eine vorbestimmte Widerstandsgröße auf den Treibriemen aufbringen kann. Hierdurch erhält man einen geeigneten Wert für die Bandspannung, und es wird hierdurch ermöglicht, daß man höhere, minimale Bandspannungen bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten und geringere maximale Antriebskräfte bei hohen Bandgeschwindigkeiten erzielen kann, wodurch in beiden Fällen die "Effektivität" der Kassette auf die nachstehend beschriebene Weise verbessert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Figur 2 hat die innere zylindrische Fläche 64 der Führungsrolle 48a eine gesteuerte Textur, die auf der Führungsrolle 48a dadurch ausgebildet ist, daß man zuerst eine Textur auf einem Formkernstift 68 ausbildet, wie dies in Figur 7 gezeigt ist, und daß man dann die jeweilige Führungsrolle 48a um den Kernstift 68 ausformt. Eine elektrische Entladebearbeitung wird eingesetzt, um eine texturierte zylindrische Oberfläche 70 auf dem Formkernstift 68 auszubilden. Die elektrische Entladebearbeitung ist ein Verfahren, welche eine gesteuerte Oberflächentextur bereitstellt, die gegenüber den Sandstrahltechniken unter Verwendung von wulstförmigen Sand- oder Glasteilen überlegen ist, bei denen3, each guide roller 48 is a generally cylindrical member 56 having upper and lower end surfaces 58, 60, an outer cylindrical surface 62 and a textured inner cylindrical surface 64. In addition, the outer cylindrical surface 62 of the guide rollers 48 is preferably provided with raised crown-shaped portions (not shown) to provide belt tension stability. The textured inner cylindrical surface 64 forms an axial center bore 66 in the guide roller 48 by which the guide roller 48 is mounted on the associated pivot pin 52. The textured inner cylindrical surface 64 of the guide roller 48 enables the guide roller 48 to have a controlled, predetermined frictional engagement with the pivot pin 52, thereby allowing a predetermined amount of resistance to be applied to the drive belt. This provides an appropriate value for tape tension and enables higher minimum tape tensions to be achieved at low tape speeds and lower maximum drive forces at high tape speeds, in both cases improving the "effectiveness" of the cassette in the manner described below. In the preferred embodiment of Figure 2, the inner cylindrical surface 64 of the guide roller 48a has a controlled texture formed on the guide roller 48a by first forming a texture on a mold core pin 68 as shown in Figure 7 and then molding the respective guide roller 48a around the core pin 68. Electrical discharge machining is used to form a textured cylindrical surface 70 on the mold core pin 68. Electrical discharge machining is a process that provides a controlled surface texture that is superior to sandblasting techniques using bead-shaped sand or glass parts, where

eine unkontrollierte, zufallsstrukturierte Oberflächentextur erzeugt wird. Die elektrische Entladebearbeitung umfaßt das Abtragen von Metall mittels einer Reihe von schnell hintereinander auftretenden elektrischen Entladungen zwischen zwei Elektroden. Die erste Elektrode ist ein Teil der elektrischen Entladebearbeitungseinrichtung und dient als ein Schneidwerkzeug. Das Werkstück dient als zweite Elektrode bzw. Gegenelektrode. Die Form der Werkzeugelektrode erzeugt ein Muster, gemäß dem Funken zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück über ein dielektrisches Fluid auftreten, um das Werkstück mit der gewünschten Gestalt zu bearbeiten. Das von dem Werkstück abgetragene Metall erzeugt ein steuerbares Muster mit hohlen Halbkugelteilen. Die Spannung und der Strom für die Schneidwerkzeugelektrode und der Abstand zwischen der Schneidwerkzeugelektrode und dem Formkernstift 68 sind so wählbar, daß man das gesteuerte Muster erzeugen kann.an uncontrolled, randomly structured surface texture is created. Electrical discharge machining involves removing metal by means of a series of electrical discharges occurring in rapid succession between two electrodes. The first electrode is part of the electrical discharge machining device and serves as a cutting tool. The workpiece serves as the second electrode or counter electrode. The shape of the tool electrode creates a pattern according to which sparks occur between the tool and the workpiece via a dielectric fluid to machine the workpiece to the desired shape. The metal removed from the workpiece creates a controllable pattern with hollow hemispherical portions. The voltage and current for the cutting tool electrode and the distance between the cutting tool electrode and the mold core pin 68 are selectable to produce the controlled pattern.

Die texturierte, innere Fläche 64 jeder Führungsrolle 48a wird dadurch gebildet, daß die Führungsrolle 48a auf dem Formkernstift 68 ausgeformt wird. Figur 8 ist ein Bild der texturierten, inneren Fläche 64 mit einer 150-fachen Vergrößerung. Wie in Figur 8 gezeigt ist, umfaßt die Textur, die auf dem Formkernstift 68 ausgebildet wird, eine Mehrzahl von sphärischen Kratern 72, die gleichmäßige, abgerundete Flächen haben, die in der Oberfläche des Formkernstifts 68 ausgebildet sind. Figur 12b ist eine Querschnittsansicht der Krater 72. Die Krater 72 umfassen Grundteile 74 und vorspringende Teile 76. Die Grundteile 74 sind teils zu den Kratern 72 vertieft und erstrecken sich unter die untexturierte Fläche des Formkernstifts Die vorspringenden Teile 76 sind die Ränder der Krater 72, die sich über die untexturierte Fläche des Formkernstifts 68 erheben. Die vorstehenden Teile 76 werden gebildet, da während der elektrischen Entladebearbeitung ein GroßteilThe textured inner surface 64 of each guide roller 48a is formed by molding the guide roller 48a onto the mold core pin 68. Figure 8 is an image of the textured inner surface 64 at a magnification of 150X. As shown in Figure 8, the texture formed on the mold core pin 68 includes a plurality of spherical craters 72 having uniform, rounded surfaces formed in the surface of the mold core pin 68. Figure 12b is a cross-sectional view of the craters 72. The craters 72 include base portions 74 and protruding portions 76. The base portions 74 are partially recessed into the craters 72 and extend below the untextured surface of the mold core pin. The protruding portions 76 are the edges of the craters 72 that rise above the untextured surface of the mold core pin 68. The protruding portions 76 are formed because during the electrical discharge processing, a large portion of

des Metalls, das von dem Formkernstift 68 zur Erzeugung der Krater 72 abgetragen wird, um die Grundteile 74 zur Bildung der Ränder ablagert.of the metal removed from the mold core pin 68 to create the craters 72 is deposited around the base portions 74 to form the edges.

Wenn daher jede Führungsrolle 48 um den Formkernstift 68 ausgeformt wird, um die texturierte innere Fläche 64 zu bilden, umfaßt die Textur eine Mehrzahl von umgekehrt ausgebildeten Kratern 78, die kuppeiförmig ausgelegt sind und hinsichtlich der Formgebung der Krater 72 entsprechen. Die Umkehrkrater 78 umfassen Grundteile 80 und vorspringende Teile 82. Die Grundteile 80 sind in komplementärer Weise den vorspringenden Teilen oder den Rändern 76 auf dem Formkernstift 68 zugeordnet, und die vorspringenden Teile 82 sind in komplementärer Weise den Grundteilen 74 in dem Formkernstift 68 zugeordnet. Die Führungsrollen-Grundteile 80 liegen daher unter einer Bezugsoberfläche einer untexturierten inneren Fläche, und die vorspringenden Teile 82 sind oberhalb dieser Bezugsfläche ausgebildet. Ähnlich wie die Gegenstücke an dem Formkernstift 68 haben die Umkehrkrater 78 glatte, abgerundete Flächen.Thus, when each guide roller 48 is molded around the mold core pin 68 to form the textured inner surface 64, the texture includes a plurality of inverted craters 78 that are dome-shaped and correspond in shape to the craters 72. The inverted craters 78 include bases 80 and protruding portions 82. The bases 80 are complementarily associated with the protruding portions or rims 76 on the mold core pin 68, and the protruding portions 82 are complementarily associated with the bases 74 in the mold core pin 68. The guide roller bases 80 therefore lie below a reference surface of an untextured inner surface and the protruding portions 82 are formed above that reference surface. Similar to the counterparts on the mold core pin 68, the inverted craters 78 have smooth, rounded surfaces.

Ein Verfahren zum Herstellen von Bandkassetten-Führungsrollen 48, 50, die eine texturierte Axialbohrung 66 haben, umfaßt daher die Anwendung einer elektrischen Entladebearbeitung, um Metallteilchen von dem Formkernstift 68 abzutragen und wenigstens einen Teil der abgetragenen Metallteilchen in der Nähe des Abtragsbereiches abzulagern. Hierdurch wird eine Mehrzahl von Kratern 72 gebildet. Schließlich wird jede Führungsrolle 48a aus Kunststoff um den Formkernstift 68 ausgeformt bzw. gegossen. Eine Mehrzahl von Umkehrkratern 78, die in komplementärer Weise den Kratern 72 auf den Formkernstift 68 zugeordnet sind, wird als eine kontrollierte, texturierte Struktur auf der Axialbohrung 66 der Führungsrolle ausgebildet. Die Führungsrollen 48a werden von dem Formkernstift 68 abgenommen, A method of manufacturing tape cartridge guide rollers 48, 50 having a textured axial bore 66 therefore includes using an electrical discharge machining process to remove metal particles from the mold core pin 68 and deposit at least a portion of the removed metal particles near the removal area. This forms a plurality of craters 72. Finally, each guide roller 48a is molded from plastic around the mold core pin 68. A plurality of reverse craters 78, complementary to the craters 72 on the mold core pin 68, are formed as a controlled, textured structure on the axial bore 66 of the guide roller. The guide rollers 48a are removed from the mold core pin 68,

während dem sie noch federnd nachgiebig und flexibel sind, so daß die vorspringenden Teile 82 während des Abnehmens nicht beschädigt werden.while they are still resilient and flexible so that the projecting parts 82 are not damaged during removal.

Die erhaltene Textur auf dem Formkernstift 68, die man durch Verwendung einer elektrischen Entladebearbeitung erhält, ist abgerundeter und hat höhere Spitzenwerte zwischen den Bergen und Tälern als bei den Sanstrahltechniken. Die unter Verwendung der elektrischen Entladebearbeitung erzeugte Textur ist gleichförmig und relativ gleichmäßig. Im Gegensatz zu den üblichen Sandstrahltechniken wird das Material nicht abgetragen sondern verlagert oder es bilden sich Vertiefungen durch das Auftreten der Sandstrahlteilchen, und die sandgestrahlte Oberfläche bilden im allgemeinen planare Flächen. Jedes Sandstrahlteilchen ist einzigartig, und die durch das Sandstrahlen erzeugte Textur hängt wenigstens von der Größe, Form und der Zusammensetzung der Teilchen, ihrer Geschwindigkeit und dem Auftreffwinkel der Teilchen auf den Formkernstift 68 ab. Hierbei handelt es sich um nicht leicht kontrollierbare Variablen. Zusätzlich führt jeglicher wiederholter Einsatz der Teilchen zu Veränderungen hinsichtlich der Größe und Form. Bei der elektrischen Entladebearbeitung jedoch ist die erhaltene Kernstiftoberflächentextur 70 steuerbar durch die Steuerung der Spannung, des Stroms und des Elektrodenabstandes bei deren Erzeugung.The resulting texture on the mold core pin 68 obtained using electrical discharge machining is more rounded and has higher peaks between the peaks and valleys than with sand blasting techniques. The texture produced using electrical discharge machining is uniform and relatively even. Unlike conventional sand blasting techniques, material is not removed but rather displaced or pitted by the impact of the sand blasting particles, and the sandblasted surface generally forms planar surfaces. Each sand blasting particle is unique and the texture produced by sand blasting depends at least on the size, shape and composition of the particles, their speed and the angle of impact of the particles on the mold core pin 68. These are variables that are not easily controlled. In addition, any repeated use of the particles will result in changes in size and shape. However, in electrical discharge machining, the resulting core pin surface texture 70 is controllable by controlling the voltage, current and electrode spacing when they are generated.

Die Unterschiede sind schematisch in Figur 12 verdeutlicht, in welcher die mittels elektrischer Entladebearbeitung (Figur 12B) gebildete Textur der Textur gegenübergestellt ist, die man bei üblichen Sandstrahltechniken erhält (Figur 12A). Wie in Figur 12A gezeigt ist, werden beim Sandstrahl planarwanddicke Vertiefungen 104 in der Oberfläche eines Formkernstifts 102 ausgebildet. Die Vertiefungen 104 haben unterschiedliche Formen und Größen in-The differences are illustrated schematically in Figure 12, in which the texture formed by means of electrical discharge machining (Figure 12B) is compared to the texture obtained by conventional sandblasting techniques (Figure 12A). As shown in Figure 12A, sandblasting produces planar-wall-thick depressions 104 in the surface of a mold core pin 102. The depressions 104 have different shapes and sizes in-

folge der nahezu unendlichen Variationsmöglichkeiten der Größen und Formen der Teilchen, welche auf die Oberfläche auftreffen. Kein Material wird oberhalb der Oberfläche des Formkernstifts 102 abgelagert. Im Gegensatz hierzu und wie in Figur 12B gezeigt ist, ist die Formkernoberfläche 70 des Formkernstifts 68 mit gleichmäßig dimensionierten, und mit abgerundeten Wänden versehenen Kratern 72 ausgebildet, wie dies vorstehend angegeben ist. Die Krater umfassen Grundteile 74, die unterhalb der untexturierten Kernstiftoberfläche 70 ausgebildet sind, und vorspringende Teile 76, die oberhalb der untexturierten Kernstiftoberfläche 70 ausgebildet sind. Die Krater 72 haben im allgemeinen infolge der Beeinflußbarkeit der Vorgehensweise bei der elektrischen Entladebearbeitung gleiche Größen und Ausgestaltungsformen.due to the almost infinite variation in the sizes and shapes of the particles that impact the surface. No material is deposited above the surface of the mold core pin 102. In contrast, and as shown in Figure 12B, the mold core surface 70 of the mold core pin 68 is formed with uniformly sized, rounded-walled craters 72, as indicated above. The craters include base portions 74 formed below the untextured core pin surface 70 and protruding portions 76 formed above the untextured core pin surface 70. The craters 72 are generally of uniform sizes and shapes due to the controllability of the electrical discharge machining procedure.

Die Anwendung der elektrischen Entladebearbeitung zur Bereitstellung einer Struktur auf einem Formkernstift 68 ermöglicht die Erzeugung einer großen Anzahl von übereinstimmend ausgebildeten Führungsrollen 48. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Verwendung einer elektrischen Entladebearbeitung eine Mehrzahl von Formkernstiften 68 hergestellt werden kann, die ähnliche Texturen haben, und daß man Formen mit mehreren Hohlräumen bei der Herstellung einsetzen kann. Hierdurch erhält man äußerst gleichmäßige und übereinstimmend ausgelegte Führungsrollen 48.The use of electrical discharge machining to provide a pattern on a mold core pin 68 enables a large number of uniformly designed guide rollers 48 to be produced. This is because the use of electrical discharge machining allows a plurality of mold core pins 68 to be produced that have similar textures and allows molds with multiple cavities to be used in the manufacture. This provides extremely uniform and uniformly designed guide rollers 48.

Zusätzlich haben die Formkernstifte 68 einen gleichmäßigen Umfang. Dies bedeutet, daß die auf jedem Formkernstift ausgebildete Textur die gesamte Umfangsflache gleichmäßig ist. Daher arbeiten Führungsrollen 48, die unter Verwendung derartiger Formkernstifte 68 hergestellt wurden, besser als Rollen, die durch Sandstrahlen texturiert wurden, und die Schwankungen bei dem Widerstand, der auf den Treibriemen 46 aufzubringen ist, lassen sich beim ArbeitenIn addition, the mold core pins 68 have a uniform perimeter. This means that the texture formed on each mold core pin is uniform over the entire circumferential surface. As a result, guide rollers 48 made using such mold core pins 68 work better than rollers textured by sandblasting, and the variations in the resistance to be applied to the drive belt 46 can be reduced during operation.

der Kassette herabsetzen. Die geringeren Schwankungen beim Arbeiten im Vergleich zu Rollen, die mittels Sandstrahlen texturiert sind, werden durch die gleichmäßigen, abgerundeten vorspringenden Teile 76 auf der inneren Fläche 64 der Führungsrolle 48a im Gegensatz zu den scharfen Stellen erzielt, die bei den Sandstrahltechniken erzeugt werden. Daher ist die Belastung an der Grenzfläche zwischen Führungsrolle/Rollenzapfen besser verteilt, um Belastungskonzentrierungen herabzusetzen und örtliche Verschleißerscheinungen zu vermeiden. Diese Verschleißminderung bedeutet, daß die Bedingungen an der Schnittstelle zwischen der Führungsrolle und dem Rollenzapfen gleichbleiben, und die Kassette 10 kann einen gleichmäßigeren Gleichlauf haben, und es treten wesentlich verminderte Schwankungen bei der Bandspannung auf. Dies läßt sich durch die sehr kleinen Standardabweichungen belegen, die man bei Versuchen erhält, die nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 10 näher erläutert werden.of the cassette. The reduced operating variations compared to sandblasted rollers are achieved by the smooth, rounded projections 76 on the inner surface 64 of the guide roller 48a, as opposed to the sharp spots created by sandblasting techniques. Therefore, the load at the guide roller/roller journal interface is better distributed to reduce stress concentrations and prevent localized wear. This wear reduction means that the conditions at the interface between the guide roller and the roller journal remain consistent and the cassette 10 can have more consistent tracking and significantly reduced variations in tape tension. This is demonstrated by the very small standard deviations obtained in tests discussed in more detail below with reference to Figure 10.

Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist eine orientierte Textur oder Struktur auf der inneren zylindrischen Fläche 64 der Führungsrolle 48b vorgesehen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform lassen sich die Vorteile der texturierten Oberfläche 64 der Rolle 48a noch weiter verbessern. VorSprünge, wie axiale oder in Längsrichtung verlaufende, stehengebliebene Rücken 84, die durch Vertiefungen 86 getrennt sind, sind auf der inneren zylindrischen Fläche 64 vorzugsweise durch Formen ausgebildet, obgleich auch eine maschinelle Bearbeitung zur Anwendung kommen kann. Die stehengebliebenen Rücken 84 verleihen der inneren zylindrischen Oberfläche 64 eine bekannte, orientierte Textur. Es hat sich gezeigt, daß man bei 32 über die gesamte Länge sich hinwegerstreckende, stehengebliebene Rücken 84, wobei jeder Rücken 84 eine Breite und Tiefe von 0,013mm (0,005 Inch) hat und mit einem RadiusIn the embodiment shown in Figure 3, an oriented texture or structure is provided on the inner cylindrical surface 64 of the guide roller 48b. In this preferred embodiment, the benefits of the textured surface 64 of the roller 48a can be further enhanced. Projections such as axial or longitudinal ridges 84 separated by recesses 86 are preferably formed on the inner cylindrical surface 64 by molding, although machining may also be used. The ridges 84 impart a known oriented texture to the inner cylindrical surface 64. It has been found that 32 ridges 84 extending along the entire length, each ridge 84 having a width and depth of 0.013 mm (0.005 inches) and having a radius

von 0,025mm (0,001 Inch) abgerundet ist, ein besseres Leistungsvermögen im Vergleich zu bekannten Auslegungen von Führungsrollen erhält. Wenn die Führungsrolle 48b um den Formkernstift 69 ausgeformt wird, der in Figur 9 gezeigt ist, werden die stehengebliebenen Rücken 88 auf dem Formkernstift 64 zu Vertiefungen 86 auf der Führungsrolle 48b, und die Ausnehmungen 90 auf dem Formkernstift 69 führen zu stehengebliebenen Rücken 84 auf der Führungsrolle 48b.of 0.025 mm (0.001 inch) provides better performance compared to known guide roller designs. When the guide roller 48b is molded around the mold core pin 69 shown in Figure 9, the retained ridges 88 on the mold core pin 64 become recesses 86 on the guide roller 48b and the recesses 90 on the mold core pin 69 result in retained ridges 84 on the guide roller 48b.

Obgleich weder in Figur 3 noch in Figur 9 gezeigt ist, werden auf der Oberfläche 71 des Formkernstiftes 69 Krater ausgebildet, wenn die stehengebliebenen Rücken 88 auf dem Formkernstift 69 durch eine elektrische Entladebearbeitung ausgebildet werden. Jedoch ermöglicht die Auslegung von stehengebliebenen Rücken eine Textur mit größeren Reibbeiwerten als Krater, die man bei den elektrischen Entladebearbeitungen erhält. Die Größe der stehengebliebenen Rücken 84 ist größer als die Oberflächentextur, wie dies sichtbar und beim Betrieb feststellbar ist. Somit ist die Wirkung der Krater geringer und die Reibung, die durch die mit Rücken versehene Textur erzeugt wird, dominiert die Bearbeitungseigenschaften der Bandkassette 10.Although not shown in either Figure 3 or Figure 9, craters are formed on the surface 71 of the mold core pin 69 when the ridged ridges 88 are formed on the mold core pin 69 by electrical discharge machining. However, the design of ridged ridges allows for a texture with larger coefficients of friction than craters obtained by electrical discharge machining. The size of the ridged ridges 84 is larger than the surface texture, as can be seen and observed during operation. Thus, the effect of the craters is less and the friction created by the ridged texture dominates the machining characteristics of the tape cartridge 10.

Beim Ausformen der Führungsrollen 48b wird ein Kunststoff, wie Polyacetal oder ähnliche Polymere in einen Formhohlraum um den Formkernstift 69 eingespritzt. Der stehengebliebene Rücken 84 wird hinsichtlich seiner Gestalt auf dem Formkernstift 69 mittels irgendeiner bekannten Verfahrensweise ausgebildet, obgleich entsprechend den voranstehenden Ausführungen eine elektrische Entladebearbeitung bevorzugt wird. Die stehengebliebenen Rücken 84 sind in Abzugsrichtung von dem Formkernstift 69 ausgerichtet, um die Musterunterbrechung und die Bildung von "Zugmustern" herabzusetzen, die an der inneren zylindrischen Fläche 64 der Führungsrolle 48b auftreten könnten, wenn die Füh-In molding the guide rollers 48b, a plastic such as polyacetal or similar polymers is injected into a mold cavity around the mold core pin 69. The retained ridge 84 is formed in shape on the mold core pin 69 by any known technique, although as discussed above, electrical discharge machining is preferred. The retained ridges 84 are aligned in the pull-off direction from the mold core pin 69 to reduce pattern disruption and the formation of "pulling patterns" that could occur on the inner cylindrical surface 64 of the guide roller 48b when the guide rollers 48b are pulled.

rungsrolle 48b von dem Formkernstift 69 abgezogen wird. Ferner setzt die Orientierung der stehengebliebenen Rücken beträchtlich den Verschleiß des Formkernstiftes 69 herab, so daß man gleichbleibende Oberflächenbeschaffenheiten bei der Führungsrolle erzeugen kann. Das relativ einfach ist, die Form und die Ausrichtung der stehengebliebene Rücken 84 zu vermessen und genau auszulegen, erhält man bei der mit stehengebliebenen Rücken versehenen bevorzugten Ausführungsform eine bessere Wiederholbarkeit bei der Herstellung der Führungsrollen im Vergleich zu texturierten Rollen, die mittels Sandstrahlen hergestellt sind.guide roller 48b is pulled off the mold core pin 69. Furthermore, the orientation of the retained ridges significantly reduces the wear of the mold core pin 69 so that consistent surface finishes can be produced on the guide roller. Since the shape and orientation of the retained ridges 84 are relatively easy to measure and precisely design, the preferred embodiment provided with retained ridges provides better repeatability in the manufacture of the guide rollers compared to textured rollers manufactured by means of sandblasting.

Im Hinblick auf die Variablen einer Kassette, welche üblicherweise gemessen werden, stellt die "Effektivität" einer Datenbandkassette das Vermögen dar, eine Bandspannung mit einer minimalen Antriebskraft zu erzeugen. Die Effektivität ist auf die nachstehend angegebene Weise definiert:In terms of the variables of a cartridge that are commonly measured, the "effectiveness" of a data tape cartridge represents the ability to produce tape tension with a minimum driving force. The effectiveness is defined in the following manner:

EFF = TTmin / (DFmax - TTmin)EFF = TTmin / (DFmax - TTmin)

wobei DFmax die maximale Antriebskraft und TTmin die minimale Bandspannung ist. Somit wird die Effektivität sowohl größer wenn die minimale Bandspannung hoch ist als auch wenn der Unterschied zwischen der maximalen Antriebskraft und der minimalen Bandspannung gering ist. Versuche wurden vorgenommen, und die Effektivität der texturierten Rollen nach der Erfindung bei den Bandkassetten, und diese Meßergebnisse wurden jenen der Kassetten gegenübergestellt, die man bei der Verwendung von an sich bekannten Führungsrollen erhält. Die bekannten Rollen führten zu einer mittleren Kassetteneffektivität von 0,47. Die Kassetten 10, die strukturierte Rollen 48b mit 10 stehengebliebene Rücken hatten, haben eine mittlere Effektivität von 0,61. Wenn die Rollen 48b 32 stehengebliebene Rücken hatten, erhält man eine mittlere Effektivität von 0,70, d.h. insgesamtwhere DFmax is the maximum driving force and TTmin is the minimum tape tension. Thus, the effectiveness is greater both when the minimum tape tension is high and when the difference between the maximum driving force and the minimum tape tension is small. Tests were carried out on the effectiveness of the textured rollers according to the invention on the tape cassettes, and these measurement results were compared with those of the cassettes obtained using guide rollers known per se. The known rollers resulted in an average cassette effectiveness of 0.47. The cassettes 10 which had textured rollers 48b with 10 stopped spines had an average effectiveness of 0.61. When the rollers 48b had 32 stopped spines, an average effectiveness of 0.70 was obtained, i.e. a total of

gesehen eine Verbesserung um etwa 50%. Somit wird mit der texturierten, inneren zylindrischen Fläche 64 die minimale Bandspannung vergrößert, ohne daß in ungünstiger Weise die maximale Antriebskraft erhöht würde, um hierdurch die Kassetteneffektivität zu verbessern.an improvement of about 50%. Thus, the textured inner cylindrical surface 64 increases the minimum tape tension without adversely increasing the maximum drive force, thereby improving cassette efficiency.

Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen schematische Diagramme der inneren Fläche 64 einer Führungsrolle 48b nach der Erfindung. In den Figuren 4A und 4B ist eine innere Fläche 64 mit 32 stehengebliebenen Rücken gezeigt. Die mitten zur Mittenwinkelversetzung d zwischen benachbarten, stehengebliebenen Rücken 84 beläuft sich auf 11,25°. In Figur 5 sind 64 stehengebliebene Rücken auf der inneren Fläche 64 gezeigt, und in Figur 6 sind 128 stehengebliebene Rücken auf der inneren Fläche gezeigt. In Figur 5 ist die mitten zur Mittenwinkelversetzung d zwischen benachbarten, stehengebliebenen Rücken 84 5,625° und in Figur 5 ist die Winkelversetzung d 2,8125°. Bei allen diesen Versionen sind Höhen h der stehengebliebenen Rücken von 0,05mm (0,002 Inch) vorhanden.Figures 4, 5 and 6 show schematic diagrams of the inner surface 64 of a guide roller 48b according to the invention. In Figures 4A and 4B an inner surface 64 is shown with 32 stopped ridges. The center to center angular offset d between adjacent stopped ridges 84 is 11.25°. In Figure 5 64 stopped ridges are shown on the inner surface 64 and in Figure 6 128 stopped ridges are shown on the inner surface. In Figure 5 the center to center angular offset d between adjacent stopped ridges 84 is 5.625° and in Figure 5 the angular offset d is 2.8125°. In all of these versions there are stopped ridge heights h of 0.05mm (0.002 inches).

Bandkassetten 10, die unterschiedliche Größen und unterschiedliche Betriebsparameter haben, machen unterschiedliche Widerstandsgrößen bei dem Treibriemen 46 erforderlich. Beispielsweise erzeugen einige große (5-1/4 Inch Formfaktor, Band mit 1/4 Inch) Datenkassetten-Führungsrollen beim Arbeiten mit einer linearen Bandgeschwindigkeit von 2,286 m/s (90 in/s) und Seitenbelastungen von 8,896 N (32 oz) einen Führungsrollenwiderstand etwa von 0,278 N (eine Ounce). Die Führungsrolle 48b mit 32 stehengebliebenen Rücken erzeugt einen mittleren Widerstand von 0,127 N (0,457 Ounce). Hierdurch wird kein ausreichender Widerstand für die Kassette erzeugt, wie dies in Figur IOC gezeigt ist. Daher ist es erforderlich, die zwischen der Führungsrolle 48B erzeugte Reibung zu erhöhen. Dies wirdTape cartridges 10 having different sizes and different operating parameters require different amounts of drag on the drive belt 46. For example, some large (5-1/4 inch form factor, 1/4 inch tape) data cartridge idlers, when operating at a linear tape speed of 2.286 m/s (90 in/s) and side loads of 8.896 N (32 oz), produce a idler drag of about 0.278 N (one ounce). The idler 48b with 32 stalled spines produces an average drag of 0.127 N (0.457 ounce). This does not produce sufficient drag for the cartridge as shown in Figure 10C. Therefore, it is necessary to increase the friction generated between the idler 48B. This is

dadurch erreicht, daß die Größe des Kontakts zwischen der Führungsrolle 48b und dem zugeordneten Drehzapfen 52 vergrößert wird, was sich dadurch erzielen läßt, daß sich die Anzahl der stehengebliebenen Rücken 84 vergrößern läßt. Die Höhe des stehengebliebenen Rückens beeinflußt auch den Bereich und die Art des Kontaktes zwischen der Führungsrolle 48b und dem zugeordneten Drehzapfen 52. Bei einer geringen Höhe und wenn die innere Fläche der Führungsrolle 48b zu glatt ist, hebt sich die Rolle 48b bei einer Schmierschicht mit einem vollständigen Film. Wenn die Höhe zu groß ist, erhält man keinen ausreichenden Hub. Es wird angenommen, daß man bei einem Gipfel zu Talverhältnis der Höhe der stehengebliebenen Rücken 84 zwischen 0,002 und 0,13 mm (0,000075 und 0,005 Inches) ein Arbeiten zwischen diesen Extremwerten erhält. Da man bei unterschiedlichen Arten von Kassetten 10 unterschiedliche Reibungswiderstandsgrößen benötigt, werden Führungsrollen mit einer unterschiedlichen Anzahl von stehengebliebenen Rücken und unterschiedlichen Höhen der stehengebliebenen Rücken bei unterschiedlichen Bandkassetten eingesetzt.achieved by increasing the amount of contact between the guide roller 48b and the associated pivot pin 52, which can be achieved by increasing the number of ridges 84. The height of the ridge also affects the area and type of contact between the guide roller 48b and the associated pivot pin 52. If the height is low and the inner surface of the guide roller 48b is too smooth, the roller 48b will lift with a full film of lubrication. If the height is too high, sufficient lift will not be obtained. It is believed that if the peak to valley ratio of the height of the ridges 84 is between 0.002 and 0.13 mm (0.000075 and 0.005 inches), operation between these extremes will be obtained. Since different types of cassettes 10 require different amounts of frictional resistance, guide rollers with different numbers of stopped spines and different heights of stopped spines are used for different tape cassettes.

Die Figuren 1OA, 1OB und IOC stellen graphisch die Reibungseigenschaften von 3 Auslegungsformen von Führungsrollen einander gegenüber. Die Eigenschaften, die durch den Widerstand verdeutlicht sind, der durch die Führungsrollen erzeugt wird, wird zur Simulierung eines jeweiligen Banddurchlaufs getestet. Jeder Durchlauf stellt einen Datenbandabschnitt von einer Bandspule zu der anderen Bandspule dar. Figur 1OA verdeutlicht die Eigenschaften einer Führungsrolle, die eine bekannte, unregelmäßig verteilte, mattenähnliche Textur hat, welche man durch Sandstrahlen erhält. Figur 1OB verdeutlicht die Eigenschaften der Führungsrolle 48a, die eine kontrollierte Textur nach Figur 2 hat, welche man durch eine elektrische Entladebearbeitung erhält. Figur IOC verdeutlicht das Leistungsvermögen einerFigures 1OA, 1OB and 1OC graphically compare the friction characteristics of 3 guide roller designs. The characteristics, as illustrated by the resistance created by the guide rollers, are tested to simulate a respective tape pass. Each pass represents a data tape section from one reel to the other reel. Figure 1OA illustrates the characteristics of a guide roller having a known, irregularly distributed, mat-like texture obtained by sand blasting. Figure 1OB illustrates the characteristics of guide roller 48a having a controlled texture as shown in Figure 2 obtained by electrical discharge machining. Figure 1OC illustrates the performance of a

Führungsrolle 48b gemäß Figur 3 mit einer Textur von 32 stehengebliebenen Rücken, welche ausgerichtet sind. Obgleich die Anzahl der Durchgänge bei jeder Rolle unterschiedlich ist, wird eine ausreichende Anzahl von Durchgängen bei jeder Rolle gezeigt, um die Eigenschaftsunterschiede zu verdeutlichen.Guide roller 48b of Figure 3 having a texture of 32 stagnant ridges which are aligned. Although the number of passes for each roller is different, a sufficient number of passes are shown for each roller to illustrate the property differences.

Die Varianz der Reibungseigenschaften der jeweiligen Rolle gegenüber dem Nennwert wird mathematisch durch die Standardabweichung der Widerstandsmessungen über die Zeit hinweg dargestellt. Die Standardabweichung der Widerstandsmessungen bei der bekannten Auslegung beläuft sich auf 0,0303 N (0,109 oz). Im Gegensatz hierzu erliegt die texturierte Rolle 48a nach Figur 2 gemäß der vorliegenden Erfindung eine beträchtlich kleinere Standardabweichung von 0,0086 N (0,031 oz), während sich die Standardabweichung der texturierten mit stehengebliebenem Rücken ausgebildeten Rolle 48b nach Figur 3 auf einen noch kleineren Wert von 0,0042 N (0,015 oz) belief. Diese mathematische Gegenüberstellung verdeutlicht die wesentlich geringere Variabilität der Rolleneigenschaften, wenn man Führungsrollen 48 verwendet, die nach der Erfindung ausgelegt sind.The variance of the friction characteristics of each roller from the nominal value is mathematically represented by the standard deviation of the resistance measurements over time. The standard deviation of the resistance measurements for the known design is 0.0303 N (0.109 oz). In contrast, the textured roller 48a of Figure 2 according to the present invention suffers a considerably smaller standard deviation of 0.0086 N (0.031 oz), while the standard deviation of the textured backed roller 48b of Figure 3 was an even smaller value of 0.0042 N (0.015 oz). This mathematical comparison illustrates the significantly lower variability of the roller characteristics when using guide rollers 48 designed according to the invention.

Die Figuren 11a, 11b und lic ermöglichen einen weiteren graphischen Vergleich der Betriebsvariabilität der Kassetten 10, welche unterschiedlich texturierte Rollen 48b haben (Figur 11 zeigt die Ergebnisse bei einer Kassette mit einer Führungsrolle 48 mit zehn stehengebliebenen Rücken, und Figur HC verdeutlicht die Ergebnisse einer Kassette mit einer Führungsrolle 48b mit zweiunddreisig stehengebliebenen Rücken). Hierbei erfolgt hinsichtlich der Variabilität eine Gegenüberstellung zu einer Kassette, bei der eine Rolle zum Einsatz kommt, die unregelmäßig mattenförmig texturiert ist (Figur HA). Die Diagramme zeigen die Anzahl des Auftretens einer gegebenen Gesamtantriebs-Figures 11a, 11b and 11c provide a further graphical comparison of the operating variability of the cassettes 10 having differently textured rollers 48b (Figure 11 shows the results for a cassette with a guide roller 48 with ten stopped spines, and Figure HC shows the results for a cassette with a guide roller 48b with thirty-two stopped spines). In terms of variability, this is compared to a cassette using a roller with an irregular mat-shaped texture (Figure HA). The diagrams show the number of occurrences of a given total drive

kraft, welche erforderlich ist, um die Kassette mit einer Bandgeschwindigkeit von 2,286 m/s (90 in/s) anzutreiben. 24, 24 und 23 zusammengesetzte Kassetten wurden getestet, um jeweils die Figuren HA, HB und HC zu erhalten. Die normalen Verteilungskurven sind auf dem Balkendiagramm überlagert und verdeutlichen die Verteilungsunterschiede beim Arbeiten mit den unterschiedlich ausgelegten Rollen. Wie die Darstellungen zeigen, haben mit stehengebliebenen Rücken versehene Rollen 48b eine wesentlich engere Verteilung und Streuung bei den Antriebskräften, so daß man eine herabgesetzte Variabilität erhält.force required to drive the cassette at a tape speed of 2.286 m/s (90 in/s). 24, 24 and 23 composite cassettes were tested to obtain the figures HA, HB and HC respectively. The normal distribution curves are superimposed on the bar graph and illustrate the distribution differences when operating with the different designed rollers. As the figures show, rollers 48b provided with stopped backs have a much narrower distribution and spread in the drive forces, so that a reduced variability is obtained.

Wie in Figur 11 in Verbindung mit sehr kleinen Standardabweichungen für den Widerstand einer Eckführungsrolle verdeutlicht ist, und wie in Figur 11 durch die engere Kraftverteilung verdeutlicht ist, welche bei den Kassetten 10 mit Führungsrollen 48 nach der Erfindung gemessen wurden, erzeugen die Rollen 48 mit gesteuerten, stehengebliebenen Rücken und mit einer Textur ohne stehengebliebene Rücken einen sehr stabilen Reibungswert der einigen tausend Laufwerten der Kassette. Somit wird eine stabile Antriebskraft erzeugt, und es wird verdeutlicht, daß man hierbei sehr geringe ReibungsSchwankungen über die Zeit hinweg gesehen erhält.As illustrated in Figure 11 in conjunction with very small standard deviations for the resistance of a corner guide roller, and as illustrated in Figure 11 by the tighter force distribution measured on the cassettes 10 with guide rollers 48 according to the invention, the rollers 48 with controlled, stopped backs and with a texture without stopped backs produce a very stable friction value over the several thousand runs of the cassette. Thus, a stable driving force is produced and it is clear that very small friction fluctuations over time are obtained.

Zusätzlich haben die Muster, die auf den Führungsrollen ausgebildet werden, ein hohes Maß an Wiederholbarkeit. Die Muster können auf vielen Kernformstiften 68, 69 ausgebildet werden, so daß man mehrere Führungsrollen 48 herstellen kann, die virtuell übereinstimmende Widerstandseigenschaften mit geringen Abweichungen haben.In addition, the patterns formed on the guide rollers have a high degree of repeatability. The patterns can be formed on many core mold pins 68, 69 so that one can manufacture multiple guide rollers 48 having virtually identical drag characteristics with little variation.

Insbesondere wird der erwünschte Wert der Reibung von Rolle zu Rolle wesentlich weniger abhängig von der Schmierung erzielt. Durch die Steuerung der Reibung über dieIn particular, the desired value of friction between rollers is achieved with significantly less dependence on lubrication. By controlling the friction via the

Veränderung der Eigenschaften der inneren Oberfläche der Führungsrollen 48 beeinflussen geringfügige Änderungen der Menge des Schmiermittels oder der Viskosität des Schmiermittels an der Grenzfläche zwischen der Führungsrolle und dem Drehzapfen die Widerstandseigenschaften im wesentlichen nicht. Die texturierten, strukturierten Führungsrollen 48 nach der Erfindung sind auch weniger von der Bandgeschwindigkeit abhängig. Ferner sind diese strukturierten Führungsrollen 48 weniger empfindlich gegenüber Spielen zwischen Führungsrolle 48 und dem Drehzapfen 52, bei dem es sich um eine schwierig während der Formgebung einzustellende Größe handelt.By varying the properties of the inner surface of the guide rollers 48, minor changes in the amount of lubricant or the viscosity of the lubricant at the interface between the guide roller and the pivot do not substantially affect the drag characteristics. The textured, structured guide rollers 48 of the invention are also less dependent on the line speed. Furthermore, these structured guide rollers 48 are less sensitive to play between the guide roller 48 and the pivot 52, which is a difficult quantity to adjust during molding.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, daß die texturierte Führungsrolle 48 nach der Erfindung Grundteile 48 der Führungsrolle 48a und Ausnehmungen 86 der Führungsrolle 48b hat. Wie vorstehend angegeben ist, bleibt eine dünne Schmiermittelschicht zwischen jeder Führungsrolle und dem zugeordneten Drehzapfen 52 vorhanden, wodurch man eine leichtere Drehbewegung der Rolle 48 auf den Zapfen erhält. Die Grundteile 80 und die Ausnehmungen 86 auf den inneren Flächen 64 der Führungsrollen 48a, 48b dienen jeweils als ein Vorratsraum für das Schmiermittel, so daß man ein Trockenlaufen verhindern, und daß man im wesentlichen konstante und gleichmäßige Abrolleigenschaften bei den Führungsrollen 48 erhalten kann.A further improvement is achieved in that the textured guide roller 48 of the invention has bases 48 of the guide roller 48a and recesses 86 of the guide roller 48b. As previously stated, a thin layer of lubricant remains between each guide roller and the associated pivot pin 52, thereby providing easier rotation of the roller 48 on the pivot pin. The bases 80 and recesses 86 on the inner surfaces 64 of the guide rollers 48a, 48b each serve as a reservoir for the lubricant so that dry running can be prevented and substantially constant and uniform rolling characteristics can be obtained in the guide rollers 48.

Zusätzlich stellen die beckenförmigen Teile 80 und die Ausnehmungen 86 einen Grenzansaugkontakt sicher, und es wird eine Schmierung in Verbindung mit dem glattflächigen Zapfen 52 mittels eines vollständigen Films erreicht. Hierdurch wird ein Kontakt sichergestellt und eine Grenzschmierungsschicht zwischen der Führungsrolle 48 und dem Drehzapfen 52 wird aufrecht erhalten. Darüber hinaus dienen die ausgenommenen Teile 80 und die Ausnehmungen 86 alsIn addition, the bowl-shaped parts 80 and the recesses 86 ensure a boundary suction contact and lubrication is achieved in conjunction with the smooth-faced pin 52 by means of a complete film. This ensures contact and a boundary lubrication layer is maintained between the guide roller 48 and the pivot pin 52. In addition, the recessed parts 80 and the recesses 86 serve as

Stellen, an denen Abriebteilchen abgelagert werden können, um zu verhindern, daß diese Abriebteilchen den Verschleißvorgang beschleunigen und den normalen Abrollvorgang der Führungsrollen 48 behindern.Places where wear particles can be deposited in order to prevent these wear particles from accelerating the wear process and hindering the normal rolling process of the guide rollers 48.

Claims

AnsprücheExpectations

1. Führungsrolle (48) zur Drehung um einen zylindrischen Drehzapfen (52), gekennzeichnet durch:1. Guide roller (48) for rotation about a cylindrical pivot (52), characterized by:

eine zylindrische, innere Fläche (64) zur Kontaktierung und zum Umlaufen um den Drehzapfen (52), wobei die innere Fläche (64) Mittel aufweist, die eine gesteuerte Flächentextur (48) zur Steuerung der Reibung zwischen der Führungsrolle (48) und dem Drehzapfen (52) einschließen.a cylindrical inner surface (64) for contacting and rotating around the pivot pin (52), the inner surface (64) having means including a controlled surface texture (48) for controlling friction between the guide roller (48) and the pivot pin (52).

2. Führungsrolle (48) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die texturierte innere Fläche (78) dadurch gebildet wird, daß eine elektrische Entladebearbeitung zur Anwendung kommt, um eine Textur auf einem Formkernstift (68) auszubilden, und daß die texturierte innere Fläche (78) dadurch gebildet wird, daß die Führungsrolle (48) auf dem Formkernstift (68) derart ausgebildet wird, daß die texturierte Fläche (78) auf der inneren Fläche (64) der Führungsrolle (48) die Umkehrung der Textur (72) darstellt, die auf dem Formkernstift (68) vorgesehen ist.2. A guide roller (48) according to claim 1, characterized in that the textured inner surface (78) is formed by using an electrical discharge machining to form a texture on a mold core pin (68), and that the textured inner surface (78) is formed by forming the guide roller (48) on the mold core pin (68) such that the textured surface (78) on the inner surface (64) of the guide roller (48) is the inverse of the texture (72) provided on the mold core pin (68).

3. Führungsrolle (48) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die texturierte, innere Fläche (78) eine Mehrzahl von Umkehrkratern aufweist, die ausgenommene Teile (80) und vorstehende Teile (82) umfassen, wobei die ausgenommenen Teile (80) unterhalb3. Guide roller (48) according to claim 2, characterized in that the textured inner surface (78) has a plurality of reversal craters comprising recessed parts (80) and projecting parts (82), wherein the recessed parts (80) are below

der Höhe einer untexturierten, inneren Fläche liegen und die vorspringenden Teile (82) oberhalb der Höhe einer untexturierten, inneren Fläche liegen.the height of an untextured, inner surface and the projecting parts (82) are above the height of an untextured, inner surface.

4. Führungsrolle (48) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die texturierte, innere Fläche (78) eine Mehrzahl von axialen, stehengebliebenen Rücken (84) aufweist, die auf der inneren Fläche ausgebildet sind, wobei die axialen, stehengebliebenen Rücken (84) voneinander durch Ausnehmungen (86) getrennt sind, welche sich über die gesamte axiale Längserstreckung der Führungsrolle (48) hinweg erstrecken. 4. Guide roller (48) according to claim 1, characterized in that the textured inner surface (78) has a plurality of axial ridges (84) formed on the inner surface, the axial ridges (84) being separated from one another by recesses (86) which extend over the entire axial length of the guide roller (48).

5. Riemengetriebene Spulen-zu-Spulen-Bandkassette (10) mit der Führungsrolle (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (10) einen Riemen (46) hat, der um eine Treibrolle (42) und ein Paar von Führungsrollen (48, 50) angeordnet ist, welche jeweils auf einem Drehzapfen (52, 54) drehbar gelagert sind, der Riemen (46) die Bandspulen berührt, um die Bandspulen (16, 18) anzutreiben, daß jede Führungsrolle (48) eine zylindrische äußere Fläche (62) zur Kontaktierung und Berührung des Treibriemens (46) aufweist, und daß die Reibungssteuereinrichtung den Widerstand des Treibriemens (46) steuert, um die Abhängigkeit des Bandwiderstandes von der Bandgeschwindigkeit herabzusetzen, die minimale Bandspannung bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten zu erhöhen und die maximale Antriebskraft auf den Riemen (46) bei hohen Bandgeschwindigkeiten herabzusetzen, wobei die Widerstandssteuereinrichtung eine texturierte Fläche (78) aufweist.5. A belt driven reel-to-reel tape cassette (10) with the guide roller (48) of claim 1, characterized in that the cassette (10) has a belt (46) arranged around a drive roller (42) and a pair of guide rollers (48, 50) each rotatably mounted on a pivot (52, 54), the belt (46) contacts the tape reels to drive the tape reels (16, 18), that each guide roller (48) has a cylindrical outer surface (62) for contacting and touching the drive belt (46), and that the friction control means controls the resistance of the drive belt (46) to reduce the dependence of the tape resistance on the tape speed, increase the minimum tape tension at low tape speeds and reduce the maximum drive force on the belt (46) at high tape speeds, the resistance control means having a textured surface (78).

6. Formkernstift (68) zur Verwendung bei der Herstellung der Führungsrolle (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkernstift (68) eine zylindrische, äußere Fläche (70) mit einer gesteuerten, texturierten Struktur (72) hat, die auf diesem mittels einer elektrischen Entladebearbeitung ausgebildet wird, daß der Formkernstift (68) eine Bezugsfläche vor der elektrischen Entladebearbeitung hat, und daß die gesteuerte texturierte Fläche (72) eine Mehrzahl von Kratern (72) aufweist, welche ausgenommene Teile (74) und vorstehende Teile (76) umfassen, wobei die ausgenommenen Teile (72) unterhalb der Bezugsfläche des Formkernstifts (68) und die vorspringenden Teile (74) oberhalb der Bezugsfläche des Formkernstiftes (68) liegen.6. A mold core pin (68) for use in making the guide roller (48) according to claim 1, characterized in that the mold core pin (68) has a cylindrical outer surface (70) with a controlled textured structure (72) formed thereon by means of an electrical discharge machining, that the mold core pin (68) has a reference surface prior to the electrical discharge machining, and that the controlled textured surface (72) has a plurality of craters (72) which include recessed portions (74) and projecting portions (76), the recessed portions (72) being below the reference surface of the mold core pin (68) and the projecting portions (74) being above the reference surface of the mold core pin (68).

7. Formkernstift (69) nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die gesteuerte texturierte Struktur (72) eine Mehrzahl von axialen Vorsprüngen (88) aufweist, die auf der äußeren Fläche (20) ausgebildet sind, und daß die axialen Vorsprünge (88) voneinander mittels einer gleichen Anzahl von Ausnehmungen (90) getrennt sind.7. A mold core pin (69) according to claim 6, characterized in that the controlled textured structure (72) comprises a plurality of axial projections (88) formed on the outer surface (20), and that the axial projections (88) are separated from one another by an equal number of recesses (90).

8. Vorrichtung zum Herstellen einer Führungsrolle (48) einer Bandkassette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 48. Device for producing a guide roller (48) of a tape cassette (10) according to one of claims 1 to 4

mit einer Einrichtung zur elektrischen Entladebearbeitung, um Metallteilchen von einem zylindrischen Formkernstiftwith a device for electrical discharge machining to remove metal particles from a cylindrical mold core pin

(68) zu entfernen, und zwar mittels einer Reihe von schnell auftretenden elektrischen Entladungen zwischen einer Schneidwerkzeugelektrode und dem Formkernstift (68) in Anwesenheit eines Dielektrikums,(68) by means of a series of rapidly occurring electrical discharges between a cutting tool electrode and the mold core pin (68) in the presence of a dielectric,

einer Einrichtung zum Auswählen einer geeigneten Form für die Schneidwerkzeugelektrode, um ein Muster zu bilden, bei dem Funken zwischen der Schneidwerkzeugelektrode und dem Formkernstift (68) auftreten, um ein gesteuertes Muster bei dem Abtragen von Metallteilchen zu erzeugen, means for selecting a suitable shape for the cutting tool electrode to form a pattern in which sparks occur between the cutting tool electrode and the mold core pin (68) to produce a controlled pattern in the removal of metal particles,

einer Einrichtung zum Steuern der Spannung und des Stroms der Schneidwerkzeugelektrode sowie des Aostands zwischen der Schneidwerkzeugelektrode und dem Formkernstift (68), um das gesteuerte Muster zu erzeugen, und means for controlling the voltage and current of the cutting tool electrode and the distance between the cutting tool electrode and the mold core pin (68) to produce the controlled pattern, and

einer Einrichtung zum Ausformen einer Führungsrolle (48) um den Formkernstift.a device for forming a guide roller (48) around the mold core pin.